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全球能源互联网长啥样?关键技术盘点

北极星输配电网  来源:能源杂志  作者:王晓云  2018/7/31 9:22:58  我要投稿  
所属频道: 电网建设  关键词:能源互联网 特高压 智能电网

北极星输配电网讯:中国机械工业联合会会长王瑞祥在7月26日中国国际能源峰会暨展览会上致辞提出:“随着科学技术与产业变革的深入推进,能源科技创新和能源消费模式的创新引领能源转型,能源互联网技术和微能源网方兴未艾,体现了信息技术、智能技术与传统能源技术直接的融合发展,是能源产业市场化发展的重要技术支撑。”

 

(本文转载自:能源杂志 作者:王晓云)

全球能源互联网蓝图

据国际能源署等机构联合发布的最新报告认为,中国对全球能耗降低的贡献率超过35%。当前,全球能源以清洁能源为主导,电为中心,互联互通,共建共享的现代能源体系,代表了世界能源发展的趋势和方向。

全球能源互联网发展合作组织处长申洪表示:“构建全球能源互联,有利于实现清洁能源的高效开发、配置和利用。”

什么是全球能源互联网?申洪提出:“全球能源互联网就是智能电网+特高压电网+清洁能源。”其中清洁能源发展是核心目标;特高压技术的发展为构建全球清洁能源互联网的平台提供了可能性,只有通过特高压电网才能实现大规模、远距离的清洁能源输送;智慧电网可以有效地解决清洁能源的消纳问题。

根据全球能源互联网发展合作组织预测,未来清洁能源占比从2016年的22.8%将增至2050年的71.6%,全球发电装机从2016年的61.7亿千瓦,增长到2667亿千瓦,其中清洁能源发电装机和发电量占全球总装机和总发电量的比重都将超过80%,电力成为终端主导能源。在这个基础上该组织也提出未来全球电源装机的预测,到2050年预计达到267亿千瓦,2070年达到319亿千瓦,全球清洁能源装机占比2030年前超过化石能源,2050年达到83%,2070年进一步提升到92%。

在会上,记者了解到,全球能源互联网有三个特点。一是高,清洁能源比例极高,预计2070年将达到90%以上;二是大,覆盖全球各大洲;三是远,指的是输送距离远。

而未来全球能源互联网将形成九纵九横的能源大通道,广泛互联清洁能源基地与负荷中心,实现清洁能源全球配置,跨时区、跨季节大规模互济。

包括全球大型太阳能发电基地、风电基地、水电基地。其中,全球大型太阳能发电基建主要分布在北非、西亚、中亚、中国西部、美国西部、墨西哥、智利和澳大利亚等地区;风电主要是在北极格陵兰岛、萨哈林岛,以及中国的西部,欧洲的北海,美国中部;还有水电基地的规划,主要分布在中国的金沙江,雅鲁藏布江等流域,东南亚湄公河,伊洛瓦底河,南美洲的亚马逊喝流域,瑞典、芬兰等等。

关键技术创新需求

全球能源互联网主要推广的是清洁能源,而清洁能源存在波动性和间歇性等特点,这就要求在关键技术上有所创新。会上,申洪对近期关于推进全球能源互联网需要创新的关键技术做了以下汇总:

首先是大型可再生能源基地电网友好型技术。目标就是使清洁能源具备与常规能源类似的外部特性,能够具备可控、可测、可行,使它能够在高比例介入电网的情况下,使电网保持原有的稳定性。

其次是大范围网、源、荷、储互补技术。根据资料显示,我国已经展开研究,前段时间青海地连续一周实现百分之百的清洁能源供电。在全球范围内,它对更大规模的网、源、荷、储提出了更高的要求。

第三是大规模储能技术。储能作为替代性和调节性的资源,为全球能源互联网清洁能源接入提供必要条件。

第四是光伏光热联合发电技术。未来全球能源互联网风电、光伏大比例接入,我们需要提高电网的电量,目前来看存在的问题一个是光热的规模较小,由于温度的问题,不可能做到超高临界的技术,另外一个是光热的造价比较高。

第五是特高压柔性直流电网技术。清洁能源富集地区本身电网条件比较薄弱,用常规直流输送不能满足电网配送的要求,特高压柔性直流将会成为未来全球能源互联网需要的技术。

第六是特高压海底直流电缆技术。规划中的全球能源互联网很多是跨海的,像地中海,中日韩、印尼、东南亚以及澳大利亚的接入,加勒比海地区等等都需要跨海输电。从目前的情况来看,海缆可以做到600潜伏,输送容量到200万,这与全球能源互联网规模的需求还是有差距的,未来我们进一步需要发展正负800到正负1000潜伏的超大容量的电缆。

第七是超导直流输电技术。在某些地区如果用超大直流输电技术可以发挥出更好的作用,但目前的超导直流研究现状还不是很理想,不能达到工程用的阶段。

第八是大电网调控技术。目前国家电网公司在大电网的协调控制方面已经开展了大量的研究,取得了丰硕的成果,但是对于更大规模的电网是不是具备调控能力,目前还不可知,所以未来对于大规模可再生清洁能源汇集,远距离传输,电网配置,都需要大规模的电网控制技术。

第九是交直流混合电网稳定控制技术。稳定控制技术是全球能源互联网工作中的重要一环。

第十是宽频振荡抑制技术。

十一是电能替代技术。包括电采暖,地热泵,工业电锅炉,电动汽车等等,旨在提高电能在终端消费的比例,未来也是迫切需要的。

十二是电力电子技术。这个是战略性的技术,对于电网高比例电力电子化起到重要的支撑作用。将来的发展趋势是向更加紧凑,密度更大的方向发展。

十三是人工智能认知技术。高比例的清洁能源接入,必然会使电网的运行特性产生非常复杂的变化,人工智能的认知技术可以提高对大规模全球能源互联网驾驭的能力。

原标题:全球能源互联网长啥样?

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