打破国外垄断!国产柔性直流支撑电容器实现进口替代。

2025-12-03
打破国外垄断!国产柔性直流支撑电容器实现进口替代。

柔性直流输电是一种采用电压源换流器进行电能变换和传输的新型电力传输技术,可提升可再生能源输送水平并增强电网灵活性与稳定性。柔性直流输电特指基于电压源换流器的高压直流输电技术(VSC-HVDC),其主要特征在于采用由全控型电力电子器件构成的电压源换流器(VSCs),取代了以往直流输电中基于半控型器件的电流源换流器(CSCs)。柔性直流输电系统主要构成包括电压源换流器、换流变压器、换相电抗器、直流电容器和交流滤波器。在典型的两端柔性直流输电系统结构中,通常采用基于IGBT的三相两电平VSC,两侧VSC的交流侧分别并联接入不同交流系统,直流侧则通过直流输电线路或电缆相连。


柔性直流输电(DC)是新一代直流输电技术,具有广阔应用前景。其具备黑启动能力、有功无功独立解耦控制、不存在交流电网固有的同步与稳定问题、可实现大范围潮流调控、对可再生能源发电具有重要支撑作用等优势,是电网技术升级和建设的重要方向。柔性直流输电技术在新能源发电安全并网及高效传输、远距离输电、直流电网建设、智能电网等诸多领域具有广阔应用前景和优良技术优势。2011年以来,我国先后建成南汇、南澳、舟山、厦门、鲁西背靠背、渝鄂背靠背、张北、乌东德等多个柔性直流输电工程,白鹤滩-江苏工程正在建设中。


直流支撑电容器是换流阀关键部件之一,约占其成本的6%。柔性直流支撑电容器又称DC-LINK电容器,是IGBT必备元件,通过对直流电压提供支撑并吸收纹波电流,起到稳压稳流作用,从而保证IGBT稳定运行。参考光伏逆变器,假设换流阀毛利率30%、直接材料成本占比95%、薄膜电容器占直接材料成本9%,则薄膜电容器约占换流阀成本的6%。近年来随着换流阀成本下降,其占工程建设成本比例已从17.9%降至8.6%左右,据此估算薄膜电容器约占柔性直流输电工程总投资的0.5%。


柔性直流支撑电容器依赖进口。此前柔性直流支撑电容器技术仅由外企掌握,国内企业该类产品基本依赖进口。在已建成投运的舟山五端柔性直流工程、厦门柔性直流输电示范工程、渝鄂柔性直流背靠背联网工程中,均采用外企产品。国内厂商已完成柔性直流输电用电容器及其薄膜材料关键技术的研发与产业化,相关产品达到国内领先、国际先进水平,可完全实现进口替代。


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