未來電網趨勢：綠色超級電網

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蘇黎世聯(lián)邦理工學院和比利時烈日大學的教授于2013年年初發(fā)表文章，提出將風電場和太陽能發(fā)電站作為負荷中心遠距離供應綠色環(huán)保的電力，以解決全球風電、太陽能發(fā)電并網，并向遙遠電力用戶輸電的構想。此構想認為，未來電力網可能成為跨越整個地球、連接世界上大部分大型發(fā)電廠的電網：這就是“全球綠色超級電網”。全球綠色超級電網背后的主要驅動力將是采集偏遠地區(qū)可再生能源，其關鍵基礎設施要素為大容量長途輸電線路。

全球綠色超級電網電力供應依賴于可再生能源，環(huán)境意識及不斷增加的電能消耗將促進更多的投資投向偏遠地區(qū)(海上或沙漠中)的可再生能源，比如，離岸地區(qū)會有巨大的風力發(fā)電潛力，沙漠地區(qū)可能為太陽能發(fā)電廠提供了巨大機遇。偏遠地區(qū)可再生能源發(fā)電廠被稱為“極端可再生能源(Extreme RES)”，即位于安裝難度大于目前項目的地區(qū)的可再生能源發(fā)電廠，或技術尚不成熟的可再生能源發(fā)電廠。有了全球綠色超級電網，連接這些偏遠地區(qū)與終端消費者將具有可行性。

為實現(xiàn)全球綠色超級電網，該研究提出，應修建超級電網作為輸電網架，新建電網會將所有區(qū)域電力系統(tǒng)合為一體。構成這個大型網絡的大部分線路為高壓直流(HVDC)輸電線路或電纜，這主要基于三個原因：高壓直流輸電電纜目前是海底長距離輸電的**解決方案;長距離高壓直流輸電線路的熱損失比交流線路低;不同地區(qū)的電力系統(tǒng)的工作電壓頻率不同，高壓直流輸電線路可在本地解決動態(tài)**問題，并作為互聯(lián)電網之間的干擾防火墻，以實現(xiàn)與非同步區(qū)域電網連接。不過，在陸地和同步系統(tǒng)內——或希望同步的系統(tǒng)內——也可能會使用特高壓交流線路(UHVAC)以及較短的氣體絕緣輸電線路段。

研究人員認為，在尋求綠色電力的同時將開發(fā)新的站點，甚至會進一步從負荷中心和當前電網中進行開拓?？稍偕茉窗l(fā)電廠與不同洲內的兩個電力系統(tǒng)的距離相等，這點將會逐步得到滿足。據此，研究人員擬在格陵蘭海岸建立一座海上風場，將其作為全球綠色超級電網規(guī)劃的**步。之所以選擇格陵蘭是因為其可再生能源潛力較大，位置靠近冰島，且與歐洲和北美的距離相等。還應注意的是，該路線沿線所有互聯(lián)段的長度或水深與目前已有的項目不相上下，具有極大可行性。那里的平均風速可達30公里/小時以上，而且海水也并不太深，是建設大型風電場的理想場所。此外，他們假定海上風場的發(fā)電能力是300萬千瓦。電能經由冰島和法羅群島輸送至英國，再到歐洲大陸，進而由英國北部—加拿大輸電路徑輸送至北美。