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权威解读:智能电网+特高压电网+清洁能源
刘振亚用“智能电网+特高压电网+清洁能源”来概括全球能源互联网的本质。他介绍,全球能源互联网是以特高压电网为骨干网架、全球互联的坚强智能电网,是清洁能源在全球范围大规模开发、配置、利用的基础平台。其中,特高压电网是关键,智能电网是基础,清洁能源是根本。
智能电网集成了现代智能技术、信息网络技术、先进输电技术、新能源接入技术,灵活性、适应性强,能够满足清洁能源、分布式电源接入,智能设备即插即用,智能互动服务等需求。
所谓特高压电网,由1000千伏及以上交流和±800千伏及以上直流输电构成,与超高压输电相比具有输送容量大、输电距离远、线路损耗低、走廊占地少等明显优势,是构建全球能源互联网骨干网架的关键。“世界各大清洁能源基地与负荷中心都在特高压输送范围内”。
清洁能源主要包括水能、风能、太阳能、核能、海洋能、生物质能等,是未来全球能源互联网输送的主导能源。各种清洁能源都可以转化为电能。就地转化为电能是清洁能源最主要、最高效、最便捷的利用方式。目前,全球水能、风能、太阳能等清洁能源超过100万亿千瓦,取之不尽、用之不竭,仅开发万分之五就能满足世界能源需求。
从功能作用看:全球能源互联网是集能源传输、资源配置、市场交易、信息交互、智能服务于一体的“物联网”,是共建共享、互联互通、开放兼容的“巨系统”,是创造巨大经济、社会、环境综合价值的和平发展平台。
郭剑波强调,全球能源互联网理念中有两个非常重要的关键词:清洁能源大规模开发利用,能源的大范围优化配置。
他表示,大规模清洁能源,特别是具有间歇性和波动性特征的新能源的接入、传输与消纳将对电网的运行和控制带来极大的挑战,其实现需要信息通信(ICT)、电力系统、储能、电力电子、新能源等多个领域的技术突破和交叉融合。在全球能源互联网逐步推进的背景下,“应加大自主创新,超前规划布局,培育出一批独有的‘杀手锏’核心技术”,其中涉及新材料、新工艺、新技术、新装备,更有赖于其产业链上下游的技术、服务及产品的开拓与创新。
至于能源的大范围优化配置,郭剑波指出,能源互联网中最关键的一环就是电网互联,其中包含的技术问题包括清洁能源(特别是高比例新能源)的送出与消纳、大容量/远距离输电、复杂大电网的运行与控制等。从已有的应用及分析来看,电网互联可实现不同发电间的互补,有助于降低新能源发电的波动性对电网的影响,同时大范围互联也可以平衡不同区域负荷的峰谷差,有利于高比例清洁能源的消纳利用。其中,实现高比例的新能源接入和消纳,需要从源端、负荷乃至能源系统多方面结合,由发电、输电、配电、用电以及储能等多个环节共同承担,将带来电力系统乃至能源系统相关技术和产业的一系列发展和创新。实现能源资源的大范围优化配置,中国特高压交直流输电技术为其奠定了坚实基础,1000千伏特高压交流输电距离达到1500公里,±1100千伏特高压直流输电距离可达5000公里,基本满足了跨国或洲际联网的输电需求。此外,考虑跨海、山地等复杂地质地段、电源和负荷分布不均匀区域等多种应用场景,也需要在超导输电等先进输电技术领域有所突破。他还着重强调了全球能源互联背景下电力系统运行安全性、灵活可控能力的至关重要,“这些都需要更精确快速、安全可靠的调节控制技术,确保能源互联网的安全稳定、可靠高效运行;同时需要利用物联网、云计算、大数据等信息通信和数据处理技术,应对互联大电网中的海量数据和复杂多样化的控制”。
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