新闻资讯 更多+
(1)直流输电行业:直流输电技术因其技术特点在经济性更优的远距离大容量电能输送、以长距离电缆为输电线路,异步电网互联,以及需要快速控制且不增加所在系统短路电流容量等场景下有着天然的优势,因此目前成为了我国西电东送的主要输电形式之一。典型的直流输电系统包含两端的换流站以及中间的直流输电线路,其中换流站的主要作用是电能变换,即将交流电变换为直流电,或是将直流电变换为交流电,而在换流站中实现这一功能的核心装置就是换流阀。因为换流阀的构成形式差异,直流输电技术主要分为基于半控型功率半导体器件的常规直流输电技术和基于全控型功率半导体器件的柔性直流输电技术。常规直流输电技术在上世纪70年代就已出现,我国于上世纪末开始从国外引进,经过多年不懈努力,我国常规直流输电技术,特别是特高压直流输电技术,已经达到世界领先水平,实现了技术、装备、工程和运行管理一体化“走出去”。
最近十几年,国际和国内都掀起了大力发展清洁能源发电的热潮,新能源的电网渗透率快速提高。类似光伏、风电等新能源形式都是非同步机电源,缺乏转动惯量及有效的电网支撑能力,因此电网的相对强度受到了削弱,存在巨大的稳定性隐患。在这种情况下,电网需要一种能够不依赖于电网强度实现弱电网并网的输电技术,这时柔性直流输电技术应运而生。除了继承了常规直流输电技术的多数优点外,柔性直流输电技术还具有无需电网支撑即可自换相、功率四象限灵活控制、无需无功补偿和滤波装置节省占地、潮流反转简单直接以及多电平拓扑谐波排放小等诸多优势,在大规模可再生能源并网、远海风电并网、孤岛供电、城市供电、异步电网联网、远距离输电、多端直流输电网络等领域有着巨大的应用前景。典型的柔性直流输电换流站由柔直换流阀装置、变压器、开关设备、电抗器等一次设备,测量系统、控制保护系统、监控系统等二次设备,及土建设施共同构成。其中柔直换流阀及其阀控制保护系统起着电能变换的核心作用,被称为柔性直流系统的“心脏”。
相较于常规直流输电技术,我国在柔性直流输电技术研究上起步较晚。国家电网公司在2006年5月组织国内权威专家召开“柔性直流输电系统关键技术研究框架”研讨会,正式拉开了我国在柔性直流输电技术快速发展的序幕。
中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国FACTS设备市场运营格局及投资潜力研究预测报告》
我国虽然在柔性直流输电技术研究上起步较晚,但是在以国家电网和南方电网为引领,南瑞继保、荣信汇科、许继电气等一批高端设备厂家的大力投入下,我国的柔性直流输电技术取得了长足进步。近年来,有多个柔性直流输电工程建成投运。
这些项目的成功建设和运行,有利地促进了柔性直流输电行业的发展,尤其是对其中核心设备柔性直流换流阀更是如此。目前国内具备柔直换流阀研发设计和生产制造能力的厂家有南瑞继保、许继电气、中电普瑞、特变电工、中国西电和荣信汇科六家公司。从最近三年的中标情况来看,市场份额占比靠前的厂家分别为南瑞继保、荣信汇科和许继电气。
(2)FACTS行业:交流输电技术作为传统的输电形式,不管是在特高压电网骨干网架,还是在其他电压等级电网,依然是最重要的组成部分之一。柔性交流输电(FACTS)是指综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。其基础是大功率半导体器件,核心是先进的控制系统。
FACTS改变了过去交流输电慢速和不精确的控制,使电力系统中影响潮流分布的电压、线路阻抗及功率角等3个主要电气参数可按照系统的需要迅速调整,在不改变网络结构的情况下提高电网的功率输送能力以及潮流和电压的可控性,给交流输电系统带来技术的飞跃,使其能够适应未来以新能源为主体的电力能源结构。同时,现代工业生产过程中所使用的各种先进设备对供电质量的要求越来越高,而大量基于电力电子器件的现代化设备引发了大量谐波、电压波动等电能质量问题。FACTS在电能质量问题治理方面,发挥着巨大的作用,成为解决配电网和工业用户电能质量诸多挑战的重要手段。
FACTS已经发展成为有近20种产品的行业,部分产品已经商业化并取得良好的成效,如静止无功补偿器,静止同步补偿器(也叫做静止无功发生器)、可控串联补偿器,统一潮流控制器等。静止无功补偿器SVC是一种基于晶闸管阀的并联补偿装置,主要用于调节电网电压、补偿负荷产生的无功功率,提高电能质量。静止同步补偿器STATCOM是基于电压源换流器的并联补偿装置,与SVC功能相似,但是因其响应速度更快、低占地需求低、谐波抑制特性优异等特点,正在逐步替代SVC。可控串联补偿器TCSC是一种基于晶闸管阀的串联补偿装置,主要用于高压电网,起到提高线路的输送能力,提高系统稳定性,缓解土地资源紧张,优化电网建设投资的重要作用。统一潮流控制器UPFC是由静止同步补偿器和静止同步串联补偿器相结合组成的新型潮流控制装置,它兼具了并联补偿、串联补偿、移相等几种不同的功能,可大幅度改变输电线路的潮流,增强系统阻尼,抑制次同步振荡以及提高整个电力系统的静态稳定性和暂态稳定性于电压源换流器的次同步谐振抑制装置能有效抑制装设串补的交流线路、常规直流或新能源并网等引发的电力系统次同步谐振,防止发电机轴系永久破坏或大大缩短寿命。
从应用市场来看,柔性交流输电系统行业在国内外飞速发展,广泛应用到工业,电力能源中,是使用电能的其他所有产业的基础技术。2020年全球FACTS行业市场规模为13.50亿美元,相比2019年的12.8亿美元,增长了5.60%。2016~2020年全球FACTS行业市场规模复合增长率为5.4%。2020年我国FACTS行业市场规模为5.98亿美元,相比2019年的5.57亿美元,增长了7.30%。2016~2020年我国FACTS行业市场规模复合增长率为6.50%。行业整体保持良好的增长态势。
2016-2020年中国和全球FACTS设备市场规模分析
数据统计:中金企信国际咨询