化石能源消费一直是碳排放的最主要来源，实现碳达峰、碳中和的“双碳”目标，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”目标实现的进度。
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生长的一定选择。在此配景下，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、直流微网相较古板的交流输配电技术更具经济性、稳定性、可靠性。因此，直流输配电将是进一步提升清洁能源利用率、充分满足未来电力需求、助力新型电力系统建设的须要手段。
作者：张怿宁（南方电网超高压公司修试中心）
一、直流输电成为清洁能源输送的主要方法
南方电网制定“十四五”电力生长计划，支持新能源大规模接入。到2025年，具备支撑新能源新增装机1亿千瓦以上的接入消纳能力，非化石能源占比抵达60%以上；到2030年，具备支撑新能源再新增装机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，非化石能源占比抵达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主要传输方法。
1、水电传输
我国“西电东送”工程把西部省区富厚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区或负荷较集中区域。“西电东送”通道距离长，适宜接纳通例高压直流输电方法，相关于古板的交流输电具有更高的经济性。
2、风电传输
生长风电是我国能源结构转型的重要战略支撑，需要接纳“集中开发、远距离输送”与“漫衍式开发、就地消纳”并举的模式，来应对泛起的供需矛盾。
一般认为，架空线路凌驾600-800km，电缆线路凌驾40-60km时，直流输电较交流输电更具经济性。与古板输电方法相比照，柔性直流输电技术凭借其控制灵活、便于组网、谐波含量低、无换相失败、换流站间无需通信等优点，在高压大容量输电、大规模风电场并网、孤岛供电、异步互联等方面具有较强的技术优势。因此，远距离陆上风电和远距离海上风电更适合接纳柔性直流输电方法，这也是改变大电网生长花样的战略选择。
3、核电传输
核电是我国今后电源结构调解的主攻偏向，其在电力系统中所占的比重将越来越大。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。需要注意的是，核电事故的危害十分巨大，历史上爆发的十几起核电事故，都导致了大面积的核污染和人员伤亡。因此，核电更适宜建设在偏僻荒芜的地区，接纳高压直流输电的方法将电能送出。
二、直流配电逐步成为新能源的消纳方法
随着新能源的大宗并网，最大化消纳新能源将是电网运行恒久面临的一项艰巨任务，也是未来电力现货市场的焦点目标。建立网源协调机制，充分挖掘潜力，优化市场规则，提升消纳能力，是适应新能源快速生长形势亟待解决的问题。我国各区域的资源漫衍、装机、负荷特性均保存一定的差别及互补性，接纳集中式、漫衍式相结合，并立异直流建筑用电模式，协同消纳潜力巨大。
1、集中式清洁能源电力的消纳方法
集中式清洁能源电站装机容量较大，着力更易调控，�；づ渲猛瓯�，相比漫衍式电源，在电网支撑性上有很大优势，逐渐成为电网生长的重要组成部分。推进集中式清洁能源发电的技术应用，降低发电着力随机性，关于大型水电、核电，可由直流输电经逆变后接入电网。
2、漫衍式新能源电力的消纳方法
常见的漫衍式电源主要有光伏电池、燃料电池、风力机等。南方电网“十四五”电力生长计划将重点推进云南大滇中地区以及贵州黔西、黔西北地区等新能源工程的建设，支持漫衍式新能源的接入。到2025年，南方电网计划实现新增5600万千瓦以上的光伏接入。
直流配电网线损小、可靠性高，且不涉及相位、频率控制和无功功率等问题，同时，接纳漫衍式电源的能力较强，为漫衍式电源的大宗接入提供了有利条件。漫衍式电源爆发的电能为直流电（或经过简单整流后即可变为直流电），因此，漫衍式电源并入直流配电网将节省大宗的换流环节，具有显著的经济性。
3、直流建筑用电新模式
种种建筑用电装置的生长和技术进步的偏向均为由交流驱动转为直流驱动，如光伏和蓄电池即要求直流接入，而建筑用电系统中不绝地进行交流和直流间的转换，多次转换就要重复地接入转换装置，不但增加设备投入和增加故障点，还造成接近10%的转换损失。
目前，电力电子器件可以实现高效可靠的直流/直流变压和直流开关。对1千瓦以内的小功率装置，其本钱已低于交流变压器；对1兆瓦以内的装置，其本钱也在可接受规模内，且目前这些器件本钱都在凭据摩尔定律的纪律生长。建筑内的直流微网通过智能控制，可以有效吸收负载瞬态变革的攻击，维持系统的稳定可靠。因此，目今的技术条件已满足建筑内接纳直流供配电系统的要求，并兼具稳定性、可靠性、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重要组成部分。关于大规模清洁能源电力，例如水电、核电、远海风电等，适宜接纳高压直流输电的方法，经逆变后接入交流电力系统；关于漫衍疏散式新能源电力，例如光伏、陆上风电等，适宜直接接入直流配电网，节省大宗的换流环节，具有显著的经济性；另外，直流建筑用电模式也是消纳漫衍式新能源的一种立异方法，有可能成为新建建筑和既有建筑革新需要重点考虑的内容之一。（来源 北极星输配电网）
