中國儲能網(wǎng)訊：我國能源資源與負荷中心呈遠距離逆向分布，80%以上的煤炭、水能、風(fēng)能和太陽能資源分布在西部和北部地區(qū)，70%以上的電力消費集中在東中部地區(qū)。近年來，隨著電力需求不斷攀升，能源清潔低碳轉(zhuǎn)型加快，國家把“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)作為實現(xiàn)“雙碳”目標、保障東中部地區(qū)用電的重要舉措。
2021年11月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)項目清單的通知》，在內(nèi)蒙古、青海、甘肅、寧夏、新疆等18個省（自治區(qū)）及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團統(tǒng)籌安排50個基地項目，合計裝機9736萬千瓦。2022年國家發(fā)布的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出大力推進風(fēng)電和光伏發(fā)電基地化開發(fā)。同年，國家印發(fā)《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》，明確提出到2030年，我國將規(guī)劃建設(shè)風(fēng)光基地總裝機規(guī)模約4.55億千瓦。今年政府工作報告明確提出，加快建設(shè)“沙戈荒”新能源基地。截至2024年年底，第一批50個“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地項目基本建成投產(chǎn)，裝機規(guī)模超9000萬千瓦。
在此背景下，特高壓直流輸電技術(shù)在“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地規(guī)?；_發(fā)方面發(fā)揮重要作用。目前規(guī)?；瘧?yīng)用于直流工程的技術(shù)路線主要分為常規(guī)直流和柔性直流。由于各基地的資源特性、配套電源結(jié)構(gòu)、近區(qū)系統(tǒng)條件等因素存在較大差異，選擇科學(xué)合理的外送直流工程技術(shù)路線對保障清潔電力安全高效外送至關(guān)重要。
目前我國柔性直流輸電技術(shù)已實現(xiàn)廣泛應(yīng)用，如舟山、廈門、魯西、渝鄂、張北、如東等柔直工程，以及昆柳龍、建蘇等受端采用柔直技術(shù)的混合直流工程。甘肅—浙江±800千伏特高壓直流輸電工程直流受端500千伏配套工程日前在浙江啟動，該工程是全球首個特高壓柔性直流工程。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗和科學(xué)理論研究，柔性直流輸電技術(shù)存在優(yōu)勢和不足。主要優(yōu)勢在于，柔性直流輸電技術(shù)不依賴交流系統(tǒng)運行，無換相失敗問題。由于柔性直流輸電采用的是全控性器件——絕緣柵雙極型晶體管（IGBT），可以通過觸發(fā)脈沖控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷，換流站不依賴交流系統(tǒng)運行，不會出現(xiàn)換相失敗問題。有功無功四象限功率調(diào)節(jié)能力，柔性直流輸電可對有功和無功功率進行解耦控制。在容量允許的情況下，換流器可以動態(tài)調(diào)節(jié)與交流系統(tǒng)交換的無功功率，進而維持交流母線電壓的穩(wěn)定。技術(shù)不足在于，相比于常規(guī)直流技術(shù)，柔性直流技術(shù)投資成本較大，主要是其換流閥采用了模塊級聯(lián)的方式，當電壓等級高時，橋臂中需要串聯(lián)大量的子模塊，相同功率條件下柔性直流輸電的投資成本更大。柔性直流技術(shù)在電網(wǎng)運行中應(yīng)用大量電力電子設(shè)備，工程投產(chǎn)前難以全面識別全部振蕩模式，系統(tǒng)發(fā)生振蕩風(fēng)險高。IGBT是柔性直流技術(shù)核心元件，當前應(yīng)用較多的IGBT器件均為小容量，大容量IGBT尚無應(yīng)用實例。
建議從以下幾方面重點發(fā)力，進一步推動柔性直流輸電技術(shù)在“沙戈荒”外送通道的應(yīng)用：
一是強化規(guī)劃引領(lǐng)與跨區(qū)協(xié)同。在“沙戈荒”大型風(fēng)光基地外送通道深化柔性直流輸電技術(shù)應(yīng)用，在“十五五”時期重點布局2～4個“沙戈荒”大基地柔性直流輸電技術(shù)典型示范工程，形成可復(fù)制推廣的技術(shù)標準和建設(shè)經(jīng)驗，為后續(xù)“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地規(guī)?；_發(fā)外送奠定基礎(chǔ)。
二是攻關(guān)突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。集中攻關(guān)±800千伏及以上特高壓柔直換流閥、5千安級IGBT器件以及高海拔/高寒專用裝備，重點突破多端柔直系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)。在青海、內(nèi)蒙古等省份的“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地布局“零煤電”配套柔直工程，探索通過構(gòu)網(wǎng)型儲能、光熱調(diào)節(jié)等技術(shù)替代傳統(tǒng)火電支撐，開展100%新能源電力安全外送試點，拓展對柔直技術(shù)的研究深度。
三是創(chuàng)新政策與利益共享機制。積極與政府相關(guān)部門溝通協(xié)作，探索實施綠電輸送“度電補貼+碳溢價”政策，允許柔直項目通過調(diào)頻、無功補償參與輔助服務(wù)市場并獲得相應(yīng)收益；探索建立送受端利益共享機制，破解跨省協(xié)調(diào)與成本分攤難題。
（作者單位：國網(wǎng)青海省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院）
