[發明專利]全球互聯電網方案無效
| 申請號: | 201310561979.5 | 申請日: | 2013-11-13 |
| 公開(公告)號: | CN103701114A | 公開(公告)日: | 2014-04-02 |
| 發明(設計)人: | 梁涵卿;梁旭明;鄔雄;張廣洲 | 申請(專利權)人: | 梁涵卿;梁旭明;鄔雄;張廣洲 |
| 主分類號: | H02J3/00 | 分類號: | H02J3/00;H02J3/36 |
| 代理公司: | 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220 | 代理人: | 朱必武;曾祥斌 |
| 地址: | 071000 河北省保定市青年路2*** | 國省代碼: | 河北;13 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 全球 電網 方案 | ||
技術領域
本發明涉及一種輸電網相互聯結的方式,尤其涉及一種覆蓋范圍大、利用地球時差、調配能力強、總路徑較短的互聯電網。
背景技術
互聯電網可以在較大范圍內調劑電力余缺,保障供電可靠性,并獲得良好的社會經濟效益。當今世界上,已經出現了幾個跨國的大型區域互聯電網,如加拿大-美國互聯電網,北歐-西歐互聯電網,東歐互聯電網,中國也與俄羅斯等接壤國家實現了聯網供電。
近年來,以風力發電、太陽能光伏發電為代表的可再生綠色能源蓬勃發展,在電力結構中的比例逐年增大,在個別國家已達10%。但由于這些新能源受到自然條件的限制,具有明顯的間歇式特征。而目前的技術水平還不能以較為經濟的辦法實現大功率、大容量存儲電能,因此在規模有限的電網中,很難充分消納這些新能源。為了更大規模地開發、利用新能源,就要進一步發展互聯電網,在更大的地理范圍內調劑電力余缺。
由于地球的自轉,各地區晝夜交替,并存在地區時差。人們的生活節律、用電負荷的峰谷起伏也與時差相對應。譬如,當上海是白晝時,用電負荷很高,而此時紐約為黑夜,用電負荷較低。如能實現上海與紐約的電力交換,就能削峰填谷,獲得良好的時差/峰谷差效益。
由于地理、歷史等各種原因,當今世界經濟發展的主要區域集中在北半球,而北緯30度以北的歐洲、北美、東北亞地區的發展又占有較大權重。在此三大區域實現電網互聯,將能在更大范圍內進行電力資源的優化配置,推動新能源的大規模開發和有效利用,有利于世界經濟的可持續發展。
歷史上,最初的東西方交流是從陸路沿著緯度方向發展的,如中國與中亞、西亞交往的“絲綢之路”。隨著航海技術的進步,也實現了東西方向的環球航海航行。近些年來,航空、航海領域不斷探索東西方通行的更短路徑。中國-美國的航空客運已于2002年9月開辟了穿越北極的航線,并實現商業化運營。北京-紐約的航線長度從19000公里縮短為11000公里,減少了8000公里,飛行時間從17小時縮短為13小時,獲得了良好的經濟效益。很多國家的船務公司也探索了穿越北極的航海線路,并取得了初步成效,但由于北極冰凍期較長,以現有的航海技術能力,一年之中,僅有2個多月適合航行。
迄今為止,尚未有人提出過全球互聯電網的方案。原因在于,以傳統思考方式和技術發展水平,尚不足以提出較為可行的技術方案。近十年來,輸電技術和超導材料研發有了較快發展。在陸地上,按常規架空鋁線輸電方式,通過提高電壓、降低線路損耗,可以實現更遠距離的電力輸送。在中國,正負800千伏直流輸電技術已經成功應用并實現商業化運行,其經濟送電距離達3000公里以上。正在研發的正負1100千伏直流輸電技術的研發也已接近尾聲,其陸地上經濟送電距離可達5000公里以上。在海底中,按常規的交聯聚乙烯外絕緣電纜技術,正負500千伏直流輸電電纜的研發制造已不存在技術障礙。在超導材料研究領域,常溫超導材料的研發進展很快。2013年4月在中國河南,長度350米、輸送電流10千安的超導直流輸電電纜,在經過半年的試運行后通過了國家科技部的驗收。該條電纜是目前世界上傳輸電流最大的高溫超導電纜,也是世界首條實現并網示范運行的高溫超導直流電纜。2013年10月,日本長崎綜合科技大學加藤貴副教授領導的研究小組發現,利用石油制成含有碳分子的合成材料,如二萘品苯(picene),有可能在零下35度實現電流的超導傳輸。
在北或南極地區(北極是指北緯66度34分(北極圈)以北的廣大區域,也叫做北極地區)建設北半球互聯電網,聯網的總路徑較短,區域之間電力交換的路徑也較短。北或南極寒冷的環境還有利于今后超導材料輸電電纜的低損耗運行。
發明內容
本發明的目的是提供一種覆蓋范圍大、利用地球時差、調配能力強、總路徑較短、推動可再生能源利用的全球互聯電網方案。
本發明的技術方案是:一種全球互聯電網方案,其特征在于:以地球北或南極地區為中心構建互聯電網,連接北或南半球各主要地區;
方案一,在北或南極核心地帶設置中心結點--多端直流換流站,以輻射方向鋪設高壓直流輸電電纜,,輸電線路的數量是2條、3條、4條或更多條;
????或方案二,在北或南半球主要地區的北或南端設置聯結點--三端直流換流站,以環狀方式實施電網連接,并依次將各換流站用高壓直流輸電電纜聯結,形成閉環的O型聯結或開口的C型聯結,聯結點的數量是3個、4個或更多個。
如上所述的全球互聯電網方案,其特征在于:如上所述的北半球各主要地區包括歐洲、北美和東北亞地區,南半球主要地區包括南部非洲、南美洲和澳洲。
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