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能源互联网的“要素”

2016-6-23 11:38| 发布者: 财经资讯| 查看: 1504| 评论: 0

摘要: 中国在特高压、智能电网和促进清洁能源发展等方面取得创新突破,或将为全球能源互联网的实现提供现实可行的解决方案和技术保障。 “全球能源互联网应当以特高压电网为骨干网架、全球互联的坚强智能电网,实质是特高 ...
中国在特高压、智能电网和促进清洁能源发展等方面取得创新突破,或将为全球能源互联网的实现提供现实可行的解决方案和技术保障。 “全球能源互联网应当以特高压电网为骨干网架、全球互联的坚强智能电网,实质是特高压电网+智能电网+清洁能源。中国特高压和智能电网的成功实践,为构建全球能源互联网奠定了重要基础,发挥了示范引领作用。”全国政协常委,国家电网公司董事长、党组书记刘振亚对《财经国家周刊》记者说。

  特高压远距离输送的解决方案

  特高压电网是建设和形成全球能源互联网的关键,对于构建全球能源互联网至关重要。可以说,没有特高压就没有全球能源互联网。

  众所周知,中国的用电负荷中心和能源产能中心呈明显的逆向分布,东中部地区经济快速增长需要大量能源资源,污染问题也较为突出;西部丰富的清洁能源却无法转化成经济优势。能源资源禀赋的“先天不足”,能源发展方式的“后天失调”,都表现为以雾霾为代表的环境、气候问题对我国能源结构转型刻不容缓的预警信号。

  1000千伏特高压交流线路的输送容量是500千伏交流线路的4-5倍,±1100千伏特高压直流的经济送电距离达到5000千米。特高压具有输电容量大、距离远、能耗低、占地省、经济性好的综合优势。

  自2009年1月我国首个特高压工程——1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程投运至今,已安全稳定运行7年。2013年1月,“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”获得国家科技进步奖特等奖。这彰显了特高压输电的先进性与创新性。

  如今,“三交四直”建成投运,“四交六直”正在建设,17条特高压工程横贯东西南北,国家电网在运在建特高压输电线路长度超过2.8万千米,变电(换流)容量超过2.9亿千伏安(千瓦)。 不难看出,特高压全面大规模的建设,在保障能源安全、改善环境、服务民生等诸多方面发挥着日益重要的作用。数据显示,“十二五”期间,特高压工程累计送电超过4250亿千瓦时,相当于减排二氧化碳约3.76亿吨。

  从全球角度来看,世界各大清洁能源储备基地与负荷中心之间地理位置决定了远距离输送电的必要性。中国特高压实践的成功,意味着给全球能源互联网的远距离输电找到了较为可行的方案。ABB公司高级副总裁海曼博士曾表示,从技术角度看,发展特高压输电技术是构建全球能源互联网的关键。

  全球能源互联网的智能基础

  智能电网也是构建全球能源互联网的基础之一。被誉为电网“2.0”版本的智能电网集成了现代智能技术、信息网络技术、先进输电技术、新能源接入技术,具有较强的灵活性和适应性,能够满足间歇性清洁能源、分布式电源的灵活接入,实现电动汽车、智能电器等即插即用,满足智能互动等多元化、个性化服务需求。

  目前,国家电网公司已建成包括智能变电站、智能充换电网络、智能用电采集系统、多端柔性直流等一批先进的智能电网创新工程,其中建成66~750千伏智能变电站2286座、电动汽车充换电站1500余座、充电桩3万个,安装智能电表超过3.1亿只,电网智能化水平显著提升。

  其中,位于张北的国家风光储输示范工程作为集风电、光伏发电、储能及智能输电“四位一体”的新能源示范工程,在破解电网接纳大规模新能源技术难题上具有典型性和代表性。

  示范工程一期建设风电10万千瓦、光伏发电4万千瓦、储能2万千瓦,配套建设1座220千伏智能变电站。这使其成为国内多型式并网友好型风电场,国内容量最大的功率调节型光伏电站、世界上规模最大的多类型化学储能电站,也是智能化运行水平最高、运行方式最为多样的新能源示范工程。

  此外,福建厦门柔性直流工程、浙江舟山±200千伏五端柔性直流输电科技示范工程都是中国智能电网建设示范的典型。其中,厦门柔性直流工程在浙江舟山±200千伏柔性直流工程的应用基础上,实现从直流电压等级±200千伏到世界上第一个±320千伏的飞跃,成为目前世界上电压等级最高和输送容量最大的柔性直流工程。

  标志着中国全面掌握高压大容量柔性直流输电工程设计、设备制造、工程施工调试、运营等关键技术,具备工程成套能力,为全球能源互联网的构建提供了先行实践。

  目标新能源

  事实上,当特高压及智能电网的发展成为能够担起全球能源互联网从构想走向现实的基石,清洁能源的大发展才可能成为现实。

  德国联邦外贸与投资署总经理彭泽明表示,随着各国越来越重视可再生能源发展,区域性甚至全球性电网互联的意义将越来越大。可再生能源发电经常出现波动,通过国家间、地区间乃至洲际的电网互联有助于保持电网稳定。也就是说,风能、太阳能等清洁能源的并网难问题,可以通过提高大规模接入与消纳全球清洁能源的运行技术、管理能力来解决。

  2015年,中国风电装机容量连续四年世界第一,光伏装机容量首次超过德国跃居世界第一。截至2015年底,中国风电装机容量达到12830万千瓦,81%分布在“三北”地区,发电量1851亿千瓦时,同比增长16%;太阳能发电装机容量达到4158万千瓦,发电量383亿千瓦时,同比增长64%,其中西部省份太阳能发电装机容量2100万千瓦,占全国太阳能发电装机的二分之一。“十二五”期间,我国风电、太阳能发电装机容量年均增速分别为34%、178%,风电、太阳能发电量年均增速分别为30%、219%。

  新能源装机快速增长依托的,是特高压和智能电网对新能源及时并网和送出提供的保障。目前国家电网已成为世界风电并网规模最大、太阳能发电并网规模最大的电网。

  预计到2020年和2030年我国清洁能源装机将分别达到10亿千瓦和17亿千瓦,清洁能源的比例分别可以达到18%和26%,通过更多地使用清洁能源,我国可将碳排放峰值控制在101亿吨左右,峰值降低24亿吨,达峰时间可从2030年提前至2025年前。2020年中东部可以通过能源互联网接受清洁电力达到3.1亿千瓦,每年可替代原煤4.8亿吨,减排二氧化碳9.5亿吨,二氧化硫164万吨,PM2.5排放量降低20%以上。

  由此可见,随着技术进步,到2020年左右,风电、太阳能发电成本竞争力将有望超过化石能源;储能技术即将实现重大突破,成本亦将大幅下降。全球能源互联网将进入快速发展期。


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