化石能源消费一向是碳排放的最重要起源 ，实现碳达峰、碳中和的“双碳”指标 ，能源是“主战场” ，电力是“主力军”。电力行业的碳达峰、碳中和进度将直接影响“双碳”指标实现的进度。
构建以新能源为主体的新型电力系统 ，是推动电力清洁低碳发展的必然选择。在此布景下 ，针对大规模清洁能源并网、传输、消纳等问题 ，高压直流输电、直流配用电、直流微网相较传统的互换输配电技术更具经济性、不变性、靠得住性。因而 ，直流输配电将是进一步提升清洁能源利用率、充分满足将来电力需要、助力新型电力系统建设的必要伎俩。
作者：张怿宁（南方电网超高压公司建试中心）
一、直流输电成为清洁能源输送的重要方式
南方电网造订“十四五”电力发展规划 ，支持新能源大规模接入。到2025年 ，具备支持新能源新增装机1亿千瓦以上的接入消纳能力 ，非化石能源占比达到60%以上；到2030年 ，具备支持新能源再新增装机1亿千瓦以上的接入消纳能力 ，推动新能源成为南方区域第一大电源 ，非化石能源占比达到65%以上。高压直流输电成为水电、风电、核电等清洁能源电力的重要传输方式。
1、水电传输
我国“西电东送”工程把西部省区丰硕的清洁能源转化成电力资源 ，输送到电力紧缺的东部沿海地域或负荷较集中区域。“西电东送”通路距离长 ，合适选取通例高压直流输电方式 ，相对于传统的互换输电拥有更高的经济性。
2、风电传输
发展风电是我国能源结构转型的沉要战术支持 ，必要采取“集中开发、远距离输送”与“散布式开发、当场消纳”并举的模式 ，来应对出现的供需矛盾。
通常以为 ，架空线路超过600-800km ，电缆线路超过40-60km时 ，直流输电较互换输电更具经济性。与传统输电方式相对比 ，柔性直流输电技术凭借其节造矫捷、便于组网、谐波含量低、无换相失败、换流站间无需通讯蹬着点 ，在高压大容量输电、大规模风电场并网、孤岛供电、异步互联等方面拥有较强的技术优势。因而 ，远距离陆优势电和远距离海优势电更适合选取柔性直流输电方式 ，这也是扭转大电网发展格局的战术选择。
3、核电传输
核电是我国今后电源结构调整的主攻方向 ，其在电力系统中所占的比沉将越来越大。截至2020年9月 ，我国投入运行的核电机组共49台 ，装机容量达5102.7万千瓦。必要把稳的是 ，核电变乱的风险极度巨大 ，汗青上产生的十几起核电变乱 ，都导致了大面积的核传染和人员伤亡。因而 ，核电更合适建设在荒僻冷落的地域 ，选取高压直流输电的方式将电能送出。
二、直流配电逐步成为新能源的消纳方式
随着新能源的大量并网 ，最大化消纳新能源将是电网运行持久面对的一项艰巨工作 ，也是将来电力现货市场的主题指标。成立网源协调机造 ，充分挖掘潜力 ，优化市场规定 ，提升消纳能力 ，是适应新能源急剧发展局势亟待解决的问题。我国各区域的资源散布、装机、负荷个性均存在肯定的差距及互补性 ，采取集中式、散布式相结合 ，并创新直流构筑用电模式 ，协同消纳潜力巨大。
1、集中式清洁能源电力的消纳方式
集中式清洁能源电站装机容量较大 ，着力更易调控 ，；づ渲猛暾 ，相比散布式电源 ，在电网支持性上有很大优势 ，逐步成为电网发展的沉要组成部门。推动集中式清洁能源发电的技术利用 ，降低发电着力随机性 ，对于大型水电、核电 ，可由直流输电经逆变后接入电网。
2、散布式新能源电力的消纳方式
常见的散布式电源重要有光伏电池、燃料电池、风力机等。南方电网“十四五”电力发展规划将沉点推动云南大滇中地域以及贵州黔西、黔西北地域等新能源工程的建设 ，支持散布式新能源的接入。到2025年 ，南方电网打算实现新增5600万千瓦以上的光伏接入。
直流配电网线损幼、靠得住性高 ，且不涉及相位、频率节造和无功功率等问题 ，同时 ，采取散布式电源的能力较强 ，为散布式电源的大量接入提供了有利前提。散布式电源产生的电能为直流电（或经过单一整流后即可变为直流电） ，因而 ，散布式电源并入直流配电网将节俭大量的换流环节 ，拥有显著的经济性。
3、直流构筑用电新模式
各类构筑用电装置的发展和技术进取的方向均为由互换驱动转为直流驱动 ，如光伏和蓄电池即要求直流接入 ，而构筑用电系统中不休地进行互换和直流间的转换 ，屡次转换就要沉复地接入转换装置 ，不仅增长设备投入和增长故障点 ，还造成靠近10%的转换损失。
目前 ，电力电子器件能够实现高效靠得住的直流/直流变压和直流开关。对1千瓦以内的幼功率装置 ，其成本已低于互换变压器；对1兆瓦以内的装置 ，其成本也在可接受领域内 ，且目前这些器件成本都在依照摩尔定律的法规发展。构筑内的直流微网通过智能节造 ，能够有效吸收负载瞬态变动的冲击 ，维持系统的不变靠得住。因而 ，当前的技术前提已满足构筑内选取直流供配电系统的要求 ，并兼具不变性、靠得住性、经济性。
三、结语
新能源电力的输送和消纳是建设新型电力系统的沉要组成部门。对于大规模清洁能源电力 ，例如水电、核电、远海风电等 ，合适选取高压直流输电的方式 ，经逆变后接入互换电力系统；对于散布分散式新能源电力 ，例如光伏、陆优势电等 ，合适直接接入直流配电网 ，节俭大量的换流环节 ，拥有显著的经济性；另表 ，直流构筑用电模式也是消纳散布式新能源的一种创新方式 ，有可能成为新建构筑和寂仔构筑刷新必要沉点思考的内容之一。（起源 北极星输配电网）
