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真的能实现全球能源互联网吗?

行业聚焦点中国仪表网2015年07月24日 10:37人气:14323

  【中国仪表网 行业聚焦点】全球能源互联网,这一旨在系统解决能源供应危机、环境污染和气候变暖三大挑战的雄心勃勃设想,自去年5月提出至今,远未得到想象中应有的舆论热应。

  
 
  “冷遇”的深层原因,不仅在其过于宏大的背景,更在于对其经济、技术可行性的难以把握。在能源圈内圈外,“说不好”、“看不清”是记者时常听到的声音。
  
  而电力系统内部似乎并未受此影响,相关研发和调研悄然而扎实。今天在此间闭幕的全球能源互联网技术国际研讨会,以迄今对其进展的最完整展示,或可回答:全球能源互联网,究竟是幻想还是待望的现实。
  
  开发北极风电、赤道太阳能进行洲际互送,划算吗?
  
  全球能源互联网总体布局中,包括“一极一道”即北极地区风电、赤道地区太阳能的大规模开发。
  
  如此超大规模、超远距离的能源开发和输送,经济上可行吗?
  
  今年2月3日《全球能源互联网》首发式上,国家电网公司董事长刘振亚曾透露,本书写作过程中,工作组到10个国家和北极、赤道地区进行过实地调研。
  
  国网北京经济技术研究院副院长韩丰的《特高压及全球能源互联网经济性研究》,则从中国特高压电网工程实践、全球能源互联网效益评估、亚欧洲际联网经济性分析,得出“特高压输电技术已具备大规模推广应用的条件,可在全球能源互联网构建中发挥重要作用;构建全球能源互联网,可降低能源供应成本、保护生态环境、拉动经济增长;依靠特高压输电技术实现亚欧洲际互联,将中亚能源资源输送至欧洲负荷中心,具备良好的电价竞争力”的结论,颇具说服力。
  
  令人印象尤深的是对洲际电网互联经济性的分析:全球各主要负荷中心地理跨度大,考虑时差因素,负荷特性之间存在较强的互补性。全球能源互联网错峰效益显著。
  
  以2050年北半球三大洲——欧洲、北美洲、亚洲为例,全球联网后,可利用自然时差优化全球电网负荷,形成较为平滑的负荷曲线,实现削峰填谷,峰谷差由25%-40%降到10%以内。
  
  可再生能源家底足够支撑全球能源互联吗?
  
  “全球可再生能源资源丰富,可以支撑全球能源互联网的建设”;“只有发挥电网的资源大范围配置作用和可再生资源的时空互补特性,才能统筹全球能源资源开发、配置和利用”。
  
  中国电科院新能源所总工程师迟永宁的这两条结论,建立在把全球可再生能源资源家底摸清的基础之上,其《全球可再生能源资源储量评估与典型地区资源详评》具有开创性。
  
  迟永宁介绍,本项评估采用数值模拟法,将风能参数(包括风功率密度、风速、风能频率分布、风能密度分布、风切变指数)和太阳能参数(包括总辐射年总量、直接辐射年总量、直射比年平均值、年总日照时数),经一套复杂的数据收集、模拟计算、统计分析,再利用气象站观测数据对模拟数据作精度验证,得出结论:
  
  全球风能资源总量1640T瓦,开发条件较好的73T瓦。根据风资源的丰富程度及全球气候带划分,全球风能资源主要分布在4条纬度带,即北纬高纬度风带、北纬中纬度风带、北亚热带风带、南亚热带风带。
  
  全球太阳能资源总量6390T瓦,开发条件较好的320T瓦。根据太阳能资源富集程度,太阳能资源主要分布在中低纬度地区,即热带、亚热带、北温带的南部和南温带的北部,南北纬45度之间地区。
  
  典型地区详评饶有兴味:北极风能资源最丰富地区位于格陵兰岛及以东洋面。计算结果显示,岛南部海面风速最大,50米高程年均约12-14米/秒;北部风速较小,50米高程年均约7-10米/秒;西北海域风速小于岛上,50米高程年均约5-7米/秒。岛与海域交界处风速相对较低。
  
  这些“处女”数据不仅有趣,更可在未来风电开发中派上大用场。
  
  技术装备能力有底气吗?
  

  在对全球能源互联网的疑虑中,技术装备能力上的担心恐怕迄今最为强烈。
  
  国网智能电网研究院副院长邱宇峰表示,全球能源互联网将电网范围从国家和地区扩大到覆盖全球,需要发展更高电压、更远距离的输电技术,研制更大容量、更低损耗的智能装备,解决极端气候条件对电工材料及电力装备带来的适应性问题。相关技术、装备挑战包括:提高可再生能源安全便捷接入能力,提升特高压输电技术及装备水平,提高储能技术经济性和容量水平,研制适应极端气候条件的电工材料及装备等。
  
  不过,他的《全球能源互联网中的电网技术与装备》还是给了我们足够的底气:特高压直流是当前唯一可实现将千万千瓦级电能高效率输送至2000公里以外的输电技术。他介绍,目前,国网公司已投运4条特高压直流工程,在特高压换流阀、换流变压器技术上取得系统性突破。同时,中国已全面掌握特高压交流所有核心技术,在核心装备研制、工程应用等方面达到国际领先水平,成功实现跨区联网。他透露,国网正在开展±1100千伏及以上换流阀和换流变压器研制,提升直流输送容量至12G瓦以上,输送距离超过4000公里;还将提升柔性直流输电电压等级,实现输电容量大幅提升和损耗显著下降,“有望取代常规直流,实现洲际联网和直流电网构建”。
(本文来源:科技日报转载请注明出处
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