中國在特高壓、智能電網(wǎng)和促進清潔能源發(fā)展等方面取得創(chuàng)新突破，或?qū)槿蚰茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的實現(xiàn)提供現(xiàn)實可行的解決方案和技術(shù)保障。 “全球能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、全球互聯(lián)的堅強智能電網(wǎng)，實質(zhì)是特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源。中國特高壓和智能電網(wǎng)的成功實踐，為構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)奠定了重要基礎(chǔ)，發(fā)揮了示范引領(lǐng)作用。”全國政協(xié)常委，國家電網(wǎng)公司董事長、黨組書記劉振亞對《財經(jīng)國家周刊》記者說。
特高壓遠距離輸送的解決方案
特高壓電網(wǎng)是建設(shè)和形成全球能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵，對于構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要。可以說，沒有特高壓就沒有全球能源互聯(lián)網(wǎng)。
眾所周知，中國的用電負荷中心和能源產(chǎn)能中心呈明顯的逆向分布，東中部地區(qū)經(jīng)濟快速增長需要大量能源資源，污染問題也較為突出；西部豐富的清潔能源卻無法轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟優(yōu)勢。能源資源稟賦的“先天不足”，能源發(fā)展方式的“后天失調(diào)”，都表現(xiàn)為以霧霾為代表的環(huán)境、氣候問題對我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型刻不容緩的預(yù)警信號。
1000千伏特高壓交流線路的輸送容量是500千伏交流線路的4-5倍，±1100千伏特高壓直流的經(jīng)濟送電距離達到5000千米。特高壓具有輸電容量大、距離遠、能耗低、占地省、經(jīng)濟性好的綜合優(yōu)勢。
自2009年1月我國首個特高壓工程——1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程投運至今，已安全穩(wěn)定運行7年。2013年1月，“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”獲得國家科技進步獎特等獎。這彰顯了特高壓輸電的先進性與創(chuàng)新性。
如今，“三交四直”建成投運，“四交六直”正在建設(shè)，17條特高壓工程橫貫東西南北，國家電網(wǎng)在運在建特高壓輸電線路長度超過2.8萬千米，變電（換流）容量超過2.9億千伏安（千瓦）。 不難看出，特高壓全面大規(guī)模的建設(shè)，在保障能源安全、改善環(huán)境、服務(wù)民生等諸多方面發(fā)揮著日益重要的作用。數(shù)據(jù)顯示，“十二五”期間，特高壓工程累計送電超過4250億千瓦時，相當(dāng)于減排二氧化碳約3.76億噸。
從全球角度來看，世界各大清潔能源儲備基地與負荷中心之間地理位置決定了遠距離輸送電的必要性。中國特高壓實踐的成功，意味著給全球能源互聯(lián)網(wǎng)的遠距離輸電找到了較為可行的方案。ABB公司高級副總裁海曼博士曾表示，從技術(shù)角度看，發(fā)展特高壓輸電技術(shù)是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)的智能基礎(chǔ)
智能電網(wǎng)也是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之一。被譽為電網(wǎng)“2.0”版本的智能電網(wǎng)集成了現(xiàn)代智能技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、先進輸電技術(shù)、新能源接入技術(shù)，具有較強的靈活性和適應(yīng)性，能夠滿足間歇性清潔能源、分布式電源的靈活接入，實現(xiàn)電動汽車、智能電器等即插即用，滿足智能互動等多元化、個性化服務(wù)需求。
目前，國家電網(wǎng)公司已建成包括智能變電站、智能充換電網(wǎng)絡(luò)、智能用電采集系統(tǒng)、多端柔性直流等一批先進的智能電網(wǎng)創(chuàng)新工程，其中建成66～750千伏智能變電站2286座、電動汽車充換電站1500余座、充電樁3萬個，安裝智能電表超過3.1億只，電網(wǎng)智能化水平顯著提升。
其中，位于張北的國家風(fēng)光儲輸示范工程作為集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能及智能輸電“四位一體”的新能源示范工程，在破解電網(wǎng)接納大規(guī)模新能源技術(shù)難題上具有典型性和代表性。
示范工程一期建設(shè)風(fēng)電10萬千瓦、光伏發(fā)電4萬千瓦、儲能2萬千瓦，配套建設(shè)1座220千伏智能變電站。這使其成為國內(nèi)多型式并網(wǎng)友好型風(fēng)電場，國內(nèi)容量最大的功率調(diào)節(jié)型光伏電站、世界上規(guī)模最大的多類型化學(xué)儲能電站，也是智能化運行水平最高、運行方式最為多樣的新能源示范工程。
此外，福建廈門柔性直流工程、浙江舟山±200千伏五端柔性直流輸電科技示范工程都是中國智能電網(wǎng)建設(shè)示范的典型。其中，廈門柔性直流工程在浙江舟山±200千伏柔性直流工程的應(yīng)用基礎(chǔ)上，實現(xiàn)從直流電壓等級±200千伏到世界上第一個±320千伏的飛躍，成為目前世界上電壓等級最高和輸送容量最大的柔性直流工程。
標志著中國全面掌握高壓大容量柔性直流輸電工程設(shè)計、設(shè)備制造、工程施工調(diào)試、運營等關(guān)鍵技術(shù)，具備工程成套能力，為全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建提供了先行實踐。
目標新能源
事實上，當(dāng)特高壓及智能電網(wǎng)的發(fā)展成為能夠擔(dān)起全球能源互聯(lián)網(wǎng)從構(gòu)想走向現(xiàn)實的基石，清潔能源的大發(fā)展才可能成為現(xiàn)實。
德國聯(lián)邦外貿(mào)與投資署總經(jīng)理彭澤明表示，隨著各國越來越重視可再生能源發(fā)展，區(qū)域性甚至全球性電網(wǎng)互聯(lián)的意義將越來越大?？稍偕茉窗l(fā)電經(jīng)常出現(xiàn)波動，通過國家間、地區(qū)間乃至洲際的電網(wǎng)互聯(lián)有助于保持電網(wǎng)穩(wěn)定。也就是說，風(fēng)能、太陽能等清潔能源的并網(wǎng)難問題，可以通過提高大規(guī)模接入與消納全球清潔能源的運行技術(shù)、管理能力來解決。
2015年，中國風(fēng)電裝機容量連續(xù)四年世界第一，光伏裝機容量首次超過德國躍居世界第一。截至2015年底，中國風(fēng)電裝機容量達到12830萬千瓦，81%分布在“三北”地區(qū)，發(fā)電量1851億千瓦時，同比增長16%；太陽能發(fā)電裝機容量達到4158萬千瓦，發(fā)電量383億千瓦時，同比增長64%，其中西部省份太陽能發(fā)電裝機容量2100萬千瓦，占全國太陽能發(fā)電裝機的二分之一。“十二五”期間，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機容量年均增速分別為34%、178%，風(fēng)電、太陽能發(fā)電量年均增速分別為30%、219%。
新能源裝機快速增長依托的，是特高壓和智能電網(wǎng)對新能源及時并網(wǎng)和送出提供的保障。目前國家電網(wǎng)已成為世界風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模最大、太陽能發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模最大的電網(wǎng)。
預(yù)計到2020年和2030年我國清潔能源裝機將分別達到10億千瓦和17億千瓦，清潔能源的比例分別可以達到18%和26%，通過更多地使用清潔能源，我國可將碳排放峰值控制在101億噸左右，峰值降低24億噸，達峰時間可從2030年提前至2025年前。2020年中東部可以通過能源互聯(lián)網(wǎng)接受清潔電力達到3.1億千瓦，每年可替代原煤4.8億噸，減排二氧化碳9.5億噸，二氧化硫164萬噸，PM2.5排放量降低20%以上。
由此可見，隨著技術(shù)進步，到2020年左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電成本競爭力將有望超過化石能源；儲能技術(shù)即將實現(xiàn)重大突破，成本亦將大幅下降。全球能源互聯(lián)網(wǎng)將進入快速發(fā)展期。
