中國在特高壓、智能電網(wǎng)和促進(jìn)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、黨組書記劉振亞對記者說。
特高壓遠(yuǎn)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?？梢哉f，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(fù)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(dá)到5000千米。特高壓具有輸電容量大、距離遠(yuǎn)、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(jìn)步獎特等獎。這彰顯了特高壓輸電的先進(jìn)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(fù)荷中心之間地理位置決定了遠(yuǎn)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(yuǎn)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(jìn)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(jìn)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(biāo)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(biāo)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(dá)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(dá)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(dá)到10億千瓦和17億千瓦，清潔能源的比例分別可以達(dá)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(dá)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(dá)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(jìn)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(jìn)入快速發(fā)展期。
