電網是全球能源互聯網這一宏偉圖景中最重要的支撐平臺，未來電網會呈現出怎樣的變化？本刊記者采訪了國網能源研究院院長張運洲，請他從發展定位、技術創新等角度解讀了能源互聯圖景中的發展態勢。在采訪中，張運洲多次提到全球能源互聯網平等、開放、多元的特征，可以看出，這些屬于互聯網的DNA，將滾動在能源的血液中。
 
    《國家電網》：最近，“能源互聯網”已經成為能源界最熱門的概念，互聯網已經深入到能源領域的方方面面，但將能源互聯網上升到全球層面，則是一個既令人興奮、又具有挑戰性的構想，要實現這一構想，電網的定位會發生怎樣的改變？
 
    張運洲：在全球能源互聯網理念下，電網在發展定位上將逐步發生改變。
 
    看電網的發展定位，需要建立在能源發展趨勢和規律的基礎上，從解決能源可持續發展的問題出發來考慮電網的發展方向和重點。過去千百年來，能源發展歷程呈現出三方面的發展趨勢，即能源結構從高碳向低碳方向發展，能源利用從低效向高效方向發展，能源配置從局部平衡向大范圍優化方向發展，近年來的實踐表明這些趨勢特征更加明顯。
 
    首先，全球應對氣候變化的挑戰倒逼能源革命加快步伐。長期以來化石能源的大量開發和利用，導致的全球氣候變暖和生態環境破壞問題日益嚴重，能源低碳化和去碳化發展要求日益迫切，亟需大力發展清潔能源。剛剛過去的2014年，全球氣溫再創新高，已經是近10年第三次創歷史記錄，在本世紀內將全球氣溫升高（較工業化前)控制在2度內的壓力越來越大。
 
    其次，電能替代是提高能效的重要途徑。從一次能源利用效率看，化石能源效率的提升空間已經越來越小，而風能、太陽能等清潔能源發電效率得益于技術創新正在顯著提升；從終端能源利用效率看，電能的終端利用效率遠高于其他化石能源直接利用效率。電能不僅是清潔能源利用的重要載體，更有助于提高能源整體效率。
 
    第三，清潔能源高效利用依賴大范圍資源配置。清潔能源的主要利用方式是就地轉化為電力，而清潔能源富集地區往往遠離負荷中心，加快清潔能源發展，必然需要電力的大范圍優化配置。近年來可再生能源資源大規模開發，正在改變著就地平衡發展電力的傳統觀念。
 
    因此，未來電網必須滿足“兩個替代”要求，擔負起更廣闊的資源配置平臺作用。電網的發展，應當在考慮本國能源供需、考慮多國區域能源供需、考慮跨洲際全球能源供需格局等多個范圍中進行統籌研究，找出以全球能源互聯網為發展方向、保障本國電力供應安全與經濟性、適應本國經濟社會增長需求的發展方式。
 
    《國家電網》：要滿足“兩個替代”的要求，適應未來能源供應的變化，電網發展將會呈現出怎樣的形態？
 
    張運洲：隨著輸變電技術的不斷進步和電網智能化技術逐漸成熟，電網將通過橫向拓展和縱向貫通，逐步形成開放的巨型能源配置平臺。
 
    所謂橫向擴展，是指電網面對大規模的可再生能源的接入，需要在大范圍內進行平衡消納。可再生能源發電出力的波動性、隨機性特點決定了其大規模開發對電網消納要求的提升，需要通過堅強特高壓骨干網架的構建，實現國內聯網、跨國、跨洲聯網，使得清潔能源可在全球范圍內高效開發和利用。
 
    縱向貫通是指堅強特高壓骨干網架與泛在智能電網有機結合。要既滿足泛在的分布式能源就地開發、靈活接入，以及在各電壓等級電網中的高效配置和利用，又能適應大規模可再生能源電力的輸出或受入需求，通過各級電壓網絡，高效配置到用戶側，并以不斷升級的電網智能化技術為手段，實現各電壓等級電網高度融合。
 
    在開放平臺上，電網將成為智能化的能源配置平臺，向集中式與分布式等各類電源、各類用戶公平開放，使不同主體都可以平等進入市場，平等選擇交易對象，實現能源、信息和服務的公平交換和網絡資源的開放共享；滿足能源生產者和消費者間的雙向互動，支持多元化的用電需求，并通過智能終端設備連接，實現電力與其他能源的優化利用。
 
    總體來看，未來電網將呈現出以特高壓技術為主體的骨干網架互聯互通格局，各電壓等級電網結構清晰、功能明確，系統高度智能可靠、用戶平等共享資源，充分發揮清潔能源全球開發、全球利用的全球配置平臺作用。
 
    《國家電網》：全球能源互聯網應如何逐步推進？在全球能源互聯網的資源配置平臺上，能源的生產和消費將呈現出怎樣的特點？
 
    張運洲：構建全球能源互聯網是一個前所未有的巨大系統工程，要經歷較長的發展過程。受資源、技術、經濟、政治條件的影響和約束，全球能源互聯網構建需要按照先易后難、由近及遠的方式推進。在聯網基礎條件好、聯網需求迫切的區域優先建設，由點到面、由面到網，逐步形成全球電網互聯。
 
    首先是洲內國家之間電網的互聯。從目前世界各國電網的發展來看，相鄰國家的互聯互通，乃至形成洲內各國互聯已經成為重要的發展趨勢。北美互聯電網、歐洲互聯電網等已經有多年實踐并正在擴大規模，非洲內部、海灣地區、南美洲等地區正在推進電網互聯。隨著我國“一帶一路”戰略的實施，我國與周邊國家電網的互聯互通也將快速推進。未來隨著大型清潔能源發電基地的建設與開發，洲內跨國互聯電網將加快發展，滿足清潔能源消納范圍不斷擴大的需求，實現各國不同季節、不同時段、不同類型電力資源的互補和互濟，提高能源系統效率和經濟性。
 
    其次是逐步推進跨洲互聯。跨洲互聯，可以實現更大范圍的清潔能源平衡和消納。同時，跨洲互聯，讓多類型電力資源互補、時差和季節的效益也更加顯著，需要按照先易后難的次序逐步推進跨洲互聯。
 
    在發展跨國、跨洲骨干網絡的同時，需要不斷完善各國泛在智能電網。國家泛在智能電網是全球能源互聯網的基本組成單元，廣泛連接國內能源基地、各類分布式電源和負荷中心，是將清潔能源發電送至負荷中心的基本保障。
 
    另外，全球能源互聯網的一個重要特征就是高度智能，智能化發展的建設重點在于全方位提升發電、輸電、變電、配電、用電、調度、通信信息等各個環節的智能化水平。充分利用泛在智能電網的特點，可實現分布式電源的就地開發、靈活接入，人人都可以是電力的生產者和消費者，最終實現全球能源互聯網用戶的平等參與。
 
    《國家電網》：要實現這樣一個宏大的、復雜的全球電力系統，需要哪些關鍵技術的支持？
 
    張運洲：全球能源互聯網構建是一個龐大的系統工程，其中技術部分是其發展和實施的重要基礎，需要的技術種類很多，同時也將帶來大量的技術創新。總的來看，構建全球能源互聯網需要電源、電網、儲能、信息通信等領域的關鍵技術支撐。電源技術方面，核心是清潔發電技術，提高清潔能源的開發效率和經濟性；電網技術方面，核心是大容量、遠距離輸電技術。需要不斷提高電網輸送能力、配置能力和經濟性，主要領域包括特高壓交直流輸電技術和裝備、海底電纜技術和大電網運行控制技術等；儲能技術方面，核心是電能存儲技術。儲能技術可以在電力系統中增加電能存儲環節，可以平抑大規模清潔能源發電接入電網帶來的波動性，提高電網運行的安全性、經濟性、靈活性。持續提高儲能裝置的經濟性、充放電特性和容量規模是儲能技術創新、實現商業化應用的方向；信息通信技術方面，核心是能源與信息融合技術。信息通信技術是實現電網智能化、互動化和大電網運行控制的基礎支撐，是全球能源互聯網安全高效運行的重要保障。要適應全球能源互聯網發展、信息通信容量的快速增長、信息通信范圍的大幅拓展，必然對信息通信的安全性、實時性、可靠性提出更加嚴格要求。


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