推動全球能源互聯網建設 哪些技術必不可少？
來源：亮報 | 0評論 | 4056查看 | 2016-05-04 14:45:37
全球能源互聯網是現代能源電力技術的重大突破和集成創新，其實質是“智能電網+特高壓電網+清潔能源”。加快構建全球能源互聯網，提高大電網運行的安全性、經濟性，關鍵要靠技術創新。特高壓交直流輸電、柔性輸電、清潔能源、儲能、大電網運行分析與控制等技術是當前和今后一段時期需要重點研發的技術領域。
特高壓交流技術裝備
20世紀60年代后半期，美國、前蘇聯、日本、意大利等國相繼建設了特高壓試驗站和試驗線路，但大部分停留在試驗階段或降壓運行，并未投入商業運行。近年來，中國特高壓交流技術發展迅速，擁有完全自主知識產權的1000千伏特高壓交流關鍵技術（包括系統電壓控制、潛供電流抑制、外絕緣配合、電磁環境控制等）和成套設備已經成熟并得到廣泛工程應用。
中國研制了世界首套1100千伏可控并聯電抗器和世界容量最大的400兆乏/1100千伏特高壓電抗器，研發了世界首臺1500兆伏安現場組裝變壓器樣機，研制了世界首套特高壓氣體絕緣輸電管路。
特高壓直流技術裝備
從中國第一條±800千伏特高壓直流輸電工程投運到現在，特高壓直流關鍵技術（包括過電壓與絕緣配合、外絕緣配置、電磁環境與噪聲控制、直流系統設計等）和成套設備已經成熟并得到廣泛應用，在此基礎上正在向±1100千伏特高壓直流技術邁進。
目前中國已經研制了±1100千伏直流氣體絕緣穿墻套管樣機，突破了±1100千伏特高壓直流換流閥成套設計和試驗關鍵技術，研制出世界上首個±1100千伏/550安特高壓直流換流閥。直流電纜、直流套管、換流變壓器等關鍵技術設備研制水平不斷進步。
清潔能源技術裝備
20世紀70年代以來，世界各國加快進行清潔能源開發利用和并網運行技術的研究。
風力發電方面，陸上風電技術已經較為成熟，海上風電已開始商業化運營，單機容量達到8兆瓦，高空風力發電系統也已開始研制，最新高空風電系統功率為600千瓦，直驅式技術、變槳變速功率調節技術及全功率變流技術得到應用。
光伏發電方面，單晶硅太陽能電池效率最高可達25%，多晶硅太陽能電池效率最高可達20%；薄膜太陽能電池效率紀錄也達到22.3%。光熱發電方面，太陽能聚光鏡場系統最大達20萬面鏡場，槽式機組主蒸汽參數達380攝氏度左右，塔式機組工質參數達500攝氏度左右。
海洋能發電方面，國際上已形成了一批實驗樣機和工程樣機，開展了應用試驗；潮汐能電站已實現商業化運行，潮流能和波浪能技術已具備示范應用基礎。
并網運行方面，中國攻克了光伏多機并網諧振抑制等新能源發電控制核心技術，完成虛擬同步機樣機研制。
儲能技術裝備
各類儲能技術發展階段不同，其中抽水蓄能相對成熟；壓縮空氣儲能、傳統鋰離子電池等已經開展工程示范或技術上取得較大突破；未來值得關注的包括超導磁儲能、超級電容器等。
截至2014年年底，全球投運約1.5億千瓦儲能項目，99%以上是抽水蓄能電站。儲能技術和工程應用不斷突破：化學儲能方面，中國研制出循環壽命達10000次的鈦酸鋰儲能電池樣機、循環壽命達2800次的鉛炭電池樣機。
壓縮空氣儲能方面，美國、德國等國建設了壓縮空氣儲能示范項目和儲能電站，中國開發了500千瓦壓縮空氣儲能發電動態模擬系統；深冷液化空氣儲能方面，中國、英國正在推進相關工程建設；熱儲能方面，中國和西班牙等國家建設了示范項目；氫儲能方面，美國、加拿大、歐盟研制了儲能系統。
分布式電源和微電網技術裝備
分布式電源本質是就近開發、并網、消納的小容量發電機組。進入21世紀，分布式電源效率較以往有了很大的提升，單機控制方面已初步實現用戶端的冷熱氣電用能聯合運行，綜合能量利用效率提高到65%以上。
微電網是由微電源、負荷、儲能系統和控制裝置構成的系統單元，是能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統。美國側重于利用微網提高重要負荷的可靠性，滿足用戶的多樣化需求；歐洲側重微電網可靠性、可接入性和靈活性的研究；日本微電網的研究更注重能源供應多樣化；中國微電網的研究側重解決偏遠地區和海島居民的用電問題。
柔性直流輸電和直流電網技術裝備
從世界范圍來看，柔性直流輸電技術總體處于示范應用階段。全球范圍內柔性直流輸電工程已投運20項，在建超過20項。從項目數量來看，歐洲柔性直流輸電工程項目數量最多；從應用領域來看，風電并網和弱電網互聯應用較多。
中國積極開展柔性直流輸電的技術研究與工程建設，完成了世界首臺±320千伏柔性直流換流變壓器研制，突破了±500千伏柔性直流輸電換流閥核心技術，并先后建成投運了舟山五端柔性直流輸電示范工程和福建廈門真雙極柔性直流示范工程。
高壓直流海底電纜是實現跨?；ヂ摰暮诵脑O備。目前，瑞士、意大利等國已經具備了±500千伏高壓直流海底電纜生產能力。中國、挪威、丹麥、德國、日本等國相繼建成投運了高壓直流海底電纜輸電項目。
直流電網技術處于技術研究和關鍵設備研發階段，國際大電網會議（CIGRE）、中國電力科學研究院等多家機構正在開展高壓直流斷路器、直流電網故障限流器、高壓DC/DC變換器等研究。中國完成了200千伏/3毫秒/15千安高壓直流斷路器樣機研制。中國正在開展±500千伏張北—北京的含直流斷路器四端柔性直流示范工程前期工作，將張家口的清潔風能送入北京，服務第24屆冬季奧運會。
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