全球能源互聯網：幻想還是現實
來源：科技日報 | 0評論 | 4175查看 | 2015-07-24 16:03:00
全球能源互聯網，這一旨在系統解決能源供應危機、環境污染和氣候變暖三大挑戰的雄心勃勃設想，自去年5月提出至今，遠未得到想象中應有的輿論熱應。
“冷遇”的深層原因，不僅在其過于宏大的背景，更在于對其經濟、技術可行性的難以把握。在能源圈內圈外，“說不好”、“看不清”是記者時常聽到的聲音。
而電力系統內部似乎并未受此影響，相關研發和調研悄然而扎實。今天在此間閉幕的全球能源互聯網技術國際研討會，以迄今對其進展的最完整展示，或可回答：全球能源互聯網，究竟是幻想還是待望的現實。
開發北極風電、赤道太陽能進行洲際互送，劃算嗎？
全球能源互聯網總體布局中，包括“一極一道”即北極地區風電、赤道地區太陽能的大規模開發。
如此超大規模、超遠距離的能源開發和輸送，經濟上可行嗎？
今年2月3日《全球能源互聯網》首發式上，國家電網公司董事長劉振亞曾透露，本書寫作過程中，工作組到10個國家和北極、赤道地區進行過實地調研。
國網北京經濟技術研究院副院長韓豐的《特高壓及全球能源互聯網經濟性研究》，則從中國特高壓電網工程實踐、全球能源互聯網效益評估、亞歐洲際聯網經濟性分析，得出“特高壓輸電技術已具備大規模推廣應用的條件，可在全球能源互聯網構建中發揮重要作用；構建全球能源互聯網，可降低能源供應成本、保護生態環境、拉動經濟增長；依靠特高壓輸電技術實現亞歐洲際互聯，將中亞能源資源輸送至歐洲負荷中心，具備良好的電價競爭力”的結論，頗具說服力。
令人印象尤深的是對洲際電網互聯經濟性的分析：全球各主要負荷中心地理跨度大，考慮時差因素，負荷特性之間存在較強的互補性。全球能源互聯網錯峰效益顯著。
以2050年北半球三大洲——歐洲、北美洲、亞洲為例，全球聯網后，可利用自然時差優化全球電網負荷，形成較為平滑的負荷曲線，實現削峰填谷，峰谷差由25%－40%降到10%以內。
可再生能源家底足夠支撐全球能源互聯嗎？
“全球可再生能源資源豐富，可以支撐全球能源互聯網的建設”；“只有發揮電網的資源大范圍配置作用和可再生資源的時空互補特性，才能統籌全球能源資源開發、配置和利用”。
中國電科院新能源所總工程師遲永寧的這兩條結論，建立在把全球可再生能源資源家底摸清的基礎之上，其《全球可再生能源資源儲量評估與典型地區資源詳評》具有開創性。
遲永寧介紹，本項評估采用數值模擬法，將風能參數（包括風功率密度、風速、風能頻率分布、風能密度分布、風切變指數）和太陽能參數（包括總輻射年總量、直接輻射年總量、直射比年平均值、年總日照時數），經一套復雜的數據收集、模擬計算、統計分析，再利用氣象站觀測數據對模擬數據作精度驗證，得出結論：
全球風能資源總量1640T瓦，開發條件較好的73T瓦。根據風資源的豐富程度及全球氣候帶劃分，全球風能資源主要分布在4條緯度帶，即北緯高緯度風帶、北緯中緯度風帶、北亞熱帶風帶、南亞熱帶風帶。
全球太陽能資源總量6390T瓦，開發條件較好的320T瓦。根據太陽能資源富集程度，太陽能資源主要分布在中低緯度地區，即熱帶、亞熱帶、北溫帶的南部和南溫帶的北部，南北緯45度之間地區。
典型地區詳評饒有興味：北極風能資源最豐富地區位于格陵蘭島及以東洋面。計算結果顯示，島南部海面風速最大，50米高程年均約12－14米/秒；北部風速較小，50米高程年均約7－10米/秒；西北海域風速小于島上，50米高程年均約5－7米/秒。島與海域交界處風速相對較低。
這些“處女”數據不僅有趣，更可在未來風電開發中派上大用場。
技術裝備能力有底氣嗎？
在對全球能源互聯網的疑慮中，技術裝備能力上的擔心恐怕迄今最為強烈。
國網智能電網研究院副院長邱宇峰表示，全球能源互聯網將電網范圍從國家和地區擴大到覆蓋全球，需要發展更高電壓、更遠距離的輸電技術，研制更大容量、更低損耗的智能裝備，解決極端氣候條件對電工材料及電力裝備帶來的適應性問題。相關技術、裝備挑戰包括：提高可再生能源安全便捷接入能力，提升特高壓輸電技術及裝備水平，提高儲能技術經濟性和容量水平，研制適應極端氣候條件的電工材料及裝備等。
不過，他的《全球能源互聯網中的電網技術與裝備》還是給了我們足夠的底氣：特高壓直流是當前唯一可實現將千萬千瓦級電能高效率輸送至2000公里以外的輸電技術。他介紹，目前，國網公司已投運4條特高壓直流工程，在特高壓換流閥、換流變壓器技術上取得系統性突破。同時，中國已全面掌握特高壓交流所有核心技術，在核心裝備研制、工程應用等方面達到國際領先水平，成功實現跨區聯網。他透露，國網正在開展±1100千伏及以上換流閥和換流變壓器研制，提升直流輸送容量至12G瓦以上，輸送距離超過4000公里；還將提升柔性直流輸電電壓等級，實現輸電容量大幅提升和損耗顯著下降，“有望取代常規直流，實現洲際聯網和直流電網構建”。
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