（作者系國(guó)家電網(wǎng)公司總信息師）
全球能源互聯(lián)網(wǎng)是什么
1、能源可持續(xù)發(fā)展要求
要實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，就要求大力發(fā)展清潔能源，開辟安全、清潔、高效的能源可持續(xù)發(fā)展之路，全球能源互聯(lián)網(wǎng)理念由此應(yīng)運(yùn)而生。
2、全球能源互聯(lián)網(wǎng)的提出
從根本上解決的人類能源供應(yīng)面臨的資源約束和環(huán)境約束，需要推行清潔替代和電能替代。清潔替代是指能源開發(fā)以清潔能源替代化石能源，電能替代是指能源消費(fèi)以電能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源。
3、全球能源互聯(lián)網(wǎng)的概念
全球能源互聯(lián)網(wǎng)是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展的高級(jí)階段，核心是以清潔能源為主導(dǎo)，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各國(guó)各洲電網(wǎng)廣泛互聯(lián)，能源資源全球配置，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，各類電源和用戶靈活接入的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。功能是將風(fēng)能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶；優(yōu)勢(shì)是服務(wù)范圍廣、配置能力強(qiáng)、安全可靠性高、綠色低碳；特征是網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動(dòng)。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)=特高壓電網(wǎng)+泛在智能電網(wǎng)+清潔能源。全球能源互聯(lián)網(wǎng)能夠連接“一極一道”和各大洲、各國(guó)大型能源基地及各類分布式電源，突破資源瓶頸、環(huán)境約束和時(shí)空限制，將太陽能、風(fēng)能、水能、海洋能等清潔能源轉(zhuǎn)化為電能送到各類用戶。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)怎么建
1、全球能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐基礎(chǔ)
在能源和電力需求增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)下，世界電網(wǎng)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)電網(wǎng)到現(xiàn)代電網(wǎng)，從孤立城市電網(wǎng)到跨區(qū)、跨國(guó)大型互聯(lián)網(wǎng)的跨越式發(fā)展，進(jìn)入以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為標(biāo)志的新階段。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是特高壓電網(wǎng)，特高壓輸電將輸電距離提升到2000~5000公里乃至更遠(yuǎn)，賦予電網(wǎng)更大范圍調(diào)配資源的能力。
智能電網(wǎng)可支撐大規(guī)模清潔能源發(fā)展、適應(yīng)多樣用戶需求、實(shí)現(xiàn)故障自愈、提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等顯著優(yōu)勢(shì)，為全球能源互聯(lián)網(wǎng)的智能化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。如：配電自動(dòng)化30秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障隔離；需求響應(yīng)高峰負(fù)荷削減率達(dá)到15%；智能電網(wǎng)示范區(qū)供電可靠率高達(dá)99.999%。
新能源發(fā)電技術(shù)快速進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)性穩(wěn)步提升，新能源發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)取得突破，為構(gòu)建以電為中心的新型能源體系奠定了基礎(chǔ)。
2、全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展框架
全球能源互聯(lián)網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架（通道）、以輸送清潔能源為主導(dǎo)、全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
1）一個(gè)總體布局：建設(shè)包括“一極一道”在內(nèi)的全球各類清潔能源基地與主要負(fù)荷中心的跨國(guó)跨洲觀感網(wǎng)架和洲際聯(lián)網(wǎng)通道。
2）兩個(gè)基本原則：清潔發(fā)展；全球配置。
3）三個(gè)發(fā)展階段：第一階段是洲內(nèi)互聯(lián)；第二階段是跨洲互聯(lián)；第三階段是全球互聯(lián)。
4）四個(gè)重要特征：網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)；廣泛互聯(lián)；高度智能；開放互動(dòng)。
5）五個(gè)主要功能：能源傳輸；資源配置；市場(chǎng)交易；產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)；公共服務(wù)。
綜合考慮全球能源分布、清潔能源發(fā)展、能源供需、能源輸送等因素，未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展可以劃分為三個(gè)階段。
1）第一階段是當(dāng)前~2030年，實(shí)現(xiàn)洲內(nèi)互聯(lián)：2020年前，推動(dòng)形成共識(shí)；各大洲加快開發(fā)清潔能源，輸送和消納主要通過各大洲內(nèi)的互聯(lián)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)；跨國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)快速發(fā)展。
2）第二階段是2030~2040年，實(shí)現(xiàn)跨洲互聯(lián)：北極地區(qū)風(fēng)電、赤道地區(qū)太陽能燈全球重點(diǎn)清潔能源基地的大規(guī)模開發(fā)；跨洲間的多類型電力互濟(jì)效益更加顯著，全球能源互聯(lián)網(wǎng)初具規(guī)模。
3）第三階段是2040~2050年，實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)：全球太陽能、風(fēng)能等清潔能源基地全面開發(fā)；清潔能源發(fā)電替代化石能源占據(jù)絕對(duì)比重；化石能源開發(fā)、輸送和消費(fèi)規(guī)模急劇下降。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)什么樣
1、全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想
到2050年，基本建成全球能源互聯(lián)網(wǎng)，逐步實(shí)現(xiàn)清潔能源占主導(dǎo)的目標(biāo)。
1）北極地區(qū)風(fēng)電外送通道。承載著格陵蘭島、挪威海、巴倫支海、喀拉海、白令海峽等北極風(fēng)電基地的外送需求；實(shí)現(xiàn)北半球的亞洲、歐洲、北美洲電網(wǎng)環(huán)形互聯(lián)；滿足東北亞、歐洲和北美洲的遠(yuǎn)景能源供需缺口。
2）赤道地區(qū)太陽能發(fā)電外送通道。承載北非、東非、中東、澳大利亞、南美洲等赤道地區(qū)的太陽能發(fā)電基地電力的外送功能；實(shí)現(xiàn)北非與歐洲、中東與南亞、澳大利亞與東南亞等有關(guān)大洲電網(wǎng)互聯(lián)。
3）重點(diǎn)跨洲聯(lián)網(wǎng)通道。未來跨洲聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程，主要由各洲間的聯(lián)網(wǎng)需求和實(shí)施條件所決定，預(yù)計(jì)2030年前后，可推進(jìn)非洲-歐洲聯(lián)網(wǎng)、亞洲-歐洲聯(lián)網(wǎng)、亞洲-非洲聯(lián)網(wǎng)；2040年前后，可推進(jìn)北美洲-南美洲聯(lián)網(wǎng)、大洋洲-亞洲聯(lián)網(wǎng)、亞洲-北美洲聯(lián)網(wǎng)；2050年前后，推進(jìn)歐洲-北美洲聯(lián)網(wǎng)。
4）亞洲互聯(lián)電網(wǎng)。未來將形成以洲內(nèi)大型可再生能源基地為電源送出點(diǎn)、連接各大負(fù)荷中心的亞洲互聯(lián)電網(wǎng)；亞洲北部的北極風(fēng)電主要送入東北亞地區(qū)，與該地區(qū)的風(fēng)電、太陽能發(fā)電、水電進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行消納；赤道地區(qū)的中東太陽能送入印度進(jìn)行消納；赤道地區(qū)的澳大利亞太陽能送入東南亞地區(qū)，與東南亞水電進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行消納。
5）國(guó)家泛在智能電網(wǎng)。國(guó)家泛在智能電網(wǎng)是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基本組成單元，廣泛連接國(guó)內(nèi)能源基地、各類分布式電源和負(fù)荷中心，并與周邊國(guó)家的能源互聯(lián)互通，承接全球能源互聯(lián)網(wǎng)跨國(guó)跨洲配置的清潔能源。
2、全球能源互聯(lián)網(wǎng)的作用
1）依托全球能源互聯(lián)網(wǎng)，能夠開發(fā)利用分布廣、潛力大的清潔能源，保障能源長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)。2050年，預(yù)計(jì)非化石能源發(fā)電量將達(dá)到66萬億千瓦時(shí)，占全部發(fā)電量的90%。
2）全球能源互聯(lián)網(wǎng)將大幅降低化石能源消費(fèi)，有效控制溫室氣體排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。預(yù)計(jì)2030、2040、2050年“一極一道”電力輸出規(guī)模分別為0.9萬億、4.2萬億、12萬億千瓦時(shí)，可減少標(biāo)煤消費(fèi)3億、13億、38億噸，相當(dāng)于減少二氧化碳排放量約8億、37億、105億噸/年。
3）全球能源互聯(lián)網(wǎng)是世界最大的能源配置系統(tǒng)，能夠?qū)⒕哂袝r(shí)區(qū)差、季節(jié)差的各大洲電網(wǎng)聯(lián)接起來，實(shí)現(xiàn)各國(guó)電力供需平衡協(xié)調(diào)，取得全球互濟(jì)、錯(cuò)峰避峰、互為備用、減少裝機(jī)等效益。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)展望
1、廣泛開展交流與合作
2014年5月，全球可持續(xù)電力合作組織2014峰會(huì)在俄羅斯莫斯科召開，國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)劉振亞首提“全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展構(gòu)想”。美國(guó)《福布斯》雜志發(fā)表劉振亞署名文章，呼吁世界各國(guó)盡快展開多方合作，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，利用特高壓技術(shù)將極地風(fēng)能和沙漠地區(qū)太陽能發(fā)電變成可供享用的清潔能源，造福全人類。
國(guó)家電網(wǎng)公司與各方面加強(qiáng)溝通、擴(kuò)大合作，推動(dòng)實(shí)施全球能源互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，共同應(yīng)對(duì)能源可持續(xù)發(fā)展這一全球性問題。
2、積極開展關(guān)鍵技術(shù)研究
電源技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域包括風(fēng)電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電、分布式發(fā)電等清潔能源發(fā)電技術(shù)。電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步研究超遠(yuǎn)距離、超大容量輸電技術(shù)，特高壓電網(wǎng)將成為全球能源互聯(lián)的骨干網(wǎng)架。儲(chǔ)能技術(shù)重點(diǎn)是提高功率密度與能量密度、儲(chǔ)能和可再生能源聯(lián)合運(yùn)行技術(shù)。信息通信技術(shù)要加快發(fā)展應(yīng)用光纖、移動(dòng)、衛(wèi)星、量子通信技術(shù)，及泛在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、圖像識(shí)別、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)。
預(yù)計(jì)2050年：陸上風(fēng)電成本≤0.4元/（千瓦時(shí)）、集中式光伏發(fā)電成本≤0.24元/（千瓦時(shí)）；±1100千伏特高壓直流輸電技術(shù)輸電距離超過5000千米，輸電容量達(dá)到1200萬千瓦。
為推動(dòng)電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，適應(yīng)能源資源全球優(yōu)化配置需求，國(guó)家電網(wǎng)公司啟動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)重大專項(xiàng)研究。
1）2015年，重點(diǎn)開展全球能源資源評(píng)估，提出東北亞等國(guó)家聯(lián)網(wǎng)可行性、商業(yè)合作模式和政策保障機(jī)制，啟動(dòng)聚合物混凝土管道輸電可行性研究、高壓直流電纜材料、±200kV高壓直流斷路器和±500kV/3000MW柔性直流換流閥研制。
2）2016年，重點(diǎn)開展全球聯(lián)網(wǎng)的電力流格局、洲際聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建方案及建設(shè)時(shí)序、極端環(huán)境條件工程技術(shù)、直流電網(wǎng)構(gòu)建技術(shù)研究，啟動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能裝備研制。
3）2017年，重點(diǎn)開展±500kV高壓直流斷路器、特高壓分布式靜止串補(bǔ)研制，啟動(dòng)氫儲(chǔ)能、鈣鈦礦光伏發(fā)電材料、銅基硫族中間帶光伏材料研究。
4）2018年，重點(diǎn)開展±800kV模塊化柔性直流、±500kV直流電纜及附件、大容量遠(yuǎn)距離光纖傳輸、衛(wèi)星通信技術(shù)研究。
5）2019年，重點(diǎn)開展10kV級(jí)碳化硅器件研制、跨國(guó)和洲際間電力交易支撐系統(tǒng)研究，啟動(dòng)±1100kV柔性直流技術(shù)研究。
6）2020年，重點(diǎn)開展輸變電設(shè)備和線路標(biāo)準(zhǔn)化研究、運(yùn)行控制體系架構(gòu)和運(yùn)行模式研究、面向全球能源互聯(lián)網(wǎng)的泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究。
3、推進(jìn)電網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)互通
中國(guó)正積極開展與俄羅斯、哈薩克斯坦、蒙古、巴基斯坦等周邊國(guó)家的9項(xiàng)互聯(lián)互通重點(diǎn)工程。向中國(guó)輸電能力達(dá)7400萬千瓦，年輸送電量4800億千瓦時(shí)，節(jié)約燃煤2.1億噸，減排二氧化硫96萬噸。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)將電網(wǎng)范圍從國(guó)家和地區(qū)擴(kuò)大到覆蓋全球，形成未來電網(wǎng)新格局，中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司將秉持開放創(chuàng)新、互利共贏的原則，與世界同行一道，加強(qiáng)溝通、凝聚共識(shí)，增進(jìn)信任、形成合力，共同推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。
（本文根據(jù)“2015第十屆中國(guó)電工裝備創(chuàng)新與發(fā)展論壇”會(huì)議PPT編輯而成）
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