这里的“柔”,特指英文Flexible——“柔性”,意为灵活的电能变换与控制技术。虽然被叫作“柔”,可在技术层面它却是相当“硬”。它以大功率、高性能的电力电子器件为基础,实现了对电网电压、电流、功率等各类参数的实时调节,具有可控性好、适应性强、响应速度快、智能化程度高等特点。
这项先进的电力技术何以在浙江生根发芽?
浙江是海洋大省,近岸海域内,海岛数4300多个,全国第一;海岸线和海岛岸线达6000多公里,又是国内第一。得天独厚的环境赋予了浙江丰富的可开发海上风能资源,《浙江海上风电发展规划(2021-2035年)》指出,将新增纳规近海容量850万千瓦,深远海容量2800万千瓦。但海洋的阻隔也给海岛电力供应出了一道难题。
国网浙江电力进行这样的思考:一是如何输送电力,保证海岛用上更稳定、更经济的电能;二是能否“就地取材”,用好海洋资源进行供电,产出更清洁、更优质的电能。
对于第一个问题,国网浙江电力率先在直流输电领域寻找答案,于1987年投运了全国第一条100千伏直流输电变工程,终结了舟山电网孤立运行的历史。
可随着海港贸易的增长,船舶等冲击负荷逐渐增加,海洋输电亟需寻求一种可控性更强的传输方式。
国网浙江电力组织柔性电力技术的集中攻关。2014年7月,舟山五端柔性直流输电工程建成投运,将舟山群岛中5个海岛电网“手拉手”连起来,构建了海岛间的电力“高速路网”。至2023年底,该工程作为主供或单供电源点为舟山北部海岛保供电20余次,累计输送电量40.7亿千瓦时。
对于如何“就地取材”,国网浙江电力持续开展海上新能源技术创新,让电从海上来。
为了实现中远距离海上风电送出,国网浙江电力开展柔性低频输电技术攻关,通过换流器降低输电频率,提升输电距离和容量,建设运维成本节约近一半。2022年6月,全国首个柔性低频输电示范工程在台州投运,实现了风电低频接入和柔性并网送出。2023年6月,世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性低频输电示范工程在杭州投运,验证了低频大容量输送电能的可行性。
此外,国网浙江电力还研制了高压有源谐振抑制装置,于2023年6月在华能嘉兴2号海上风电场投入使用,有效提升电能质量。截至2023年底,该风电场累计向电网输送6.2亿千瓦时高品质绿电。
依海而兴、向海图强,浙江抓住了独特的海洋特征和丰富的风能资源,探索出了一条富有地方特色的电力技术革新之路。不是柔性电力技术选择了浙江,而是浙江在自身需求的驱动下,催生了这项前沿技术的发展。