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一是技术的不断创新和成熟,可满足全球能源互联网构建需要。
未来,全球能源互联网实现的关键就是清洁能源的大范围优化配置。北极、赤道附近地区和各洲内大型的水电、风电、太阳能发电基地,大多距离负荷中心数百甚至数千公里,需要先进可靠的输电技术从能源基地向负荷中心输电。自20世纪60年代以来,特高压交直流输电技术和设备的研究、实践,特别是进入21世纪中国特高压交直流电网的创新实践,为全球能源互联网提供了最为重要的技术支撑和解决方案。目前中国的特高压交直流工程最大输电距离超过2000公里、输电容量达到800万千瓦。随着±1100千伏特高压直流输电技术的全面突破,输电距离将超过5000公里,输电容量达到1200万千瓦。柔性直流输电电压等级也在不断提高,将实现输电容量大幅提升和损耗显著下降,有望取代常规直流,完成洲际联网和直流电网构建。这些先进输电技术的储备可以满足全球资源配置的需要。
同时,世界范围内电网的智能化升级也在充分保障着电力系统运行的安全性、适应性、经济性和互动性。目前设备监控、系统运行、智能互动、信息通信等智能技术不断突破,可以实现对电力系统各环节关键设备的监测和控制,为设备运行的动态优化和效率提升提供支撑;全面掌握电网运行状态,通过在线分析、安全评估、预测预警、调度控制等提升电网安全稳定运行水平;智能电表、远程控制等多种技术手段的采用,实现系统与用户之间的信息共享和互动。
二是清洁能源开发和输送的经济性逐步提升,促使清洁能源成为主导能源的目标走向现实。
世界清洁能源储量丰富,仅开发其中0.05%就可以满足未来人类社会的能源需求,目前面临的是开发成本较高的问题。随着装机规模迅速扩大和技术进步,因地制宜地进行规模化开发,实现网络化配置,将可以有效降低能源开发成本,清洁能源发电成本将越来越具有竞争力。预计陆上风电与光伏发电在2020年后,海上风电和光热发电在2025年后将逐步低于化石能源发电成本。
研究结果表明,采用±1100千伏特高压直流输电,不计跨国关税,即使考虑国外较高的线路与换流站投资造价水平,送、受端间开发成本差达到每千瓦时0.042美元,经济输电距离5000公里;开发成本差达到每千瓦时0.052美元,经济输电距离可达6000公里。这个成本已经可以支撑全球各个大型清洁能源基地的远距离经济输电需求。
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