電力需求的日益增長，節能減排、電源結構的調整，電網安全、電力市場的發展，電力設施的新建和老設備的更新改造，新技術的應用，都將促使輸變電技術不斷發展變化。
那么，未來，輸變電設備的技術發展將往何處去？

是智能化？柔性輸電？還是高溫超導技術？……

不久前，繼發電設備行業座談未來發展趨勢后，中國電工技術學會也在京組織召開了“輸變電設備未來發展戰略”專家座談會。

智能電網技術風生水起

要探討未來輸變電技術的發展方向，“首先應該關注未來的電網是什么樣的”，中國科學院電工研究所所長肖立業觀點明確。

他認為，隨著可再生能源的不斷發展，未來一次能源以可再生能源為主、終端能源以電力為主的格局將成為現實，“能源體系的這一重大變革將對電網帶來重大的挑戰和嚴重的影響。而新技術如信息技術、通訊技術、新材料技術、儲能技術等的發展又為應對這些重大挑戰提供了技術支撐。”

也因此，肖立業認為，利用現代信息技術、新材料技術、儲能技術和新的電網組織結構和運行方式等的智能電網，能大規模地容納新能源系統的接入并使電網中的各個環節實現優化的自適應互動。“可以說，智能電網與清潔能源相輔相成、缺一不可，智能電網也可以稱為‘未來電網’或‘下一代電網’”。

對此，上海電氣輸配電集團教授級高級工程師施祖銘持有基本相同的觀點。他表示，“未來能源的焦點在能效、可再生能源、儲能和‘即插即入’電動汽車，這些解決方案將依賴于智能電網。因此，智能電網是未來可支撐能源的基礎。”

“智能化已成為世界電網發展的一個新趨勢，鑒于發展智能電網對于保障能源安全、提高能源效率、改善能源結構、應對氣候變化、提升服務水平都具有重要作用，有些國家已將其納入國家能源戰略，有的將其作為應對當前國際金融危機的重要舉措。”河南平高電氣股份有限公司教授級工程師王鋼介紹說。

他認為，“將特高壓和智能電網作為今后一個時期電網發展的主要趨勢，無論從概念上，還是從實際上都是可行的，輸變電設備的未來發展戰略也應以特高壓和智能電網為基點來確定。”

事實上，“智能化”堪稱當日座談會上出現頻率最高的詞匯之一。特變電工股份有限公司副總經理吳微也給出了自己的看法，“輸變電設備制造企業未來的技術要向以下方向發展：一是特高壓，二是智能化，三是節能、環保設備，四是系統集成技術，向集約化發展。

柔性輸電技術前景廣闊

基于未來大電源發展概念及新能源發展形成的電源格局，天威保變電氣股份有限公司副總工程師劉東升認為，除了交、直流特高壓設備技術及智能化輸變電設備技術，今后輸變電設備技術發展方向還包括輕型直流或柔性輸電技術、低成本低損耗設備新技術。

所謂柔性交流輸電系統，是基于應用電力電子技術和現代控制技術，對交流輸電系統的阻抗、電壓、相位進行靈活和快速調節的輸電技術。

施祖銘介紹說，柔性交流輸電系統技術在國外被稱為電力系統控制技術的“第二次由硅引發革命”的產物，堪稱現代電力系統中具有變革性影響的前沿性課題之一，“從超高壓輸電串聯補償、靜止無功補償一直到配電系統的電能質量控制技術和設備，其應用范圍十分廣泛。”

他認為，為提高我國輸電線路的輸電能力，提高系統的穩定性與安全性，“我國柔性交流輸電技術推廣應用的重點在串補技術，包括固定串補和可控串補推廣應用。”目前，柔性交流輸電設備在配電領域已開始得到應用，如有源濾波裝置、快速切換開關、動態電壓恢復器等。

隨著送電規模擴大，受端電網外送容量的增大及落點的增多，對受端系統電壓支撐、保持動態電壓穩定裝置的需求越來越多，“這要求靜止無功補償及先進的靜止同步補償裝置也將在更大范圍內推廣應用”。施祖銘進一步說，靜止無功補償是最早國產化的產品，已經得到推廣應用。

高溫超導技術任重道遠

作為21世紀具有戰略意義的高新技術之一，可廣泛用于能源、信息、醫療、交通、國防科學研究及國防軍工等領域的高溫超導技術也被普遍提及。

據了解，目前國外重點研究開發的超導電力設備主要包括高溫超導電纜、超導故障電流限制器、超導儲能裝置、超導變壓器、超導電動機以及無功功率補償用的高溫超導同步發電機等。

施祖銘介紹說，高溫超導電纜載流能力大、損耗低且體積小，傳輸容量將比常規電纜高3~5倍。“隨著大城市用電負荷的日益增加，高壓架空線深入城市負荷中心又受到許多因素的影響，往往需要采用地下電纜將電能輸往城市負荷中心。在這種情況下，采用高溫超導輸電電纜有明顯的優勢，是解決大容量、低損耗輸電的一個重要途徑。”

自20世紀90年代以來，美國、日本、丹麥和韓國等都相繼開展了超導輸電電纜的研究。我國在超導電纜的研制方面也取得了突出進展。

超導電機的效率可比常規電機提高0.5%~0.8%，整機重量可減少1/3~1/2，單機容量可達百萬千伏安以上。施祖銘舉例說，根據美國超導公司的預計，如采用傳統技術制造10兆瓦的直驅式發電機，其重量將達到300t左右，而利用超導技術制造的10兆瓦級發電機重量只有大約120t。

由于超導儲能線圈幾乎是無損耗的，因此與其他儲能系統相比，超導儲能具有可達95％的轉換效率和可達幾毫秒的反應速度。“正因為如此，超導儲能裝置不僅可用于調節電力系統的峰谷，而且可用于降低甚至消除電網的低頻功率振蕩從而改善電網的電壓和頻率特性。此外，還可用于無功和功率因素的調節，以改善系統的穩定性。”施祖銘介紹說。

“隨著第二代超導材料的開發和應用，超導技術和超導電力裝置應用必將出現新的飛躍。”他表示。