全球能源互联网志在高远-第2页-北极星输配电网

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电网结构与输送极限是决定电网配置资源能力的两个重要方面，电网响应即从调整这两项内容着手。其一，是依靠先进的输电方式，增强电网在大时空范围内的输送能力与资源优化配置能力，合理运用大规模集中电站并网外送、基于可调负荷和储能的就地消纳、基于微网的分布式接入等多种方式，提高电力系统对新能源的接纳规模。在这方面，特高压技术的研发做出了积极尝试，特高压海底电缆、柔性直流输电技术都是未来的探索方向。其二，需要基于新能源电源的时空特性与多种新型输电方式的特征优化电网结构，硬件上构建区域电网间解耦连接、分层分区的输电网架，软件上研发可以同时响应负荷和电源功率随机波动性的电网结构渐进优化理论方法。

随着智能家居、电动汽车等设备的普及，负荷响应对于提高新能源接纳比例越来越重要。其实，目前的电力系统中已存在大量电网友好型的可平移负荷，要进一步发掘这些用负荷响应潜力，需要相关政策、价格机制、市场手段来引导用户主动参与电网互动。同时，必要的技术条件可以在不改变用户消费习惯的前提下极大地提高负荷响应比例。为实现人与电网和谐互动的用电方式，用电设备应当可以实时获取并分析精确、可靠的电网数据信息，并及时、正确地响应电网运行状态的改变。要做到这一点，在现有通信网络、智能电表、柔性电力负荷控制等技术的基础上，还需要有针对性地研发家庭控制网关、智能插座等电网友好装置以及具有用电信息采集、处理、监控、计费、资源调度等功能的高级量测系统。

此外，与传统发电厂/站相比，新能源发电设备运行环境恶劣、工况多变的客观条件导致其出现故障的概率增大，从而增加了电力系统发生事故的风险，因此先进的电网控制与安全防御技术也是决定新能源接纳极限的重要因素。传统的电网保护与安全防御系统采用的是“以保守性换取可靠性”的策略，即采取离线仿真方式按最恶劣的情况设定保护控制策略，这极大地限制了电网优化配置资源的能力。智能电网建设的推进正在改变这种局面，各种传感器的大量应用与监测平台的建设，让电力系统信息化程度显著提高，系统安全防御将可以从常规的故障控制，转变为针对系统实时状态的评估、预警、保护与安全控制体系，这将会更加适合新能源电力系统的发展趋势。

在上述特性都具备的前提下，电力系统才可能具备完全的新能源接纳能力，风能、太阳能发电也才能真正进入大发展时期。

大突破：混合能源关键技术

建设全球能源互联网，需要突破性的关键技术支撑。

在过去15年中，新能源经历了一个快速发展时期。2015年，全球风能和太阳能发电装机容量分别达到了4.33亿千瓦和2.27亿千瓦，2000～2015年间分别增长了23倍、175倍，年均增长率为24%、41%。我国更是后来居上，风能、太阳能发电装机容量在15年间分别增长了280倍、1400倍，在2015年分别达到了1.28亿千瓦和0.42亿千瓦，均居世界第一位。

新能源的爆炸式增长，在加速能源革命进度的同时，也不可避免地带来了一些问题，众所周知，我国风能、太阳能发电遇到的最大瓶颈，即是消纳难题。这当然有体制、机制因素的阻碍，但现有电力系统的技术制约也是一个不容忽视的客观因素。

面对这种局面，冷静、客观地评估未来发展趋势变得很有必要。首先必须承认，传统化石能源在现阶段仍然占主导地位，即使到2030年我国碳排放达到峰值，预计火力发电仍将占全国发电量的60%。在未来很长一段时期内，都将是一个化石能源发电、水电、核电、新能源发电并存的“混合能源时代”，这一历史时期至少将持续50～100年。其次也要看到，新能源是构建全球能源互联网的根本，也是能源革命的发展方向，合理的增长速度是必要的。

为新能源发展排忧解难，体制障碍不少，比如缺乏电源、电网统筹规划，新能源发展与电网、调峰电源建设不协调、不配套;新能源大范围配置的市场机制和政策保障不健全等等，这些都需要在今后逐步加以解决。

然而，未来真正的瓶颈必定是技术问题。新能源电力系统描述起来容易，但真正做起来，目前的技术储备远远不够。

比如要通过多种能源电源互补平抑波动性，需要互补电源具备一定的响应速度，同时还能保证其本身大范围变负荷运行时的经济性。在日本及部分欧洲发达国家，水电占比高，是主要的调峰手段;在美国，燃气/油发电装机容量占比在45%以上，是调峰的首要选择。而在我国，燃煤火力发电占主导地位，目前新能源的规模化发展必然要依赖于火电机组的快速深度调峰。但目前的火力机组可调范围窄、调节速度慢问题突出，而且在大范围变负荷运行的情况下会导致其经济性、安全性、环保性显著下降。要想让其满足平抑新能源波动性的需求，首先需要构建发电过程参数快速检测与状态精细表征理论与方法，为实现发电过程的快速、精确控制奠定基础;其次，需要发掘火电机组的蓄能环节，建立能量存储/释放过程的动态模型，分析其用于机组变负荷控制的可行性，以提高机组的变负荷控制速率，最终形成大型火电机组快速深度变负荷控制策略。未来，智能发电技术可以让智能发电厂将不仅是独立的发电单元，而是一个能够随时感知外部信息，与电网以及其他发电单元乃至用户友好互动的电源。

我们深知，在混合能源时代，要让新能源电力由补充能源发展为替代能源，并最终成为主导能源，还有许多难关需要攻克。而无论是对于全球能源互联网发展，还是面对新一轮技术革命的大潮，我们都应该志在高远，以敢为天下先的气概，去引领新时代的发展。

国家电网公司加快推进特高压、农配网建设

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