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全球能源互聯網長啥樣?關鍵技術盤點

2018-08-14
丨本文轉自:北極星電力網
       中國機械工業聯合會會長王瑞祥在7月26日中國國際能源峰會暨展覽會上致辭提出:“隨著科學技術與產業變革的深入推進,能源科技創新和能源消費模式的創新引領能源轉型,能源互聯網技術和微能源網方興未艾,體現了信息技術、智能技術與傳統能源技術直接的融合發展,是能源產業市場化發展的重要技術支撐?!?/font>
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全球能源互聯網藍圖
       據國際能源署等機構聯合發布的最新報告認為,中國對全球能耗降低的貢獻率超過35%。當前,全球能源以清潔能源為主導,電為中心,互聯互通,共建共享的現代能源體系,代表了世界能源發展的趨勢和方向。
全球能源互聯網發展合作組織處長申洪表示:“構建全球能源互聯,有利于實現清潔能源的高效開發、配置和利用?!?/font>
        什么是全球能源互聯網?申洪提出:“全球能源互聯網就是智能電網+特高壓電網+清潔能源?!逼渲星褰嗄茉捶⒄故嗆誦哪勘?;特高壓技術的發展為構建全球清潔能源互聯網的平臺提供了可能性,只有通過特高壓電網才能實現大規模、遠距離的清潔能源輸送;智慧電網可以有效地解決清潔能源的消納問題。
       根據全球能源互聯網發展合作組織預測,未來清潔能源占比從2016年的22.8%將增至2050年的71.6%,全球發電裝機從2016年的61.7億千瓦,增長到2667億千瓦,其中清潔能源發電裝機和發電量占全球總裝機和總發電量的比重都將超過80%,電力成為終端主導能源。在這個基礎上該組織也提出未來全球電源裝機的預測,到2050年預計達到267億千瓦,2070年達到319億千瓦,全球清潔能源裝機占比2030年前超過化石能源,2050年達到83%,2070年進一步提升到92%。
        在會上,記者了解到,全球能源互聯網有三個特點。一是高,清潔能源比例極高,預計2070年將達到90%以上;二是大,覆蓋全球各大洲;三是遠,指的是輸送距離遠。
        而未來全球能源互聯網將形成九縱九橫的能源大通道,廣泛互聯清潔能源基地與負荷中心,實現清潔能源全球配置,跨時區、跨季節大規?;ゼ?。
        包括全球大型太陽能發電基地、風電基地、水電基地。其中,全球大型太陽能發電基建主要分布在北非、西亞、中亞、中國西部、美國西部、墨西哥、智利和澳大利亞等地區;風電主要是在北極格陵蘭島、薩哈林島,以及中國的西部,歐洲的北海,美國中部;還有水電基地的規劃,主要分布在中國的**江,雅魯藏布江等流域,東南亞湄公河,伊洛瓦底河,南美洲的亞馬遜喝流域,瑞典、芬蘭等等。
關鍵技術創新需求
        全球能源互聯網主要推廣的是清潔能源,而清潔能源存在波動性和間歇性等特點,這就要求在關鍵技術上有所創新?;嶸?,申洪對近期關于推進全球能源互聯網需要創新的關鍵技術做了以下匯總:
        首先是大型可再生能源基地電網友好型技術。目標就是使清潔能源具備與常規能源類似的外部特性,能夠具備可控、可測、可行,使它能夠在高比例介入電網的情況下,使電網保持原有的穩定性。
        其次是大范圍網、源、荷、儲互補技術。根據資料顯示,我國已經展開研究,前段時間青海地連續一周實現百分之百的清潔能源供電。在全球范圍內,它對更大規模的網、源、荷、儲提出了更高的要求。
        第三是大規模儲能技術。儲能作為替代性和調節性的資源,為全球能源互聯網清潔能源接入提供必要條件。
        第四是光伏光熱聯合發電技術。未來全球能源互聯網風電、光伏大比例接入,我們需要提高電網的電量,目前來看存在的問題一個是光熱的規模較小,由于溫度的問題,不可能做到超高臨界的技術,另外一個是光熱的造價比較高。
        第五是特高壓柔性直流電網技術。清潔能源富集地區本身電網條件比較薄弱,用常規直流輸送不能滿足電網配送的要求,特高壓柔性直流將會成為未來全球能源互聯網需要的技術。
        第六是特高壓海底直流電纜技術。規劃中的全球能源互聯網很多是跨海的,像地中海,中日韓、印尼、東南亞以及澳大利亞的接入,加勒比海地區等等都需要跨海輸電。從目前的情況來看,海纜可以做到600潛伏,輸送容量到200萬,這與全球能源互聯網規模的需求還是有差距的,未來我們進一步需要發展正負800到正負1000潛伏的超大容量的電纜。
        第七是超導直流輸電技術。在某些地區如果用超大直流輸電技術可以發揮出更好的作用,但目前的超導直流研究現狀還不是很理想,不能達到工程用的階段。
        第八是大電網調控技術。目前國家電網公司在大電網的協調控制方面已經開展了大量的研究,取得了豐碩的成果,但是對于更大規模的電網是不是具備調控能力,目前還不可知,所以未來對于大規??稍偕褰嗄茉椿慵?,遠距離傳輸,電網配置,都需要大規模的電網控制技術。
        第九是交直流混合電網穩定控制技術。穩定控制技術是全球能源互聯網工作中的重要一環。
        第十是寬頻振蕩抑制技術。
        十一是電能替代技術。包括電采暖,地熱泵,工業電鍋爐,電動汽車等等,旨在提高電能在終端消費的比例,未來也是迫切需要的。
        十二是電力電子技術。這個是戰略性的技術,對于電網高比例電力電子化起到重要的支撐作用。將來的發展趨勢是向更加緊湊,密度更大的方向發展。
        十三是人工智能認知技術。高比例的清潔能源接入,必然會使電網的運行特性產生非常復雜的變化,人工智能的認知技術可以提高對大規模全球能源互聯網駕馭的能力。
原標題:全球能源互聯網長啥樣?