化石能源消耗一直是碳排放的最主要泉源，實現碳達峰、碳中和的“雙碳”目的，能源是“主戰場”，電力是“主力軍” 。電力行業的碳達峰、碳中和進度將直接影響“雙碳”目的實現的進度 。
構建以新能源為主體的新型電力系統，是推動電力清潔低碳生長的一定選擇 。在此配景下，針對大規模清潔能源并網、傳輸、消納等問題，高壓直流輸電、直流配用電、直流微網相較古板的交流輸配電手藝更具經濟性、穩固性、可靠性 。因此，直流輸配電將是進一步提升清潔能源使用率、充分知足未來電力需求、助力新型電力系統建設的須要手段 。
作者：張懌寧（南方電網超高壓公司修試中心）
一、直流輸電成為清潔能源運送的主要方法
南方電網制訂“十四五”電力生長妄想，支持新能源大規模接入 。到2025年，具備支持新能源新增裝機1億千瓦以上的接入消納能力，非化石能源占比抵達60%以上；到2030年，具備支持新能源再新增裝機1億千瓦以上的接入消納能力，推動新能源成為南方區域第一大電源，非化石能源占比抵達65%以上 。高壓直流輸電成為水電、風電、核電等清潔能源電力的主要傳輸方法 。
1、水電傳輸
我國“西電東送”工程把西部省區富厚的清潔能源轉化成電力資源，運送到電力緊缺的東部沿海地區或負荷較集中區域 。“西電東送”通道距離長，相宜接納通例高壓直流輸電方法，相關于古板的交流輸電具有更高的經濟性 。
2、風電傳輸
生長風電是我國能源結構轉型的主要戰略支持，需要接納“集中開發、遠距離運送”與“漫衍式開發、就地消納”并舉的模式，來應對泛起的供需矛盾 。
一樣平常以為，傾軋線路凌駕600-800km，電纜線路凌駕40-60km時，直流輸電較交流輸電更具經濟性 。與古板輸電方法相比照，柔性直流輸電手藝依附其控制無邪、便于組網、諧波含量低、無換相失敗、換流站間無需通訊等優點，在高壓大容量輸電、大規模風電場并網、孤島供電、異步互聯等方面具有較強的手藝優勢 。因此，遠距離陸優勢電和遠距離海優勢電更適合接納柔性直流輸電方法，這也是改變大電網生長名堂的戰略選擇 。
3、核電傳輸
核電是我國以后電源結構調解的主攻偏向，其在電力系統中所占的比重將越來越大 。阻止2020年9月，我國投入運行的核電機組共49臺，裝機容量達5102.7萬千瓦 。需要注重的是，核電事故的危害十分重大，歷史上爆發的十幾起核電事故，都導致了大面積的核污染和職員傷亡 。因此，核電更相宜建設在偏僻荒蕪的地區，接納高壓直流輸電的方法將電能送出 。
二、直流配電逐步成為新能源的消納方法
隨著新能源的大宗并網，最大化消納新能源將是電網運行恒久面臨的一項難題使命，也是未來電力現貨市場的焦點目的 。建設網源協調機制，充分挖掘潛力，優化市場規則，提升消納能力，是順應新能源快速生長形勢亟待解決的問題 。我國各區域的資源漫衍、裝機、負荷特征均保存一定的差別及互補性，接納集中式、漫衍式相團結，并立異直流修建用電模式，協同消納潛力重大 。
1、集中式清潔能源電力的消納方法
集中式清潔能源電站裝機容量較大，著力更易調控，?；ど柚猛暾?，相比漫衍式電源，在電網支持性上有很大優勢，逐漸成為電網生長的主要組成部分 。推進集中式清潔能源發電的手藝應用，降低發電著力隨機性，關于大型水電、核電，可由直流輸電經逆變后接入電網 。
2、漫衍式新能源電力的消納方法
常見的漫衍式電源主要有光伏電池、燃料電池、風力機等 。南方電網“十四五”電力生長妄想將重點推進云南大滇中地區以及貴州黔西、黔西北地區等新能源工程的建設，支持漫衍式新能源的接入 。到2025年，南方電網妄想實現新增5600萬千瓦以上的光伏接入 。
直流配電網線損小、可靠性高，且不涉及相位、頻率控制和無功功率等問題，同時，接納漫衍式電源的能力較強，為漫衍式電源的大宗接入提供了有利條件 。漫衍式電源爆發的電能為直流電（或經由簡樸整流后即可變為直流電），因此，漫衍式電源并入直流配電網將節約大宗的換流環節，具有顯著的經濟性 。
3、直流修建用電新模式
種種修建用電裝置的生長和手藝前進的偏向均為由交流驅動轉為直流驅動，如光伏和蓄電池即要求直流接入，而修建用電系統中一直地舉行交流和直流間的轉換，多次轉換就要重復地接入轉換裝置，不但增添裝備投入和增添故障點，還造成靠近10%的轉換損失 。
現在，電力電子器件可以實現高效可靠的直流/直流變壓和直流開關 。對1千瓦以內的小功率裝置，其本錢已低于交流變壓器；對1兆瓦以內的裝置，其本錢也在可接受規模內，且現在這些器件本錢都在憑證摩爾定律的紀律生長 。修建內的直流微網通過智能控制，可以有用吸收負載瞬態轉變的攻擊，維持系統的穩固可靠 。因此，目今的手藝條件已知足修建內接納直流供配電系統的要求，并兼具穩固性、可靠性、經濟性 。
三、結語
新能源電力的運送和消納是建設新型電力系統的主要組成部分 。關于大規模清潔能源電力，例如水電、核電、遠海風電等，相宜接納高壓直流輸電的方法，經逆變后接入交流電力系統；關于漫衍疏散式新能源電力，例如光伏、陸優勢電等，相宜直接接入直流配電網，節約大宗的換流環節，具有顯著的經濟性；另外，直流修建用電模式也是消納漫衍式新能源的一種立異方法，有可能成為新建修建和既有修建刷新需要重點思量的內容之一 。（泉源 北極星輸配電網）
