全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)研院申洪：智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源下的主要關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新需求
全球能源互聯(lián)網(wǎng)就是智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源，其中清潔能源的發(fā)展是核心目標(biāo)，建立了全球能源互聯(lián)網(wǎng)根本的出發(fā)點就是要促進清潔能源的發(fā)展。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟技術(shù)研究院技術(shù)處處長申洪在2018中國國際能源峰會暨展覽會作“全球能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新需求”演講 ，電力頭條APP將對大會進行全程直播，如需了解更多的會議直播，請聯(lián)系微信號：13693626116
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟技術(shù)研究院技術(shù)處處長 申洪
申洪：首先祝賀2018中國國際能源峰會暨展覽會召開。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織是2016年在民政部注冊，由國家電網(wǎng)公司發(fā)起國內(nèi)首個能源領(lǐng)域的國際合作組織，合作組織的主席是前國家電網(wǎng)公司董事長X先生，副主席有四個，分別是X，現(xiàn)任國家電網(wǎng)公司董事長，軟銀孫正義，以及俄羅斯的X，合作組織成立兩年來取得了豐碩成果，目前已經(jīng)在全世界40多個國家征集了大約400多個會員單位，我們也開展了多方面的研究和相關(guān)的規(guī)劃工作。
今天給各位領(lǐng)導(dǎo)和嘉賓匯報的是近期開展的研究取得的成果，分成兩部分，首先是能源轉(zhuǎn)型與全球能源互聯(lián)網(wǎng)。
全球能源發(fā)展合作組織的成立出發(fā)點是針對解決人類目前面臨的可持續(xù)發(fā)展問題，目前人類在工業(yè)革命以來，化石能源大量開發(fā)和使用，已經(jīng)造成了極大的問題，首先就是資源緊缺，環(huán)境污染，氣候變化等問題。這些問題的根源就是不可持續(xù)的問題，一個是資源上不可持續(xù)，第二是環(huán)境方面的不可持續(xù)，再就是氣候方面不可持續(xù)。主要來源就是因為化石能源的大量使用，從這個家度來說，發(fā)展低碳零碳的能源是解決這個問題的根本方法。2015年巴黎氣候大會上提出了二度減排的目標(biāo)，從目前我們統(tǒng)計的情況來看，世界各國已經(jīng)發(fā)布的減排的計劃就其總量來說，一直到2020年尚不能達到巴黎協(xié)定規(guī)定目標(biāo)的三分之一，應(yīng)該說目前世界上沒有完全應(yīng)對氣候變化這一巨大問題的措施，針對這一問題，我們?nèi)蚰茉椿ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織應(yīng)運而生。我們提出的基本理念就是發(fā)展清潔能源，來解決氣候變化問題。
全球清就能源十分豐富，據(jù)統(tǒng)計，全球清潔能源的風(fēng)、光、水資源，如果按照資源儲量來算，只要開發(fā)萬分之五就可以滿足全世界的需求。像風(fēng)電和光伏這些發(fā)電具有間歇性、波動性，單個小范圍開發(fā)存在一些不可接納的問題。只有融入到大電網(wǎng)，在大范圍內(nèi)才能夠?qū)崿F(xiàn)它的大發(fā)展，這也是全球能源互聯(lián)網(wǎng)提出這個理念的出發(fā)點，目前全世界各個方面的資源非常豐富，為什么現(xiàn)在不能有效的開發(fā)呢，其中一個很大的原因是因為先網(wǎng)條件不滿足，所以提出構(gòu)建一個全球能源互聯(lián)網(wǎng)，它可以實現(xiàn)清潔能源的高效開發(fā)、配置和利用，這就是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的出發(fā)點。
全球能源以清潔主導(dǎo)，電為中心，互聯(lián)互通，共建共享的現(xiàn)代能源體系，代表了世界能源發(fā)展的趨勢和方向，是推進能源變革的重要平臺。全球能源互聯(lián)網(wǎng)就是智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源，其中清潔能源的發(fā)展是我們的核心目標(biāo)，我們建立了全球能源互聯(lián)網(wǎng)根本的出發(fā)點就是要促進清潔能源的發(fā)展。為了實現(xiàn)這個清潔能源發(fā)展我們要用特高壓電網(wǎng)，特高壓技術(shù)發(fā)展是構(gòu)建全球清潔能源互聯(lián)網(wǎng)的平臺使它成為可能，只有通過特高壓電網(wǎng)才能實現(xiàn)大規(guī)模、遠距離的清潔能源的輸送，也能夠?qū)崿F(xiàn)清潔能源在全球范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。智能電網(wǎng)的出發(fā)點，我們不僅需要能夠傳輸清潔能源，而且還需要能夠用得上清潔能源，智能電網(wǎng)就是解決清潔能源消納的一個有效的手段，這里隱含兩方面的意思，一方面我們不僅要促進大型的清潔能源基地開發(fā)，另一方面，也要通過智能電網(wǎng)接納分布式電源，實現(xiàn)的是分布式電源和集中式電源并舉開發(fā)的格局。
通過全球能源互聯(lián)網(wǎng)我們要實現(xiàn)兩個替代，一個回歸，一個是提高個。清潔能源就是代替常規(guī)的化石能源，電能替代，能源消費以電代媒，以電代油，以電代氣，電從遠方來，來的是清潔發(fā)電。一個是提高，提高電氣化水平，增大電能在終端能源消費中的比重，回歸，就是化石能源回歸它的基本屬性，主要作用工業(yè)原料和材料使用。
根據(jù)我們的預(yù)測，未來能源電力發(fā)展將會持續(xù)增長，2050年全球一次能源總量將達到260億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，我們還是建立在提高清潔能源比例的基礎(chǔ)上，也就是盡可能發(fā)展清潔能源。能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，清潔能源占比從2016年的22.8%增至2050年的71.6%，全球發(fā)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(fā)電裝機和發(fā)電量占全球總裝機和總發(fā)電量的比重都將超過80%，電力成為終端主導(dǎo)能源。在這個基礎(chǔ)上我們也提出未來全球電源裝機的預(yù)測，到2050年預(yù)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恩年前超過化石能源，2050年達到83%，2070年進一步提升到92%。2030年左右，全球煤電裝機將達到峰值，裝機容量到24億千瓦，這是我們預(yù)測的全球能源裝機的情況。
全球大型太陽能發(fā)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(qū)。風(fēng)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(guī)劃，主要分布在中國的金沙江，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。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)長什么樣，就是這張圖，我們提前組織200多人的力量，用了將近兩年的時間，通過大量研究提出的規(guī)劃方案，在2018年3月份全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會上正式發(fā)布了，長遠來看全球?qū)⑿纬筛采w全球的九縱九橫能源大通道，廣泛互聯(lián)大型清潔能源基地與負荷中心，實現(xiàn)清潔能源全球配置，跨時區(qū)、跨季節(jié)大規(guī)模互濟。有三個特點，一個是高，指的是高比例，清潔能源的比例極高，將達到90%多到2070年。還有就是大，覆蓋范圍特別大，圖上也可以看出來，覆蓋全球各個大洲，基本上主要的國家。還有就是遠，這個就是指的輸送距離遠，單個的回路都在2000公里以上，最遠到6000公里以上，這三個特點決定了我們對未來構(gòu)建全球能源能源的關(guān)鍵的基礎(chǔ)。
下面匯報一下全球能源互聯(lián)網(wǎng)主要關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的需求。
首先就是大型可在能能源基地電網(wǎng)友好型技術(shù)。因為我們在全球能源互聯(lián)網(wǎng)里主要推廣的是清潔能源，提到了波動性和間歇性特點，對電網(wǎng)波動性的影響以及對慣性等方面的影響，安全穩(wěn)定的影響，都需要對大型可再生能源基地進行很好的研究，目標(biāo)就是使清潔能源具備與常規(guī)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(wǎng)的情況下，使電網(wǎng)保持原有的穩(wěn)定性，這是我們提出的大型可在能能源基地電網(wǎng)友好型的技術(shù)。只有讓清潔能源具備了類似常規(guī)能源一樣的特性，我們才能夠提出促進清潔能源大規(guī)模發(fā)展的條件，從目前我國的情況和世界各國的情況來看，棄風(fēng)棄光的情況還是存在的，根本沒有達到常規(guī)電源的力度，未來如果大型基地可再生能源基地有建造的條件，我們要考慮清潔能源的波動性和動態(tài)性對電網(wǎng)的影響。
第二個技術(shù)需求就是大范圍網(wǎng)、源、荷、儲互補技術(shù)。這個在我們國家已經(jīng)開展研究，前一段在青海地區(qū)連續(xù)一周實現(xiàn)百分之百的清潔能源供電，未來如果不能實現(xiàn)自身的互補，滿足電網(wǎng)的需求，一定需要采取額外的措施，保留一定的調(diào)節(jié)電源，這個調(diào)節(jié)電源要有一部分的火電、氣電和水電等等，所以很難實現(xiàn)百分之百比例的清潔能源的供電。所以這個技術(shù)體現(xiàn)的是大，像德國和葡萄牙也提過百分之百清潔能源供電。在全球范圍內(nèi)，它對跟大規(guī)模的網(wǎng)源荷儲提出了更高的要求。
第三個就是大規(guī)模儲能技術(shù)，這個今天氫儲能的主題有一點重合，首先，儲能本身并不是電源，只是電能存儲的介質(zhì)，還是需要一次能源供電，全球能源互聯(lián)網(wǎng)高比如介入的情況下，可以滿足電量上的基本配置要求，但是從電力上的配置，還是需要通過儲能作為替代性和調(diào)節(jié)性的資源，為全球能源互聯(lián)網(wǎng)清潔能源接入提供必要條件，所以大規(guī)模儲能技術(shù)這里提的還是大，一個是容量大，一個是規(guī)模大。我們現(xiàn)在還沒有提出這樣的需求，但是從整體上來講，未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)還需要相當(dāng)大規(guī)模的儲能。
第四就是光伏光熱聯(lián)合發(fā)電技術(shù)。未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)情況下，風(fēng)電、光伏大比例接入以后，我們需要提高電網(wǎng)的電量，光熱是近期發(fā)展比較好的利用方式，前期我們也進行了一些研究，目前存在的問題，一個是光熱的規(guī)模小，由于溫度的問題，不可能做到超高臨界的技術(shù)，另外還由于光熱的造價比較高，目前隨著光伏造價下降，一方面可以提高太陽能的利用率，另一方面也可以為電網(wǎng)保證一定的電量。
第五就是特高壓柔性直流電網(wǎng)技術(shù)。對于清潔能源發(fā)電而言，接入電網(wǎng)的特性還沒有特別優(yōu)化，它應(yīng)該說主要還是體現(xiàn)出弱系統(tǒng)的特點，也就是說電源自身調(diào)整能力不夠，另外清潔能源富集地區(qū)本身電網(wǎng)條件比較薄弱，用常規(guī)直流輸送不能滿足電網(wǎng)配送的要求，特高壓柔性直流將會成為未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)需要的技術(shù)。
第六是特高壓海底直流電纜技術(shù)，我們規(guī)劃的全球能源互聯(lián)網(wǎng)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(qū)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(lián)網(wǎng)規(guī)模的需求還是有差距的，未來進一步需要發(fā)展正負800到正負1000潛伏的超大容量的電纜。
第七是超導(dǎo)直流輸電技術(shù)，在某些地區(qū)如果用超大直流輸電技術(shù)可以發(fā)揮特別好的作用，目前因為超導(dǎo)直流研究現(xiàn)狀還不是很理想，不能達到我們工程用的階段，但是我們考慮在未來，2070年以后，對于超遠的地區(qū)，在6000到7000公里以上的地區(qū)，這取決于到技術(shù)的需求，需要完善技術(shù)的可靠性。
第八是大電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)，對大電網(wǎng)是不是具備駕馭的能力，目前我們國家電網(wǎng)公司在大電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制方面已經(jīng)開展了大量的研究，取得了豐碩的成果，但是對于更大規(guī)模的電網(wǎng)是不是具備調(diào)控能力，目前還不可知，所以未來對于大規(guī)�？稍偕鍧嵞茉磪R集，遠距離傳輸，電網(wǎng)配置，都需要大規(guī)模的電網(wǎng)控制技術(shù)。
第九就是交直流混合電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)，穩(wěn)定控制技術(shù)是全球能源互聯(lián)網(wǎng)工作中的重要一環(huán)�，F(xiàn)在我們從電力系統(tǒng)安全維護的角度來說，中國用的比較多的控制技術(shù)，在其他國家還比較強調(diào)一次系統(tǒng)替代二次系統(tǒng)，一般不需要混合措施，但是在這么大電網(wǎng)的情況下，對于穩(wěn)定控制的措施是必須的，即提出交直流混合電網(wǎng)必須有穩(wěn)定控制技術(shù)作為支撐。
第十就是寬頻振蕩抑制技術(shù)，主要針對高比例的清潔能源高比例的電子電化，主要是小尺度微秒級到尺度毫秒級的振蕩形式，這個在我國西北地區(qū)已經(jīng)體現(xiàn)出了明顯的振蕩技術(shù)，在九泉發(fā)生過這種振蕩，形式上有比較款的振蕩范圍，這是一個比較新的特點，所以我們認為寬頻振蕩一技技術(shù)也是特別需要的技術(shù)。
十一就是電能替代技術(shù)，包括電采暖，地?zé)岜�，工業(yè)電鍋爐，電動汽車等等，這個就是提高電能在終端消費的比例，未來也是迫切需要的。
十二電力電子技術(shù)。這個是戰(zhàn)略性的技術(shù)，對于電網(wǎng)高比例電力電子化起到重要的支撐作用。將來的發(fā)展趨勢是向更加緊湊，密度更大的方向發(fā)展。
十三就是人工智能認知技術(shù)，可以預(yù)見到這么大的電網(wǎng)，高比例的清潔能源接入，必然會使電網(wǎng)的運行特性產(chǎn)生非常復(fù)雜的變化，通過人工控制這樣的電網(wǎng)基本不可能，所以我們迫切需要人工智能的認知技術(shù)，去提高對大規(guī)模全球能源互聯(lián)網(wǎng)駕馭的能力，所以人工智能認知能力也是未來必須要具備的條件。
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)是全球大規(guī)模清潔能源發(fā)電開發(fā)與利用的解決方案，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織愿與世界各國有關(guān)方面一道，凝聚廣泛共識，深化務(wù)實合作，共同推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)加強，打造清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、輸送、使用的基礎(chǔ)平臺。
最后，預(yù)祝2018中國國際能源峰會取得圓滿成功，謝謝大家。
（本文轉(zhuǎn)自電力頭條APP，如有版權(quán)問題，請聯(lián)系小編）
China
English
