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刘振亚:全球能源互联网:世界能源可持续发展的“中国方案”

发布时间: 2016-02-28     来源:

全球能源互联网的实质特高压电网 + 智能电网 + 清洁能源

  破解能源困局的治本之策。能源安全、环境污染、气候变化已经成为制约人类社会可持续发展的现实问题,其根源就是化石能源资源的有限性和开发利用的高污染、高排放问题,而同时全球清洁能源取之不尽、用之不竭。传统的能源发展方式难以为继,清洁能源取代化石能源将是大势所趋。



  清洁绿色发展的根本途径。适应清洁能源逆向分布以及风电、太阳能发电随机性和间歇性特点,实现清洁能源的大规模开发利用,必须构建以电为中心、具有全球配置能力的能源平台。全球能源互联网能够连接一极一道和各洲、各国大型能源基地及各类分布式电源,将清洁能源转化为电能送到各类用户,实现清洁能源大发展。



  能源可持续发展的必由之路。作为立足我国特高压、智能电网成功实践和清洁能源发展,首创性提出的世界能源可持续发展战略构想,全球能源互联网得到联合国秘书长潘基文、世界银行行长金镛等国际政要,国际能源署(IEA)、世界可持续发展工商理事会、国际电工委员会等国际组织的广泛支持,将成为继蒸汽、电力、信息技术后,引领世界能源领域变革的全球性技术革命。构建全球能源互联网符合世界能源变革趋势和电网发展客观规律,符合全人类的共同利益。



  高大上的全球能源互联网多会开建?



  构建全球能源互联网实践基础和发展条件已经具备



  全球能源互联网能够将具有时区差、季节差的各大洲电网联接起来,解决长期困扰人类发展的能源和环境问题,保障能源安全、清洁、可持续供应,让世界成为能源充足、天蓝地绿、亮亮堂堂、和平和谐的地球村--刘振亚



  特高压技术已经成熟。国家电网公司建成三交四直”7 项特高压工程,在建四交五直”9 项特高压工程,成功掌握特高压交直流输电技术,1000 千伏特高压交流输电距离达到1500 千米,±1100 千伏特高压直流输电距离可达5000 千米,全球各大清洁能源基地与负荷中心之间的距离都在特高压输送范围内。



  智能电网全面突破。国家电网已经建成包括智能变电站、智能充换电网络、智能用电采集系统、多端柔性直流等一批先进的智能电网创新工程,电网智能化水平显著提升。特高压和智能电网的成功实践,为构建全球能源互联网奠定了重要基础。



  清洁能源迅猛发展。依托特高压和智能电网,国家电网清洁能源并网装机已达3.91 亿千瓦,其中风电1.17 亿千瓦、太阳能发电0.397 亿千瓦,成为世界清洁能源装机规模最大的电网。



  大电网互联加快推进。在北美、南美、欧洲、南部非洲、海湾国家已经形成一批跨国互联电网,一些跨洲联网方案也在推进中,将有力推动全球能源互联网的构建。到2025 年,通过建设东部、西部电网同步联网工程,国家电网将形成一个同步电网。



  全球能源互联网的关键



  1>构建全球能源互联网,特高压电网是关键



  全面掌握特高压核心技术。特高压技术对于构建全球能源互联网至关重要。2004年以来,国家电网公司联合各方力量,全面开展特高压工作,在理论、技术、标准、装备及工程建设、运行等方面取得全面突破,攻克了电压控制、外绝缘配置、电磁环境、成套设备研制、系统集成、试验能力等技术难关,全面掌握了具有自主知识产权的特高压交直流输电核心技术和全套设备制造能力,制定了完整的特高压标准体系,特高压交流电压成为国家标准和国际标准,研制了全套特高压关键设备,我国成为世界首个、也是唯一成功掌握并实际应用特高压尖端技术的国家。



  特高压迎来快速发展、大规模建设新时期。国家电网公司已累计建成三交四直特高压工程,在建四交五直特高压工程,在运在建16条特高压输电线路长度达2.88万千米,变电(换流)容量达2.94亿千伏安(千瓦),累计送电超过4347亿千瓦时。依托大电网发展新能源,国家电网新能源并网装机已突破1.6亿千瓦,成为世界风电并网规模最大、太阳能发电增长最快的电网。



  2>构建全球能源互联网,智能电网是基础



  推进智能电网创新示范工程。加快新能源开发、分布式电源应用、便捷用电、电动汽车基础设施、支撑智慧城市、电网智能化等641项智能电网创新示范工程建设,推出一批国际领先的智能电网精品工程和亮点工程。



  开展最新前沿技术攻关。研究新能源协调控制、海上风电并网检测、大容量储能、输配电智能化等技术,着重解决新能源并网技术难题,将智能电网与互联网+”相衔接,加快推进大数据、物联网、云计算等在电网中的应用,开展风电供热联合优化平台、隔离断路器带电自动化检修平台、输电线路动态增容分析系统、分布式电源协调控制器、船舶岸电柔性变频装置等智能电网实用化装备研发。



  推进国家级智能电网项目。依托国家863计划、科技支撑计划项目等,在多类型能源联合运行、分布式发电及微电网接入控制、电动汽车智能充放储、综合集成等领域开展研究与实践,形成了一批具有国际领先水平的自主知识产权和一批具有应用前景的先进适用技术。



  3> 凝聚构建全球能源互联网的强大合力



  建立协同攻关机制。整合利用各类创新资源,以重大研发项目为纽带,共享前沿信息、研发设施、科研成果, 开展产学研用以及跨机构、上下游联合攻关,优势互补、增强合力。



  加强优秀人才培养。通过加强与高等院校、科研机构、企业等机构的紧密协作,培养一大批具有全球视野、专业知识和实践经验的专家和复合型人才。



  搭建高水平合作平台。发挥相关国际组织、研究机构、高等院校、能源电力企业等作用,建立跨国界、跨领域、跨专业的国际交流合作平台,举办有影响力的高端论坛,打造一批高层次、开放型、国际化的技术研发中心和成果转化中心。



  实现全球能源互联网 总共要分三步



  首先,建设坚强电网网架。加快特高压网架建设,2020年国家电网形成东部、西部两个同步电网,2025年形成统一同步电网。实施一特四大战略,促进大型能源基地和分布式电源、微电网发展。



  其次,与周边国家电网互联互通。加快推进与俄罗斯、蒙古国、哈萨克斯坦、巴基斯坦、缅甸、老挝、尼泊尔、泰国等周边国家联网工程。用十年左右时间基本实现与周边国家电网互联互通。



  然后,从现在到2020年,加快推进各国清洁能源开发和国内电网互联,大幅提高各国的电网配置能力、智能化水平和清洁能源比重;2020 年到2030 年,推动洲内大型能源基地开发和电网跨国互联,实现清洁能源在洲内大规模、大范围、高效率优化配置;2030 年到2050 年,加快一极一道”(北极风电、赤道太阳能)能源基地开发,基本建成全球能源互联网。



  突破时空 这就是全球能源互联网... ...



  全球能源互联网构筑能源发展新格局



  突破资源约束,人人享有充足清洁能源。依托全球能源互联网,到2050年,全球每年可生产出66万亿千瓦时清洁电能,比2010年增长近10倍,太阳能、风力发电的成本将明显低于化石能源发电成本。特高压和智能电网技术让能源互联网覆盖世界每一个角落,能源供给不再有盲区和空白,有人类生存的地方,就会有充足、不间断的电力服务。



  突破时空约束,清洁能源实现高效利用。依托全球能源互联网,将实现全球能源的时差互补、季节互补和地域互补,实现对大规模清洁能源发电的消纳,到2050年,北极外送风电将达到3万亿千瓦时,赤道外送太阳能发电将达到9万亿千瓦时,一极一道外送电量将占全球电力需求的16%



  突破环境约束,清洁能源成为主导能源。依托全球能源互联网,到2050年,清洁能源占一次能源比重将达到80%,清洁能源每年可替代相当于240亿吨标准煤的化石能源,减排二氧化碳670亿吨、二氧化硫5.8亿吨。全球能源二氧化碳排放115亿吨,仅为1990年的50%左右,全球平均气温上升幅度控制在2以内。



  全球能源互联网改变世界



  构筑能源发展新格局。形成清洁能源占主导的世界能源格局。到2050 年,清洁能源占一次能源比重达到80%,各洲电力供应充足,洲内大型能源基地的集中式电源占69%,洲内分布式电源占15%



  激发经济增长新活力。预计2016 2030 年我国清洁能源及相关电网每年投资达8200 亿元,年均可拉动GDP 增长约0.6 个百分点。



  创造社会美好新生活。依托全球能源互联网大规模开发利用可再生能源,能够增进南南合作、南北合作,将亚洲、非洲、南美洲等地区的资源优势转化为经济优势。



  开启人类文明新篇章。根本解决生态环境问题,人人可以享受生态文明成果,2050 年全球二氧化碳排放可控制在115 亿吨左右,清洁能源每年可替代相当于240 亿吨标准煤的化石能源。