智能输电设备:全面提升效率与可靠性
柔性输电设备
柔性输电系统将大大提高输电系统的传输灵活性、传输效率和传输容量。柔性交流输电系统是FlexibleACTransmissionSystems中文翻译,英文简称FACTS,指应用于交流输电系统的电力电子装置。利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制调节交流电力系统的运行参数或网络参数,优化电力系统运行状态,提高交流电力系统线路的输电能力。静止无功补偿器(SVC),静止同步补偿器(STATCOM)又称作ASVG,晶闸管投切串联电容器(TCSC),静止同步串联补偿器(StaticSynchonousSeriesCompensator)以及统一潮流控制器(UPFC)就是基于FACTS装置家族的成员。在电力系统中应用SVC,可有效地降低电力传输过程中的线路损耗,使电网的传输效率提高30%-70%,节能作用显著,并具有降低电压波动、抑制谐波、保障电网安全等作用。
新能源发电的发展、电力市场改革构成柔性输电设备市场的双重推动因素。一方面,新能源发电的不稳定性,以及分布式发电的分散性、小规模等特点,直接导致未来电网电能质量和安全受到极大挑战;另一方面,电力市场改革导致发电、输电分离,输电运行和投资风险和不确定性等级的显著增加。应对这两方面挑战,电网企业需要在输电系统引入更大的灵活性,即要引入柔性输电系统。经济的发展要求输电网能够提供质量更高、更“柔性”即可控的电力传输服务,最终能够和储能电站一起,做到“电力流的自由双向流动”,在这样的大背景下,新能源发电、电力市场改革双重推动,柔性输电设备的需求将快速增长。
2010-2020年,柔性输电投资带来的SVC市场容量将超过230亿,未来3-5年市场将呈现加速上涨局面。柔性输电在电网的渗透率目前很低,约不到5%,未来10年将是柔性输电高速发展的黄金时期。仅SVC/SVG在输电网中的市场容量,保守估计将达到150亿元左右,加上其他柔性输电设备需求,预计柔性输电投资带来的设备需求将超过230亿元。未来3-5年,电网SVC市场将呈现加速上涨局面。
图表 2010-2020年SVC市场容量估算
图表 国内电网用SVC市场容量增长率预测
电网在线监测
在线监测是智能电网实现“自动化”、“智能化”的基础,国家政策、电网公司战略均积极推动在线监测。发改委、科技部、商务部、知识产权局联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)》中第80类“电网输送及安全保障技术”中明确指出包括“在线监测及诊断装置”。另一方面,国网、南网均明确提出,要从2010年起开始全面推广实施设备状态检修,全面提升设备智能化水平。
图表 电力系统中的在线监测应用
2010-2020年,仅变压器色谱在线监测设备的市场容量,预计将超过50亿元,加上断路器在线监测、电缆在线监测等设备需求,预计电网在线监测设备市场总需求将超过100亿元。在关键设备的检修制度由定期检修向状态检修发展的过程中,各种关键设备都有实施在线监测的需求。以其中主要产品变压器在线监测为例,我国变压器在线监测产品主要应用于110kV及以上电压等级的变压器。近年来,在线监测技术已日趋成熟,变压器在线监测产品已逐渐被电力系统认可和使用,750kV及以上电压等级的变压器已全部安装了在线监测设备。
未来5-10年,电网在线监测市场将保持加速增长局面,年均增长率有望达到50%以上。随着状态检修即将在我国电力系统全面推广实施,预计未来我国电力系统110kV及以上电压等级的存量、新增变压器将逐步全面安装在线监测设备,电网在线监测市场将迎来黄金发展时期!