张运洲:未来电网需满足“两个替代”的要求

原创  2020-05-15 10:50:00  64人阅读

简介: 看电网的发展定位,需要建立在能源发展趋势和规律的基础上,从解决能源可持续发展的问题出发来考虑电网的发展方向和重点。

——专访国网能源研究院院长 张运洲

电网是全球能源互联网这一宏伟图景中最重要的支撑平台,未来电网会呈现出怎样的变化?本刊记者采访了国网能源研究院院长张运洲,请他从发展定位、技术创新等角度解读了能源互联图景中的发展态势。在采访中,张运洲多次提到全球能源互联网平等、开放、多元的特征,可以看出,这些属于互联网的 DNA,将滚动在能源的血液中。

记者:最近,“能源互联网”已经成为能源界最热门的概念,互联网已经深入到能源领域的方方面面,但将能源互联网上升到全球层面,则是一个既令人兴奋、又具有挑战性的构想,要实现这一构想,电网的定位会发生怎样的改变?

张运洲:在全球能源互联网理念下,电网在发展定位上将逐步发生改变。

看电网的发展定位,需要建立在能源发展趋势和规律的基础上,从解决能源可持续发展的问题出发来考虑电网的发展方向和重点。过去千百年来,能源发展历程呈现出三方面的发展趋势,即能源结构从高碳向低碳方向发展,能源利用从低效向高效方向发展,能源配置从局部平衡向大范围优化方向发展,近年来的实践表明这些趋势特征更加明显。

首先,全球应对气候变化的挑战倒逼能源革命加快步伐。长期以来化石能源的大量开发和利用,导致的全球气候变暖和生态环境破坏问题日益严重,能源低碳化和去碳化发展要求日益迫切,亟需大力发展清洁能源。刚刚过去的 2014年,全球气温再创新高,已经是近 10年第三次创历史记录,在本世纪内将全球气温升高(较工业化前 )控制在 2度内的压力越来越大。

其次,电能替代是提高能效的重要途径。从一次能源利用效率看,化石能源效率的提升空间已经越来越小,而风能、太阳能等清洁能源发电效率得益于技术创新正在显著提升;从终端能源利用效率看,电能的终端利用效率远高于其他化石能源直接利用效率。电能不仅是清洁能源利用的重要载体,更有助于提高能源整体效率。

第三,清洁能源高效利用依赖大范围资源配置。清洁能源的主要利用方式是就地转化为电力,而清洁能源富集地区往往远离负荷中心,加快清洁能源发展,必然需要电力的大范围优化配置。近年来可再生能源资源大规模开发,正在改变着就地平衡发展电力的传统观念。

因此,未来电网必须满足“两个替代”要求,担负起更广阔的资源配置平台作用。电网的发展,应当在考虑本国能源供需、考虑多国区域能源供需、考虑跨洲际全球能源供需格局等多个范围中进行统筹研究,找出以全球能源互联网为发展方向、保障本国电力供应安全与经济性、适应本国经济社会增长需求的发展方式。

记者:要满足“两个替代”的要求,适应未来能源供应的变化,电网发展将会呈现出怎样的形态?

张运洲:随着输变电技术的不断进步和电网智能化技术逐渐成熟,电网将通过横向拓展和纵向贯通,逐步形成开放的巨型能源配置平台。

所谓横向扩展,是指电网面对大规模的可再生能源的接入,需要在大范围内进行平衡消纳。可再生能源发电出力的波动性、随机性特点决定了其大规模开发对电网消纳要求的提升,需要通过坚强特高压骨干网架的构建,实现国内联网、跨国、跨洲联网,使得清洁能源可在全球范围内高效开发和利用。

纵向贯通是指坚强特高压骨干网架与泛在智能电网有机结合。要既满足泛在的分布式能源就地开发、灵活接入,以及在各电压等级电网中的高效配置和利用,又能适应大规模可再生能源电力的输出或受入需求,通过各级电压网络,高效配置到用户侧,并以不断升级的电网智能化技术为手段,实现各电压等级电网高度融合。

在开放平台上,电网将成为智能化的能源配置平台,向集中式与分布式等各类电源、各类用户公平开放,使不同主体都可以平等进入市场,平等选择交易对象,实现能源、信息和服务的公平交换和网络资源的开放共享;满足能源生产者和消费者间的双向互动,支持多元化的用电需求,并通过智能终端设备连接,实现电力与其他能源的优化利用。

总体来看,未来电网将呈现出以特高压技术为主体的骨干网架互联互通格局,各电压等级电网结构清晰、功能明确,系统高度智能可靠、用户平等共享资源,充分发挥清洁能源全球开发、全球利用的全球配置平台作用。

记者:全球能源互联网应如何逐步推进?在全球能源互联网的资源配置平台上,能源的生产和消费将呈现出怎样的特点?

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