破解可再生能源波动性难题，线缆产业“链”动新潮多点发力

随着全球对可持续发展和环境保护的重视，可再生能源正逐步成为未来能源体系的主力军。近日，DNV（挪威船级社，全球独立的认证和风险管理机构）最新发布的《新电力系统》报告预测，到2050年，风能和太阳能会贡献全球近70%的电力，这一趋势预示着全球电力系统即将迎来一场前所未有的变革。届时全球用电量会在当今基础上翻一番，可再生能源的显著增长将会为能源领域带来全新的发展机遇。

与此同时应注意到，可再生能源发电的波动性对电网稳定性带来了巨大的挑战，也对线缆制造技术提出了更高的要求：如何有效平抑波动，确保电网安全运行，成为亟待解决的关键问题。

技术演进助力破解可再生能源波动性难题

智能电网技术

“深度数字化，包括人工智能的应用，对于管理可再生能源主导的电力系统日益增加的复杂性至关重要。”DNV集团总裁兼首席执行官Remi Eriksen表示。人工智能在提高电力供应和使用效率方面具有相当大的潜力，包括通过分析历史数据和实时信息、预测能源需求峰值、优化电力生产和分配等方式来实现能源的最大化利用。

目前，在促进可再生能源集成方面，智能电网作为一种高度自动化、信息化、互动化的电力网络，通过先进的通信技术、控制技术以及信息技术，能够实现对电力系统的实时监控、优化调度和高效管理。

一方面，智能电网具有高度的自适应性，能够应对可再生能源发电的波动性和不稳定性。例如，风能和太阳能的发电量受天气条件的影响较大，智能电网能够通过实时监测和预测这些能源的输出，及时调整电网的运行状态，确保电力供应的稳定性。

另一方面，智能电网的信息化特点使得数据的收集、处理和分析更加高效。通过部署大量的传感器和智能终端，智能电网能够实时收集电网运行数据，并通过大数据分析技术，对电网的运行状态进行深入分析，为电网的优化调度提供科学依据。此外，智能电网还具有高度的可靠性和安全性。通过采用先进的控制策略和防护措施，智能电网能够有效抵御各种外部攻击和内部故障，确保电力系统的稳定运行。

特高压直流输电技术

特高压输电技术以其超高电压、超长距离传输和大容量输电等特点，成为波动性可再生能源集中输送和远距离分配的重要解决措施，能够有效提高能源传输的效率与可靠性，为可再生能源的广泛应用提供技术支撑。

特高压直流输电技术具有较强的调度能力和灵活性，可以实现对不稳定可再生能源的平滑控制。通过特高压直流输电系统，可以实时调整输电功率，减轻电网负荷波动，提高系统稳定性。此外，20世纪90年代兴起的以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术——柔性直流，由于其可控能力强、功率调节速度快、运行方式灵活，能够有效抑制交流电压波动，减少功率波动对受端电网影响，也因此成为破解可再生能源大规模并网消纳难题的“金钥匙”。

今年7月29日，世界首条特高压柔性直流工程——甘肃—浙江±800kV特高压直流输电工程正式开工。国家电网公司聚焦新型电力系统建设，针对新能源大规模送出消纳需求，在国际上首次自主研发±800kV、800万千瓦特高压柔性直流新技术，可有效解决送端高比例新能源发电不稳定、电网稳定性差，受端高比例外受电系统动态响应复杂、控制难度大等问题，大幅提升大电网安全稳定水平和灵活性。

储能技术

在可再生能源系统中，风力和太阳能等能源的波动性很大，这对电网的稳定性和能源供需平衡提出了很高的要求。因此，新型储能被视为解决问题的关键之一。储能系统如同电网的“充电宝”，能够在可再生能源发电高峰时储存电能，在低谷时释放，从而实现能源的平衡调度和灵活运行。

例如，此前已投运的广东首个新能源侧配储能示范项目——海湾石风电场储能示范项目，不仅有效解决了风电场站弃风问题，还实现了削峰填谷、平滑风电场出力、提高功率预测指标，提高电网稳定性、电能质量以及抑制电力系统低频振荡，并形成了推广示范能力。

此外，抽水蓄能作为一种能量型储能技术，能够储存、平衡和调控可再生能源的波动性，其在提高可再生能源的利用效率和稳定性方面也具有不可忽视的优势。今年8月11日，世界装机容量最大抽水蓄能电站——国网新源河北丰宁抽水蓄能电站12号机组顺利完成15天试运行，正式投产发电。该机组也是国内首台大型交流励磁变速抽水蓄能机组（以下简称变速机组）。

抽水蓄能电站上下水库水位之间的差值称作水头，机组在运行时，水头会随着上下水库水位变化而改变。变速机组除了具备定速机组的功能外，还具有提供频率自动控制容量、实现有功功率的高速调节、水泵入力在变速范围内连续可调、更强的进相运行能力、提高机组运行的稳定性和运行效率等优点。变速机组能够更有效地服务于新型电力系统，为可再生能源的大规模接入提供强有力支撑。

相关线缆产品创新迭代加速蜕变

波动性可再生能源发电量增长增加电力系统不稳定性，不仅催生对储能等灵活性资源的需求，也可以看到，借助技术演进带来的机遇与挑战，相关线缆产品正积极向更前沿的方向迈进。

智能化电缆

智能化电缆集成了传感器与通信技术，能够实时监测电缆运行状态，提升电网运维效率与安全性。近年来，随着政府对数字化领域的支持和重视，经过长期试制和检验，不少企业成功研发了智能芯片电缆，实现了对电缆的全寿命周期管理，产生了较好的经济与管理效益，为推动电力物资供应链管理从实物管理向数字管理转型做出了重要贡献。

拿智能芯片电缆来说，里面隐藏着若干由一个个智能芯片组成的“神经元”，它们能够精确感知电缆的运行状况，像人的感觉神经一样。“痛”即表示芯线有断芯，“胀”为负荷过大、电流过大，“烫”则为温度过高……再运用遥感、物联网、大数据、云计算等高新技术，将芯片的实时监测数据传输回监控终端。

智能芯片电缆正是通过这一流程，实现电缆温度和载流量的实时监测，同时还能实现电缆制造、出厂检测和安装敷设情况的信息存储和调用，上述信息再通过无线设备传输，利用云计算在手机（APP）上实现实时查阅和监控。不仅如此，系统还具备低成本、安全、可靠的特性，为电力系统能源传输和信息调配管理、为建设能源互联网提供了基本条件。

柔性直流电缆

现代直流输电技术发展历史悠久，目前工程最高电压等级已经达到±800kV。柔性直流输电作为新一代直流输电技术，其在结构上与高压直流输电类似，仍是由换流站和直流输电线路（通常为直流电缆）构成。柔性直流电缆以其高灵活性、低损耗等特点，成为连接可再生能源基地与负荷中心的重要选择。

近年来，柔性直流电缆系统技术尤其是高载流量柔性直流电缆技术成为整个电缆行业的热点研究方向，可解决远海风电进网、海岛供电、城市增容等柔直输电领域的输电线路问题。

根据绝缘方式的不同，柔性直流输电电缆可分为黏性浸渍纸(MI)绝缘电缆、自容式充油(SCOF)电缆、交联聚乙烯(XLPE)电缆等，其中交联聚乙烯电缆因具有传输容量大、允许工作温度高、制作工艺简单、经济性好、无漏油风险等特点，在高压柔性直流输电工程得到广泛应用。

早在2017年，中天科技就已经成功研制出我国第一根±525kV交联聚乙烯绝缘柔性直流电缆系统。该电缆具备截面积达3000mm²的型线阻水导体，输电容量可达3000MW，外径比相同电压等级和规格的皱纹铝套型电缆减小10%，并实现了“电力传输+光纤通信+同步测温”的光电一体化功能。

电力储能系统用电池连接电缆

CNESA全球储能数据库发布的中国新型储能市场项目规模数据显示：2023年中国新增投运新型储能装机21.5GW/46.6GWh，是2022年新增投运规模水平的三倍。作为储能系统的重要零部件，电力储能系统用电池连接电缆（简称储能电缆）也伴随着其整机的发展迎来发展的黄金时期。不同于普通电力传输线路，储能电缆结合了电力传输和储能功能，能够实现电力的储存和释放，将传输和储存功能融为一体，从而更加高效地利用和管理能源。

多年来，国内线缆企业紧跟市场主流发展趋势，持续进行产品研发投入。比如远东电缆开发的电力储能系统用电池连接专用电缆、塑料电线、控制电缆以及35kV及以下中低压力缆，主要应用在储能系统中直流侧的电池模块之间、电池簇之间、电池簇与汇流箱及电池簇与电池双向储能变流器（PCS）、能源管理系统（EMS）、电池管理系统（BMS）等。

为满足储能线缆特殊需求，材料的选择也显得至关重要。根据CQC1143&PPP58049A规定：电力储能系统中电压等级峰值为DC 1500V直流系统，最高耐温等级为125℃。现行使用的储能电缆绝缘与护套材料主要是低烟无卤阻燃耐热125℃交联聚烯烃(WDZ-YJ-125)，由该类材料制备的电缆辐照处理工序复杂，成本偏高，电缆难以回收再利用，导致资源浪费。在此背景下，万马高分子潜心研发，其125℃聚氯乙烯储能电缆料产品WMC-6251、WMC-6252能够满足不同客户对于PVC储能线缆的柔软性、耐高低温以及燃烧性能等方面要求。