德国领跑高压直流输电(hvdc)

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1、德国领跑高压直流输电(HVDC)冯诗齐/编译●在高压直流输电领域新的进展可能预示着能量传送方式史诗般的转变。目前，德国正在考虑一个雄心勃勃的计划，力图推进高压直流输电（HVDC）计划，旨在把目前其处于交流电网边缘的位置转变为主角，为更大范围输送电力的直流输电线路的“超级电网”铺平道路，乃至最终形成互通互联能力的欧洲超级输电网。你或许会发现，斯图加特将是一个电力紧缺的最后之地。这个南德城市的汽车工业正以24小时不间断地运行着，有效的措施使得这个城市的工业耗能保持了平稳，而太阳能电池板在这座城市的主楼上闪烁着光茫。然而，现在这一切都岌岌可危了。由于德国正在加速将核电和化石燃料发电向可再生

2、资源——风能和太阳能——转移，其传输能力上的巨大不足便显露无遗。仅仅为了生存，斯图加特的工厂——以及横跨南德的其他电力用户——就得从北方输入更多的电力。而德国的电网已是竭尽全力了。为了填补缺口，德国正在考虑一个雄心勃勃的计划，力图推进高压直流输电（HVDC）计划，旨在把目前处于交流电网边缘的位置变为主角。原因很简单：HVDC似乎比修修补补的交流电网更便宜，同时提升其如交流电网那样尽可能多的性能和可靠性。为此，他们正在考虑实施新的电力电子技术，做某些过去没有在商业线路上做的事情：在数毫秒内停止直流电流。当IEEESpectrum在4月初付印时，这个100亿欧元的项目仍然在德国议会中辩论

3、，但第一条HVDC线路的规划在顺利进行。该项目计划从南半部一条1000兆瓦、660公里长的通道A线路开始，串起北海港口城市埃姆登——这是德国博尔库姆岛附近正在修建中的海上风电场的连接点——止于斯图加特西北70公里的菲利普斯堡核电站附近的一个交流输电枢纽。如果德国将HVDC输电线路向前推进，就可能能为某个更大的、大范围输送电力的互通互联能力的直流输电线路的“超级电网”铺平道路：从北海的涡轮机、斯堪的那维亚的水坝，或地中海的太阳能电场输送能源。欧盟委员会或正指望到2050年以这种方式来满足其可再生能源供应目标的80%。通道A可视为是第一步。可再生能源提速挑战现有电网有关HVDC计划的想法

4、缘于两年前。当时日本福岛核事故致使德国总理默克尔计划关闭其国家17座核反应堆中的8座，并重提将在2022年逐步关闭剩余的其他核反应堆的计划。虽然这仅只减少德国年度发电量的16%，其份额约为巴伐利亚州和巴登-符腾堡州的近一半。届时，斯图加特将不得不通过获取遥远的风电和化石燃料电厂能源来弥补部分缺口。总之，一旦最后一座核电厂关闭，就需将数十亿瓦电力从北方输到南德。而现有的电网根本承受不了这样的挑战。可再生能源或因上述原因将被抛弃。例如在2010年，德国风电场发电约127亿瓦特小时电能，足以供应超过30000户德国家庭一年所需。然而，现有电网可能没有能力传输这些电力，致使德国联邦网络局(B

5、NetzA)在其年度报告中警告说，从核能向可再生能源转变的提速“把传输系统逼到了墙角。”像许多德国城市一样，斯图加特也有一个复杂的能源投资组合：所需电力的八分之一自己生产，其余的大部分来自其他地方。在德国，无论是城市还是州，太阳能电池板的增长最快，这得益于联邦政府的奖励价格设定。到2020年，在巴登-符腾堡生产的能源仅光伏(PV)一项将高达18%。然而，这一指标在冬天很难达到，晚上更是如此。同时，太阳能发电正在削平电价峰值，削弱了天然气和煤电厂盈利的能力。设在杜塞尔多夫的E.ON能源公司，去年11月封存了两家天然气厂并搁置了最新型的成煤植物的计划时，便被指责为削弱了市场。所有这一切均

6、发生在德国南部。减少煤炭和天然气是德国应对气候变化的关键。然而，气候的变化却令负责监管电网的BNetzA忧心忡忡。在前两个冬季，为了确保安全过冬，BNetzA甚至向南德和奥地利的几家燃气发电厂预付酬金，让这些工厂保持待命状态。事实上，南部风电建设的条件或许比较宽舒——但也并不多——南部的风力通常比较和缓，涡轮发电机的建造也牵涉到选址等问题，如德国著名的黑森林(巴登-符腾堡州西南山区)正受到当地社区的舍命保卫，而以追加抽水蓄能功能来扩展南部的电力存储能力也遇到了环保团体的抵制，他们辩称，建造新的水电站会破坏野生动物的栖息地。总之，除了从北部调送更多的电力外，在南部，自身电力拓展似乎别无

7、他方。其中调送的电力包括相当数量的风电，它已经占德国电力消耗量的8%，预计到2022年还要翻番。HVDC抑或是较完美的解决方案跨越网格：德国的输电系统运营商已提出四条HVDC线路(沿三条通道)，将会跨越该国的交流电网，帮助从北(风力资源丰富)到南(更多依赖核电)输送电力。2011年，德国关闭了八座核反应堆。九座仍保留的反应堆预计到2022年停止运行德国地区电网输电系统运营商(TSOs)自2005年以来一直在关注交流输电网中的变化。据当时德国能源机构公布的一