構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)需要具備怎樣的條件？

人類經(jīng)濟社會的發(fā)展離不開能源的支撐，但化石能源的大量利用帶來了資源和環(huán)境問題，已嚴(yán)重威脅人類社會的持續(xù)發(fā)展。全球能源互聯(lián)網(wǎng)，針對世界能源供應(yīng)、能源環(huán)境、能源配置和效率等方面問題，以全球視角審視世界能源經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題，提出了解決方案。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)可以概要表述為：

全球能源互聯(lián)網(wǎng)=特高壓電網(wǎng)+泛在智能電網(wǎng)+清潔能源。

具體來說，全球能源互聯(lián)網(wǎng)就是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架(通道)，以輸送清潔能源為主導(dǎo)，全球互聯(lián)泛在的堅強智能電網(wǎng)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)將由跨國跨洲骨干網(wǎng)架和涵蓋各國各電壓等級電網(wǎng)(輸電網(wǎng)、配電網(wǎng))的國家泛在智能電網(wǎng)構(gòu)成，連接“一極一道”和各洲大型能源基地，適應(yīng)各種分布式電源接入需要，能夠?qū)?a href="http://msthinker.com/news/article-530.html" target="_blank">風(fēng)能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶，是服務(wù)范圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展框架可以概括為一個總體布局、兩個基本原則、三個發(fā)展階段、四個重要特征、五個主要功能。全球能源互聯(lián)網(wǎng)將形成由跨洲電網(wǎng)、跨國電網(wǎng)、國家泛在智能電網(wǎng)組成，各層級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的總體布局，堅持清潔發(fā)展和全球配置兩個基本原則，經(jīng)過洲內(nèi)互聯(lián)、跨洲互聯(lián)、全球互聯(lián)三個階段，具備網(wǎng)架堅強、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動四個重要特征，實現(xiàn)能源傳輸、資源配置、市場交易、產(chǎn)業(yè)帶動和公共服務(wù)五個主要功能。

從世界能源發(fā)展趨勢和資源稟賦特征看，實施以清潔替代和電能替代為主要內(nèi)容的“兩個替代”是世界能源可持續(xù)發(fā)展的重要方向，是對傳統(tǒng)能源生產(chǎn)消費方式和理念的根本性變革。“兩個替代”對全球能源發(fā)展具有革命性影響，將推動能源結(jié)構(gòu)從化石能源為主向清潔能源為主轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)能源消費高效化、低碳化和清潔化目標(biāo)。

根據(jù)預(yù)測，在全球能源互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展情景下，到2050年全球清潔能源比重將達(dá)到80%?？梢灶A(yù)見，傳統(tǒng)電網(wǎng)的使命將由此發(fā)生根本性變化——它將成為大規(guī)模清潔能源的輸送網(wǎng)絡(luò)，具有接納大規(guī)模清潔能源的能力；它將是一個靈活、高效的能源配置和供應(yīng)系統(tǒng)，建立用戶需求響應(yīng)機制；它還將成為安全、可靠的智能能源網(wǎng)絡(luò)，具有極高的供電可靠性。

在全球能源互聯(lián)系統(tǒng)中，保障超高比例的清潔能源安全、可靠、經(jīng)濟、高效的生產(chǎn)和消納，是電力系統(tǒng)發(fā)電、傳輸、消納、調(diào)度運行和控制技術(shù)創(chuàng)新所面臨的巨大挑戰(zhàn)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新對能源升級發(fā)展具有決定性、根本性的作用。在全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建過程中，電力前沿技術(shù)創(chuàng)新的重要性將越來越被廣泛認(rèn)知：全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要使命是實現(xiàn)各種類型清潔能源安全可靠接入和消納；大容量靈活可控的輸電技術(shù)成為清潔能源接入、傳輸和疏散的重要途徑；可靠高效的電網(wǎng)調(diào)度運行控制技術(shù)是保障全球能源互聯(lián)網(wǎng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)；實用化的儲能技術(shù)將為清潔能源大規(guī)模發(fā)展和電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行提供保障。綜上可知，在全球能源互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)過程中，清潔能源及相關(guān)配套領(lǐng)域的前沿技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新必將得到一次空前的發(fā)展契機。

在大規(guī)模清潔能源接入技術(shù)方面，需實現(xiàn)大規(guī)模清潔能源電力協(xié)調(diào)優(yōu)化配置和靈活多樣控制，將可再生能源發(fā)電功率預(yù)測精度提高到接近負(fù)荷預(yù)測精度水平，實現(xiàn)大規(guī)模可再生能源電力具有與常規(guī)電源接近的可調(diào)度性。

在分布式電源發(fā)電接入技術(shù)方面，以先進(jìn)的電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、量測傳感技術(shù)作為支撐的智能配電網(wǎng)和微電網(wǎng)技術(shù)，將可實現(xiàn)分布式的可再生能源發(fā)電與區(qū)域內(nèi)其他電能之間的合理協(xié)調(diào)和分配，以及配網(wǎng)側(cè)清治能源的“即插即用”式接入。

在輸電技術(shù)方面，我國自主研發(fā)的特高壓交/直流輸電將作為實現(xiàn)超大范圍互聯(lián)電網(wǎng)骨干網(wǎng)架的主要技術(shù)手段而被廣泛應(yīng)用。靈活可控的多端直流輸電、柔性直流輸電及直流電網(wǎng)技術(shù)將在接入和消納新能源發(fā)電中發(fā)揮越來越重要的作用。高溫超導(dǎo)等領(lǐng)域的科技創(chuàng)新也將為大容量輸電提供新的技術(shù)解決方案。

在電網(wǎng)運行控制技術(shù)方面，大范圍資源優(yōu)化配置將形成一個超大規(guī)模的交直流混聯(lián)大系統(tǒng)，各級電網(wǎng)將實現(xiàn)能量和信息的雙向互動。支撐大規(guī)模交直混聯(lián)電網(wǎng)運行的精細(xì)化仿真技術(shù)，先進(jìn)保護(hù)技術(shù)，廣域協(xié)調(diào)、分布自治和靈活互動的電網(wǎng)柔性調(diào)度與穩(wěn)定控制技術(shù)等領(lǐng)域?qū)⑷〉猛黄啤?/p>

在需求響應(yīng)技術(shù)方面，作為智能配用電的重要組成，需求響應(yīng)需要通過實時的信息交互、靈活的能源配置、動態(tài)的負(fù)荷調(diào)整，充分發(fā)揮分布式電源及儲能系統(tǒng)作用，提升客戶端能源使用效率，實現(xiàn)源網(wǎng)荷的有機融合及供需平衡，使未來電網(wǎng)成為多能源靈活、可靠配置的理想載體。

在儲能技術(shù)方面，儲能技術(shù)不僅能改善清潔能源發(fā)電自身的特性，還將從系統(tǒng)角度解決清潔能源發(fā)電帶來的遠(yuǎn)距離送出、調(diào)峰調(diào)頻等問題，并利用儲能技術(shù)實現(xiàn)多種類型能源的有效融合和綜合利用，為提高電能在終端能源中的消費比例，實現(xiàn)“電能替代”提供技術(shù)支撐。

（作者系中國工程院院士、中國電力科學(xué)研究院院長）