新型電力系統引領輸變電企業升級——訪泰開集團有限公司董事長蔡韜遠

　　作為電力系統中發電端和用戶端之間的橋梁，輸變電環節在滿足用戶用電需求、穩定電網運行等方面發揮著重要作用。隨著碳達峰碳中和目標的提出，“靠天吃飯”的綠電給輸變電企業帶來不小的挑戰。

　　那么，在構建新型電力系統的背景下，輸變電企業在創新發展的同時，應如何助力電網安全穩定運行?“雙碳”目標等對輸變電企業提出了哪些新要求?輸變電企業如何在求新求變中盤活更多資產?帶著上述問題，本報記者近日采訪了泰開集團有限公司董事長蔡韜遠。

　　研發布局要充分考慮

　　電力系統和用戶的新要求

　　中國能源報：構建新型電力系統的目標對輸變電企業提出了哪些新要求?

　　蔡韜遠：構建新型電力系統的目標提出以后，業內龍頭企業、專家紛紛進行了探索性解讀，其內涵不斷完善。根據目前的研究進展來看，綠色高效、柔性開放、廣泛互聯、安全可控是新型電力系統的主要特征，代表著電網將向高度數字化、清潔化、智慧化的方向演進。

　　電力裝備是電力系統的重要組成部分，輸變電企業研發布局要充分考慮新型電力系統建設要求，方能適應電網發展。同時輸變電企業的總體思路和布局也要跟隨用戶要求而變化。

　　過去，輸變電企業普遍以元件制造為中心進行布局，像高壓開關、變壓器、電力電子等制造商較多關注元件的可靠性，對電網整體的需求和安全缺乏關注。因此，新型電力系統的綠色低碳特征，要求輸變電企業考慮設備全壽命周期的碳排放;新型電力系統的安全可控目標，要求輸變電企業注重裝備具有更快的反應速度，并能提前預判其性能。

　　中國能源報：泰開集團等輸變電企業應如何支撐新型電力系統建設?

　　蔡韜遠：根據“十四五”能源領域科技創新規劃，結合新型電力系統要求及國內外技術發展，我們在堅持常規產品迭代升級的同時，將深度參與新型電力系統創新技術聯盟(以下簡稱“聯盟”)，以聯盟提出的技術攻關項目為載體，結合公司在直流配網、用戶側儲能方面的前期技術優勢，與各專項規劃統籌銜接，進一步開發新型電力系統配網側市場需求。

　　例如，核電作為常規慣量電源，對穩定電網質量、支持“雙碳”目標實現具有重要意義。其中，核安全級開關電器設備及核心元件國產化是我們研究開發攻關的重點，正持續加大研發投入，為實現核電設備國產化、構建穩定的新型電網作出貢獻。同時，我們依托在技術研發、場景應用、課題研究等方面的工程優勢和實踐經驗，積極參與相關標準制訂，為關鍵技術標準建設提供案例和經驗。

　　未來，新型電力系統將呈現數字與物理系統深度融合，源網荷儲各環節、多要素之間深度協同互動的態勢，輸變電企業將在綠色制造、設備環保、設備狀態感知與數字化等方面開展研究，持續打造信息化、集約化、綠色化的產品和服務，為用戶創造價值。同時，輸變電企業應以能源、科技等總體規劃為綱，與專項研究課題統籌銜接，不斷提高對新型電力系統特點和運行機理的認識，并做好產業鏈、創新鏈上下游聯合工作，推動技術發展和產業升級，實現與新型電力系統全面對接。

　　并網設備從“跟網型”

　　向“構網型”轉變

　　中國能源報：高比例可再生能源電力、高比例電力電子裝備是新型電力系統的主要特征，輸變電行業未來發展面臨哪些挑戰，應如何應對?

　　蔡韜遠：高比例新能源電力系統呈現兩方面的主要特征變化：一方面，新能源發電具有間歇性和不確定性;另一方面，新能源并網控制特性與常規電源差異大，需要大量電力電子器件持續接入，使得電網運行特征發生轉變。發電的間歇性和不確定性，以及逐漸的電力電子化，是電網安全運行面臨的新挑戰。

　　實現電網穩定運行，關鍵靠各項輸變電裝備性能提升和創新技術應用。因此，要快速適應電網變化提出的新技術要求，改變以往被動滿足電網要求的工作思路，是輸變電行業面臨的共同課題和挑戰。

　　輸變電企業應把握難得的發展契機，緊隨國家戰略導向，在技術研發、人才引進、管理模式、生產組織等方面不停探索和實踐。同時需強化在電力電子方向的技術積累，堅持不懈、練足內功，站在傳統設備技術的基礎上，勇于邁出向電力電子化轉變的步子。

　　在電力電子設備方面，目前我們的產業布局主要集中在電能質量治理、儲能、直流等領域。面對新型電力系統建設要求，我們將重點研究友好型并網技術，把并網設備從“跟網型”向“構網型”轉變。儲能是未來電力系統的重要角色，因此需重點研究下一代安全、高效、綠色儲能，在源網荷儲各個領域發揮作用。直流方面，則是把直流配網作為研究重點，包括換流閥、電力電子變壓器、斷路器、負荷均衡等，旨在建立全面的“直流生態”。此外，泰開集團正積極開展智能化、數字化轉型研究，將設備和服務融入信息網，為用戶提供全方位服務。

　　通過數字化改造提升

　　裝備柔性化調節能力

　　中國能源報：輸變電企業為何要向智能化和數字化轉型?

　　蔡韜遠：新能源大規模接入會導致頻率越限風險增加、系統電壓穩定問題突出、高占比地區暫態過電壓嚴重、功角穩定特性復雜、寬頻震蕩現象頻發等問題，因此新型電力系統穩定、柔性可控將是基本要求。

　　其中，柔性可控基于電網系統的狀態感知，傳統設備需智能化升級，利用全方位的設備狀態感知等數字化技術，再配合邊緣計算等分析判斷，最終實現智能化控制。這要求輸變電企業必須進行全系列數字化改造，從設計、制造、運維等方面全方位實現數字化升級，建立數字化工廠，滿足電力系統柔性化要求。

　　具體而言，在產品方面，要對傳統電力裝備進行數字化升級，將傳感器、智能監控單元植入傳統高壓輸變電設備，研發分閘時間更短的快速開關、無級調壓多功能柔性變壓器，配合SVG(靜止無功發生器)等設備，實現交流輸變電系統柔性化;加緊研制柔性直流輸變電裝備，包括直流斷路器、直流變壓器、換流閥、電能路由器等，構建交直流混合柔性互聯輸配電系統。

　　中國能源報：輸變電企業還需重點布局哪些關鍵技術?

　　蔡韜遠：根據聯盟重大技術聯合創新框架，其中33項與電力裝備制造相關，這些都是我們需要重點關注和布局的方向。其中，在發電領域，要研究新能源直流匯集、直掛儲能支撐等關鍵技術，目前新型直掛式儲能設備已在珠海三角島海上風電儲能工程安全運行;在輸變電領域，研究高壓大容量直流開斷技術、國產化功率半導體器件替代技術，我們研發的500千伏直流斷路器已應用于張北柔性直流輸電示范工程;在配電領域，研究直流變壓、高效電能變換、中壓柔性互聯等關鍵技術，研發的多端口電能路由器設備已應用于國家重點研發計劃東莞數據中心示范工程，三端口直流故障電流控制系統已應用于珠海唐家灣中壓柔性配電示范工程。

　　相關的智能化、數字化、一二次融合等裝備將隨著新型電力系統建設迭代發展，能源系統數字化技術將為新型電力系統數字賦能，助力建設智慧電網。同時，電力電子化水平提高，使得保護、二次系統、調度等環節相對于傳統電網都發生了較大改變，尤其是大規模新能源并網和交直流混合更是增加了電力系統的復雜程度和不確定性。對此，我們將依托先進的在線仿真平臺，與中國電科院及各省電科院、高校合作，開展新型電力系統仿真技術研究，探索設備和系統解決方案。