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ABB多项先进技术支持新能源高效开发利用

作者:www.cechina.cn2012.03.02阅读 1819

  当前,全球经济发展高度依赖于石油、煤炭等各类化石能源的供给。当传统能源已经难以满足人类对能源不断增长的需求时,人类将注意力转向了太阳能、风能等新能源。它们取之自然,无限供给,清洁低碳。
  世界各国都将开发利用新能源作为应对环境问题的主要手段,并纷纷采取行动推出中长期新能源规划以支持新能源的发展。在经济发达的欧洲地区,欧盟政府公布了雄心勃勃的目标,计划在2020年之前将清洁能源的使用比例提高到20%。在中国,中央政府对新能源寄予厚望,将其确定为中国“十二五”规划的战略性新兴产业,希望到2015年中国非化石能源占一次能源消费的比重能够提升到15%的新水平。
  在全球新能源领域,ABB以积极的姿态活跃在新能源开发利用的各个领域,无论是地处沙漠的太阳能电场,还是位于海上的风电场都可以看到ABB工程人员忙碌的身影。作为新能源利用的先行者和领导企业,ABB完善的太阳能、风能、水能等各式新能源解决方案应用在世界各地的新能源项目中,并将这些清洁电力顺利输送到远在数千公里之外的千家万户。
  支持风电、太阳能、水电等清洁能源高效发电
  由于大部分风电场都建在自然条件恶劣、交通不便的边远地区或是大海上CONTROL ENGINEERING China版权所有,所以风机通常无人值守,维修起来也十分不便,这就要求风电设备具有更好的可靠性,能够长期“健康”的运作。这样才能确保风电场在恶劣环境下顺利发电并减少设备维护和维修的成本。在风电场领域,作为全球领先的供应商,ABB拥有提供风机电气传动系统和实施风电并网项目的丰富经验,服务范围涵盖整个风电产业链,同时,ABB还打造了大量专用风电设备和方案来满足风电场建设的独特需求。
  例如,风机生产商希望将变压器安装在空间狭小的风车机舱和塔筒内,为此ABB专门开发了风电场专用配电变压器,它们采用瘦身设计、全密封结构、抗震性能好。ABB还针对海上风电电力转换需求开创了海上风电变流技术www.cechina.cn,推出风电专用变流器。
  在太阳能发电领域,ABB可以支持光伏电站、光热电站,以及商业、工业和住宅屋顶光伏系统等各类太阳能发电项目,高效的将太阳能转化为电能。
  太阳能光伏电站建设是复杂的系统工程,ABB能够提供包括跟踪器、逆变器、变压器、控制系统等在内的众多重点设备。作为光伏电站的核心设备,ABB的中央逆变器专门为大型地面光伏电站而设计,能将光伏电池板组件产生的直流电高效转化为高质量的交流电能,并输送给当地电网。采用ABB整体解决方案建设的太阳能电站,发电量比传统方案提高15%以上。太阳能光热电站也是利用太阳能的重要方式,ABB能够为光热发电技术提供包括槽式、塔式、线性菲涅耳、斯特林系统、光热联合循环等解决方案。这些不同种类的解决方案包括了ABB高精度可编程的日轨跟踪器、储热装置控制系统、光热电站的电气辅助系统、开关站设备等领先产品,它们都是将太阳热能转化为电能过程中不可缺少的设备。
  干旱炎热的撒哈拉沙漠是地球上太阳能资源最为富集的地区。2009年,在ABB的倡导和推动下,多家欧洲企业在德国慕尼黑决定共同推进利用撒哈拉沙漠地区的太阳能进行清洁发电的计划。这是一个时间跨度很长并具有重大现实意义的计划,到2050年有望利用撒哈拉沙漠太阳能生产的清洁电力满足欧洲地区15%的用电需求以及北非地区相当大的一部分电力需求。
  水电站建设是ABB的传统优势领域www.cechina.cn,ABB为全球各大水电项目提供了广泛的领先产品与解决方案,它们包括发电机出口断路器、发电机励磁系统、开关柜和气体绝缘开关设备、水电站计算机监控与继电保护系统、水电站电气设备成套等等,全方位支持水电站高效顺利发电。
  例如:发电机断路器是确保水电站安全可靠发电的核心设备。ABB是世界上最大的发电机断路器供应商,目前全球约70%的发电机断路器都是由ABB设计和制造的。ABB目前生产的世界上开断容量最大的发电机断路器采用了六氟化硫气体作为消灭故障电弧的介质,能够切断高达210 千安培的短路电流,可以用于额定功率最高达150万千瓦的发电机组,足以应对各类大型电站中的任何电流故障问题。
  在中国,ABB参与了众多风能、太阳能和水电建设项目。在风能领域,ABB为中国首个海上风力发电项目——上海东海大桥海上风电场提供了先进的气体绝缘环网柜,为江苏如东风电场、南通启东风电场II期提供箱式变电站等先进设备;在中国“西电东送”战略的骨干电源工程溪洛渡、向家坝,以及锦屏一级、二级和官地水电站项目的建设中,ABB提供了先进的发电机断路器产品,确保水电站机组安全、高效运转;2011年初,ABB为国家电网公司在河北张家口建设的风光储输示范工程项目提供了电池储能解决方案。这是中国第一个集风电、太阳能光伏发电、储能和输电于一体的新能源项目。2013年项目竣工后控制工程网版权所有,这里所生产的清洁电力将并入华北电网。
  助力清洁电力顺利输送与并网
  新能源项目能够生产电力,但这些电力还需要通过输电和配电线路才能并入地区电网并最终到达数千公里外的用户。电力并网和输电系统是各类电场的重要配套设施,在这一领域中ABB的柔性交流输电系统(FACTS)、高压直流(HVDC)和轻型高压直流(HVDC Light)输电技术等领先解决方案发挥着重要作用,确立了ABB在电力并网和输电领域的全球技术和市场领导地位。
  柔性交流输电系统(FACTS)是由ABB在20世纪50年代初率先推出的革命性技术,是一组能够大幅度提高现有输电网络容量的技术的总称。最近,FACTS与智能手机、数码相机等一同被全球最大的致力于推动技术进步的专业协会之一美国电气和电子工程师协会(IEEE)评为21世纪最初10年中的11项最重要技术。通过应用FACTS技术,ABB能够将现有输电线路的容量提高达50%,降低远距离输电的电量损耗,缓解电网拥塞,消除输电瓶颈。FACTS技术还能快速消除电网中的电压波动,储存大量富余电能并在需要时释放,帮助间歇性新能源电力实现顺利并网,降低停电风险。
  中国地域广阔,能源资源富集地区大多位于中西部,远离珠三角和长三角等电力负荷中心,电力往往需要横跨数千公里的输送线路才能到达最终用户,在这个过程中大量电力被损耗掉了。为了解决这个问题,早在上世纪 50年代,ABB就率先发明了高压直流(HVDC)输电技术。这是一种高效、经济、环保的大容量、长距离、低损耗的输电技术,特别适合远距离电力传输。截止目前,全球50%以上的HVDC项目都是由ABB负责建造的。上世纪90年代,ABB又推出了轻型高压直流输电技术(HVDC Light),它使用架空电线或环保型地下和水下电缆实现长距离输电,主要用于电网互联,以及将近海的风电场和海上钻井平台接入岸上的电网。
  在德国,ABB应用HVDC Light技术参与了全球最大海上风电并网项目,将位于北海的海上风电场和德国内陆电网相联。整条输电线路功率超过900兆瓦,同时每个换流站的电力损耗将降低到不到1%。这条线路建成后,将可以为超过150万个欧洲家庭供应清洁风电。
  在中国,ABB还应本地市场需求对HVDC技术进行不断开发和改进www.cechina.cn,推出了特高压直流输电技术(UHVDC)并应用在众多“西电东送”项目建设中,包括支持向家坝-上海、锦屏-苏南、糯扎渡-广东三条特高压直流输电线路建设。其中,2010年7月投入使用的向家坝-上海800千伏输电线路是世界第一条带电调试的特高压直流输电线路,也是世界上输电距离最长(1907公里)、输送容量最大(6400兆瓦)的输电线路。其余两条线路目前还在建设过程中。全部竣工后,三条线路将为中国9000万人口输送清洁电力,通过应用特高压直流这一先进技术所减少的电力损耗可以满足300万人口的用电需求。
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