簡介
high-voltage direct current 高壓直流(電)HVDC(高壓直流輸電)是ABB 50多年前開發的一項技術,旨在提高遠距離輸電的效率。
背景技術
發電廠產生的電是交流電(AC);大多數輸電線路——無論是高壓、中壓還是低壓配電網,傳輸的都是以每秒50或60個周期進行振盪的交流電;而最終到達用戶端,即家庭、工廠和辦公室的也是交流電。直流電不產生振盪,因此直流輸電的電能損失較少。在直流輸電系統中,交流電在換流站被轉換為直流電,然後通過架空線纜傳輸至接收點。在接收點,另一個換流站將直流電轉換為交流電並接入交流電網。
ABB在1954年建成了世界上第一條HVDC輸電線路,並承建了全球一半以上的HVDC項目。1997年,ABB建成了首條HVDC Light(輕型高壓直流)輸電線路。該技術一般採用地下或水下線路輸電,它的出現為改善交流電網的供電質量提供了新的可能。
增效節能
HVDC是一項極具吸引力的技術,因為在輸電過程中,HVDC技術的電能損耗低於傳統交流輸電技術的損耗,同時HVDC需要的傳輸線纜更少,能減少占地。由於交流和直流電間的轉化需要特殊的設備,因此HVDC一般在遠距離輸電時才體現出經濟效益,特別是600公里(373英里)以上的架空線路和50公里以上的水下電纜。例如,一條輸電容量600萬千瓦的線路,如果採用傳統800千伏交流輸電技術,1500公里輸電距離的電能損耗約為7%;如果採用800千伏直流輸電線路,則電能損耗可降至5%;即便採用電壓相對較低的500千伏直流輸電線路,損耗也僅為6%。
有別於煤炭、石油和天然氣等可直接運輸的不可再生能源,水力、風能、太陽能和潮汐能等新興可再生能源只能以電力的形式輸送;此外,大型可再生能源所在地通常遠離城市和工業區等用電中心,因此,隨著人類開發利用的可再生能源越來越多,遠距離輸電的市場需求也越來越大。
HVDC的另一個優勢是它可以連線不同的交流電網並提高它們效率。HVDC還能夠補償潮流的波動,這使它成為連線風電場和電網的理想技術,可以避免風電場不均勻的電力輸出影響電網可靠性。