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ABB新技术助力可再生能源超级电网成为现实-【新闻】

发布时间:2021-05-28 09:46:12 阅读: 来源:纸箱包装厂家

ABB新技术助力可再生能源超级电网成为现实

可再生能源可以减少二氧化碳排放量,但它们还很遥远,并且连续性不好。高效的直流输电线路集总来自广泛能源的电力,从而平滑其输出波动。

电力试验: ABB工程师在设施上测试高压直流概念

大型电力及自动化公司ABB已经开发出一种有效的输电方式,这种技术可以将广泛分布的太阳能电池板、风力涡轮机和其他可再生能源进行高效的传输。这项新技术是一种可以用于高压直流(DC)电线的快速高效的断路器、一种100多年来一直困扰技术人员的设备。这种断路器可以接入高压直流输电线路以形成柔性电网。

如果可再生能源能够成为占总能源供应中的重要部分,国家将需要安装新的大型输电网络,既可以将电力从常有最好可再生能源资源的偏远地区(例如沙漠)送到城市,也可以将来自分布广泛的的风力涡轮机和太阳能电池板的电力集中起来,帮助平均其输出波动。在欧洲,超级电网的话题已经讨论多年,它可以将来自斯堪的那维亚堤坝水电站和德国风力发电场以西班牙甚至北非的大型太阳能发电场的电力集中。

但这样一个超级电网已经面临严重的技术障碍。传统电网中的传输线路使用交流电(AC),它在长距离传输中损失大量的电力,除非采取复杂和昂贵的措施。直流电在长距离中更有效率,而且,它还有诸多额外的好处,能够在地下和水下良好的工作,减少或消除了难看的输电塔,这些输电塔在敷设新的输电线路时很难安装。

直流输电一直被用来输送电力,从大型堤坝水电站穿过北海,到达城市。但是直到ABB advance问世之前,将直流输电线路接入大规模电网都是不安全的。

ABB的断路器将改变这一切。ABB称,它可以在5毫秒内切断相当于整个核电站输出功率的巨大能量流动。该断路器可以用来几乎瞬间改变功率在直流电网中的流动,以绕开出现的问题,从而允许电网保持运行。“通常,如果如果任何地方出现问题,所有电力都要切断,”ABB首席技术官克莱斯.瑞图夫(Claes Rytoft)说道:“这款断路器可以切出故障线路并保持其余部分正常运行。”

一个世纪以来研究者们一直致力于开发高压直流断路器 (参见《爱迪生的报复:直流电崛起》)。机械开关无法独自工作——他们切断电力过于缓慢。能够导通和关断大功率电力的,基于晶体管的电力电子,提供了一种可能的解决方案,但他们被证明为过于低效。ABB的解决方案将电力电子与机械开关结合起来,创建了一个快速且高效的混合动力系统。这种新型断路器也会远比只用晶体管的系统便宜。

“电力电子断路器的成本是极大的”,电力能源研究所的一个电力输送技术带头人拉姆.爱德帕(Ram Adapa)说“混合断路器应该花费更少”。

直流电网的主要障碍消除后,ABB正在开发算法来控制他们。因为廉价的用于家庭和商业的变压器的直流等效器件,也就是把电力降为相对较低的电压的器件是不存在的,所以该系统仍然需要在当地的社区供电中,与交流供电线路配合。这个新技术的第一个市场可能会是已经决定停止核电厂并重点依靠可再生能源的德国(参见《德国能源大实验》)。

高压直流电网可以帮助可再生能源的程度可能取决于安装地下电缆相对于架空线路的经济性。在许多国家获得路域权是安装新的输电线路最大的障碍,而地下安装不需要获得新的路域权,因为他们可以很容易沿着现有的道路安装。ABB称,当整个系统成本也考虑进去时,地下安装只是稍稍贵于架空安装。但爱德帕(Adapa)持怀疑态度,他说地下安装可能花费五倍之多。

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