Page 17 - 电力与能源2024年第二期
P. 17
梁作放，等：新型电力系统面临的挑战及关键技术 157
使发电机发电，将机械能转化为电能 ［12］ 。风力发 能源优化配置，缓解东部经济发达地区的能源紧
电不会产生辐射和空气污染，具有清洁环保、成本 张局面，促进西部偏远地区的经济发展，对解决我
较低等优点。 国能源资源空间上分布不平衡问题具有重大意义。
随着海上风力发电技术、风电智能控制技术 我国特高压输电技术在电压控制、绝缘材料、
的进步与不断成熟，风电在能源战略中的地位将 设备研制、施工安装和运行维护等各方面实现了
不断提升。 技术突破，掌握了特高压输电的核心技术，建成了
3.1.3 新能源出力预测 世界上电压等级最高、技术水平领先的特高压交
太阳能、风能等新能源出力的随机性与间歇 直流混联特大电网。
性给电量的实时平衡带来了很大的困难，而准确 3.4 储能技术
的出力预测技术能够将新能源出力的不确定性转 储能技术是指以化学或物理等形式将能量进
变为确定性，从而促进新能源的消纳，保障电力系 行存储的技术，主要分为机械储能、化学储能、电
统的安全稳定。目前主要采用人工神经网络、极 磁储能以及储热/冷等。在传统电力系统中，发
限学习机、自适应最小二乘法、多元线性回归等方 电、输电与用电瞬间完成，不能大量储存。随着储
法对新能源出力进行预测。 能技术的发展，能量大规模储存成为现实，改变了
3.2 高效燃煤发电技术 电力系统即产即消的供需实时平衡，这有助于缩
新型电力系统以新能源为主体，传统化石能 小系统峰谷差、促进新能源消纳和保障电力系统
源将向保障性、调节性能源转变，在机组备用、调 安全可靠，有效提升系统的运行效率。
峰调频等方面发挥作用，从而保障电力系统的安 随着先进储能材料以及云储能等新型储能技
全可靠运行。 术的研发，储能成本将进一步下降，存储容量也将
我国传统能源具有“富煤、缺油、少气”的特 不断增加，储能将会在新型电力系统中发挥更大
点，煤炭在能源中占据主导地位。与光伏、风能等 的作用。
新能源的波动性、随机性相比，煤电具有可靠性、 3.5 先进电力电子技术
灵活性的特点，对抑制新能源出力波动、促进新能 电力电子技术以晶闸管等半导体器件为基
源消纳具有重要作用。因此，在新型电力系统中， 础，能够实现不同交/直流形式与电压/电流等级
仍需保证煤电的兜底保障地位 ［13］ ，这对保障系统 的电能变换，在电力系统中具有重要意义。
的安全稳定具有重要意义。 电力电子技术在大规模新能源并网的过程中
为助力实现“双碳”目标，提高煤电机组的发 发挥了关键作用，是直流输配电系统的核心，实现
电效率是降低碳排放的重要途径之一。燃煤发电 了能源形式的转换和电能质量的控制，将在新型
是通过燃煤加热产生高温高压的水蒸气来推动汽 电力系统中发挥更重要的作用。为保障电网安
轮机发电的。一般来说，蒸汽的温度和压力越高， 全、提升电能质量，未来要在高性能电力电子器
发电的效率就越高。超高参数超超临界燃煤发电 件、构网型电力电子变换器、智能化电力电子设
技术主要是通过将燃煤发电机组参数从现在的 备、柔性直流输电和柔性直流配电网等多方面展
600 ℃等级进一步提升至 650 ℃等级乃至 700 ℃ 开研究，推动先进技术的落地应用。
等级，进而提升机组的发电效率 ［12］ 。 3.6 能源数字技术
3.3 特高压输电技术 能源数字技术是构建新型电力系统的重要支
特高压输电技术是指通过 1 000 kV 以上的交 撑技术，数字信息技术与能源电力技术深度融合，
流电或±800 kV 以上的直流电传输电能的技术。 将改变能源生产与消费的各个环节。能源数字技
特高压输电具有传输距离远、输送容量大、能耗 术主要包括先进传感器、先进信息技术、人工智能
低、经济性好等优点，能够实现远距离、大规模的 技术、5G 技术、云计算和大数据技术等，其能够促
