而对于轻型直流输电,钟俊涛称,特变电工在内的国内企业均在进行技术储备。
ABB电力产品与系统(中国)区域销售经理刘天泉说:“直流电数据模块就是用于轻型直流输电的关键技术之一。”IO公司是下一代模块化数据中心技术和服务领域的领先供应商,正在开发采用直流电的新型数据中心模块。在数据存储迅速增长和全球网络化发展趋势的推动下,全球数据中心容量巨幅增长。
通常,数据中心每周7天24小时不间断运行,每平方米单位面积的耗电水平比普通办公室高15倍,能耗可高达普通办公室的100倍。可见,数据中心需要大量电力。无疑,使用直流电技术可以减少电流转换造成的损失,比传统交流电技术的能效水平高10%-20%。使用直流电的系统更简单,更节约空间,同时减少了设备以及安装和维护成本。
除此之外,电力设备商们还在推出一种船载直流电网,设计用于配备了低压电路的船舶,如海上支援船、拖船、渡轮和游艇。据ABB过程自动化部门负责人介绍说,“船载直流电网可以和辅助性能源如太阳能电池板、燃料电池等直接相连,船舶可以实现能源节约最大化。船载直流电网将有助于船舶从开始运营的第一天就以最高的燃料效率和低排放运营。”
除了企业,科研机构也在探讨输电方式回归直流输电的可能性,自2009年初以来,肖立业带领团队对我国未来直流电网建设的合理性、网络架构和广域可再生能源资源互补利用模式及超导直流输电技术等开展了研究,他们甚至从气象局购买了大量的天气数据来证明可再生能源本身具有很好的时空互补性,电网内的可再生能源作为一个整体,其间歇性和波动性大为降低,也将大幅度降低对电力储能系统的需求,提高电网的效率和效益。
设备厂商加速新布局
随着新能源兴起引发的直流项目的增多,让设备厂商不得不开始思考新布局。“我们的产能偏弱,特高压直流、特高压交流、三峡重点工程这些中标设备,都放在秦皇岛厂来做,顾此就会失彼,这也是我们失掉哈密高端产品项目的主要原因。”刘东升说。
与天威保变的扩容不同,特变电工做得最多的还是储备和出口,跟随国网走出去的项目,特变电工已经分得了一杯羹。
而对于轻型直流输电,电力设备商们还只是在做技术储备,现在谁都不愿意错过这个新时机,“应该说,从2011年开始我们才意识到轻型直流输电一定是个大趋势。”刘东升说道。
李胜斌以前是做管材销售的,2012年年初转行到济南能华机电设备有限公司担任华北片区的销售工作,卖起了直流电源。生性憨厚的李胜斌说:“从我加盟的时候起,虽然直流的份额现在占比更多一些了,但企业也越来越多,再加上很多企业加大了直流的研发,反而使得直流电源行业的竞争更加激烈了,没办法,我们只能在售后上做足文章,别人保修两年,我们就三年。”
像李胜斌所在济南能华机电这样的中小型公司确实很多,不像大公司那样有雄厚的技术和资金支撑,定位为售后优势不失为一种人性化的战略。同样小众的江苏元中直流微电网有限公司就把自己定位为国内第一家做“全直流”微电网的企业。顾怡说:“仅2012年,我们直流微电网部门就申请了10项发明专利和9项实用新型专利,明年将会有更多知识产权方面的保护。我们希望以技术取胜。”
而对于ABB这样的跨国公司,网撒得则更大。ABB近期获得了Validus直流系统公司的控股权,该公司是一家提供直流电基础设施设备的领先供应商。这家公司恰恰给ABB顺利进入直流配电领域加了把火。在《能源》杂志记者的采访中,国内很多专家均表示,在配电领域引入直流电是不可思议的,“如果节约的20%电力是通过前期花费了高额安装、改造成本作为代价的,宁可不去做,况且目前没有新的技术可以支撑”。但ABB认为这是可行的,并决定把这个新技术的第一个市场放在已经决定停止核电厂并重点依靠可再生能源的德国。
除此之外,电器行业也在进行着转型与升级。我国“十二五”规划中,对家电业的节能环保提出了明确目标:主要家电产品能效水平平均提高10%,建立兼顾产品使用和产品制造的总能效指标体系。以空调为例,经过三年的变频普及,变频空调已经逐步替代定频空调,成为市场主流。变频技术的发展可以划分为三大阶段:交流变频、直流变频和全直流变频。当然,只有全直流的节能效果是最佳的。2012年,美的空调启动全直流升级战略,无疑是一种可供借鉴的有效模式。
企业在布局,各个国家也在打着自己的小算盘。肖立业认为,未来的输配电网和分布式电网将逐步向以直流为主的运行模式方向发展。目前,无论是欧洲的SuperSmart Grid构想(2050年)还是美国Grid2030构想,均提出了以直流输电网为骨干的网络结构和输电模式;美国电力科学院(EPRI)提出了Macro-Grid的概念,其基本设想也是利用直流环形电网以解决资源的综合利用问题和提高供电的安全可靠性。
欧洲已经计划,到2020年左右,将北海地区的海上风电场通过直流电网相连并网;美国规划2020年左右将大西洋(9.40,-0.07,-0.74%)沿岸建设的海上风电场通过直流网络向用户提供清洁的能源供应;欧美日等发达国家和地区已经就直流配电网的建设着手制定标准和建立示范工程。
肖立业提出,未来电网向直流运行模式的革命性转变,将催生大量的科技创新机遇和一大批战略性新兴产业,因此需要从国家战略高度予以重视。由于我国具有地域广阔、可再生能源资源丰富、不同地区的主导能源资源各不相同、能源资源与负荷资源的时空分布不匹配等特点,因而要结合实际情况,发展与我国未来能源体系相适应的直流电网。
变革新难题
尽管直流电的变革即将来临,但与其相关的难题也随之而至。
比如,现有家电多采用交流设计,直流设计还未大规模推广;直流高压还无法做到直接入户;直流能否实现互联还是未知数;推广轻型直流面临一些体制限制等等。
顾怡说:“交流在人们日常生活中已经形成一种习惯,而改变习惯是很大的一个工程。而且由于直流没有一个统一的标准(例如电压等级),在国内暂时没有3C认证,在某种程度上也限制了直流电器行业的发展。”
而对于他所从事的直流微电网行业,顾怡也表示了担忧。他提出,美国有一个EMERGEALLIANCE联盟,这个联盟由各个行业的很多家企业组成,他盼望国内也建立类似的联盟,来促进行业的发展。在庞大的电力系统面前,顾怡和他的全直流微电网团队显得微不足道,他希望通过一种组织把自己变得强大起来,但似乎一直苦于没有找到出路。








