全球能源互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)全球能源的發(fā)展方向，是保障人類(lèi)社會(huì )可持續發(fā)展、促進(jìn)全球能源資源優(yōu)化配置的重要措施。
當前，能源安全、環(huán)境污染、氣候變化等問(wèn)題給人類(lèi)社會(huì )發(fā)展帶來(lái)的影響日益凸顯，資源和環(huán)境對能源發(fā)展的約束越來(lái)越強。與此同時(shí)，各個(gè)國家能源的供應、技術(shù)、市場(chǎng)以及國家間的地緣政治正發(fā)生重大變化。如何加快能源戰略轉型，保障能源的安全、高效、清潔供應，是世界各國面臨的共同課題。
能源問(wèn)題具有全局性和廣泛性。長(cháng)久以來(lái)，由于能源的分布不均衡、能源技術(shù)的發(fā)展不同步、各國之間的地緣政治博弈，造成了部分國家和地區能源利用方式粗放、環(huán)境污染與能源浪費現象嚴重、區域能源短缺、國家間能源爭端不斷等一系列的問(wèn)題。解決好能源問(wèn)題，需要以系統的思維方式、全球化的能源觀(guān)念、可持續的發(fā)展理念，著(zhù)力轉變世界各國相對獨立的能源發(fā)展模式，統籌各國能源開(kāi)發(fā)利用與經(jīng)濟社會(huì )環(huán)境協(xié)調發(fā)展，推動(dòng)能源結構由高碳向低碳、能源利用由粗放向集約、能源配置由局部地區向全球范圍、能源服務(wù)由單向供給向智能互動(dòng)轉變，進(jìn)而構建安全、高效、清潔的全球能源保障體系。
國家電網(wǎng)公司董事長(cháng)劉振亞提出“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”這一發(fā)展構想，其目標是將能源遠距離地在國與國、區域與區域、洲際與洲際之間安全、高效、清潔地傳輸，進(jìn)而統籌全球范圍內的能源資源的開(kāi)發(fā)、配置和利用?？梢哉f(shuō)，全球能源互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)全球能源的發(fā)展方向，是保障人類(lèi)社會(huì )可持續發(fā)展、促進(jìn)全球能源資源優(yōu)化配置的重要措施。而特高壓和智能電網(wǎng)則是構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要手段。
全球聯(lián)網(wǎng)的能源配置大平臺
電網(wǎng)是能源資源優(yōu)化配置的重要載體，構建一個(gè)全球范圍內的能源配置平臺需要電網(wǎng)發(fā)揮至關(guān)重要的作用。建設全球能源互聯(lián)網(wǎng)對于電網(wǎng)(尤其是跨區、跨國、跨洲電網(wǎng))的輸送能力、經(jīng)濟輸送距離、網(wǎng)架結構等方面提出了更高的要求，未來(lái)，發(fā)展全球高電壓等級電網(wǎng)和智能電網(wǎng)是建設全球能源互聯(lián)網(wǎng)的內在需求，對于保障各類(lèi)集中式、分布式電源的標準化并網(wǎng)和智能化運行控制，實(shí)現各類(lèi)可再生能源的柔性接入和電力的大規模、遠距離輸送轉移起到了積極作用。
全球范圍內能源的遠距離、大規模輸送需要特高壓電網(wǎng)提供有力支撐。從全球來(lái)看，國家和地區間的能源資源與能源需求分布不平衡，能源基地遠離負荷中心，需要實(shí)施能源的大規模、遠距離輸送和大范圍的優(yōu)化配置。以我國及周邊地區能源資源情況為例，中國新疆、俄羅斯西伯利亞和蒙古的各類(lèi)能源資源豐富，開(kāi)發(fā)潛力巨大，而當地能源需求小、能源價(jià)格水平較低。這些地區與歐洲用電負荷密集的國家和地區的距離大約在4000公里以上，一般高壓等級的輸電線(xiàn)路不具備如此遠距離的輸電能力，需要利用特高壓電網(wǎng)實(shí)現遠距離跨區輸電?！?00千伏直流輸電功率達到800萬(wàn)千瓦，經(jīng)濟輸電距離2300公里;±1100千伏直流輸電功率超過(guò)1000萬(wàn)千瓦，經(jīng)濟輸電距離4500公里。采用特高壓輸電，將我國及周邊地區的能源送往歐洲，可以有效解決歐洲能源供應和電力保障問(wèn)題。因此，基于特高壓技術(shù)的跨國、跨洲能源輸送網(wǎng)絡(luò )的建設是實(shí)現全球能源互聯(lián)，解決能源電力遠距離輸送的合理選擇。
大規模新能源的并網(wǎng)需要堅強智能電網(wǎng)作為可靠依托。未來(lái)，可再生能源在全球能源結構中的比重將逐步提升，智能電網(wǎng)既要適應傳統電源基地的接入，還要適應各類(lèi)分層分區和分散式新能源電源的接入，可再生能源的間歇性、波動(dòng)性等不可控因素對電網(wǎng)的穩定性提出了挑戰。從已有的成果來(lái)看，電網(wǎng)的智能調度與控制手段能夠將風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電按一定比例進(jìn)行配置，并配置適當容量的儲能，同時(shí)進(jìn)行人為干預調節，即可變隨機為可調，使風(fēng)、光聯(lián)合輸出功率過(guò)程更能滿(mǎn)足用電負荷的需要。在未來(lái)全球能源互聯(lián)網(wǎng)中，堅強智能電網(wǎng)能夠作為各類(lèi)新能源并網(wǎng)的可靠依托。
綜上，特高壓與智能電網(wǎng)一方面能夠滿(mǎn)足電力的大規模遠距離輸送，另一方面能夠實(shí)現各類(lèi)新能源的安全穩定并網(wǎng)，為構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)、促進(jìn)全球能源優(yōu)化配置提供可靠支撐。
效益與挑戰并存
全球性特高壓電網(wǎng)建設在技術(shù)上是可行的，并具有顯著(zhù)的社會(huì )、環(huán)境綜合效益。
技術(shù)可行性。特高壓輸電技術(shù)于20世紀60年代末期正式提出，首先由蘇聯(lián)于1968年開(kāi)始了相應的研究工作。隨后美國、加拿大、瑞典、意大利、日本等國也在70年代初先后開(kāi)展了大量的試驗研究工作。在20世紀80年代末期國內也提出了百萬(wàn)伏輸電技術(shù)的研發(fā)計劃。2009年初，中國自主研發(fā)、設計和建設的晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)1000千伏特高壓交流試驗示范工程正式投運。20世紀70年代以來(lái)國內外的大量研究工作證明，實(shí)現特高壓交直流輸電在技術(shù)上是成熟的，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，其建設運行成本將進(jìn)一步下降。
社會(huì )效益。特高壓相關(guān)行業(yè)具有資金密集、技術(shù)密集和勞動(dòng)密集的特點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)，影響面廣，對經(jīng)濟發(fā)展的帶動(dòng)效應明顯。發(fā)展全球特高壓電網(wǎng)，可以有效促進(jìn)世界各國電力工業(yè)結構調整;同時(shí)，還可以直接拉動(dòng)國家之間的投資和能源貿易，帶動(dòng)設備制造、冶金、建材、信息等行業(yè)發(fā)展和技術(shù)升級，擴大就業(yè)，具有顯著(zhù)的社會(huì )效益。
節能減排效益。以中國至歐洲的跨洲際電網(wǎng)為例，構建長(cháng)達4000至8000公里的超遠距離中-歐特高壓輸電通道，可以把中國、俄羅斯西伯利亞、蒙古、哈薩克斯坦等地的風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等清潔能源打捆向歐洲輸送。經(jīng)研究論證，一條輸送功率1000萬(wàn)千瓦的線(xiàn)路每年可向歐洲提供600億千瓦時(shí)清潔能源，替代2052萬(wàn)噸標準煤，減排5705萬(wàn)噸二氧化碳、41萬(wàn)噸二氧化硫。
能源互濟效應。時(shí)差導致了人類(lèi)自然生產(chǎn)和生活規律的差異，不同時(shí)區電力負荷需求的波動(dòng)具有很強的互補性，利用這種互補性實(shí)現全球范圍內電力負荷的削峰填谷是可行的。以歐亞地區為例，歐亞地域遼闊，東西時(shí)差大，不同地區負荷特性、電源結構差異較大，洲際特高壓、智能電網(wǎng)的建設可以實(shí)現整個(gè)歐亞大陸范圍內的跨區域余缺調劑、錯峰避峰、互為備用等效益。
然而，全球能源互聯(lián)網(wǎng)目前為止還只是一個(gè)宏大的構想，實(shí)現這一構想仍面臨著(zhù)一系列的困難和挑戰。
需要研究輸電工程覆蓋地區的能源政策、電力需求以及開(kāi)發(fā)外送潛力。通過(guò)特高壓、智能電網(wǎng)實(shí)現全球能源互聯(lián)，需要深入研究輸電工程覆蓋下的國家和地區的能源政策，制定科學(xué)合理的電力輸送、分配、調度管理條例、政策和標準。調查分析能源豐富地區的開(kāi)發(fā)外送潛力和電力需求側的消納潛力，找出開(kāi)發(fā)外送與需求消納的平衡關(guān)鍵點(diǎn)，為實(shí)現全球能源互聯(lián)下的供給和消納平衡提供基礎。
需要提出適應多形態(tài)電源接入和不同輸電形式的洲際輸電技術(shù)方案和控制措施，滿(mǎn)足新能源的大規模送出和電力的安全消納。在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構想下，電網(wǎng)要保證較高的運行安全穩定水平，滿(mǎn)足各類(lèi)電源接入和送出的需要，需要探究科學(xué)的技術(shù)方案和配套的輸電、變電、配電、用電、調度措施以應對全球范圍內多形態(tài)新能源接入給電網(wǎng)運行帶來(lái)的挑戰，為新能源的大規模送出和電力的安全消納提供保障。
需要研究影響洲內、洲際和全球互聯(lián)輸電項目經(jīng)濟競爭力的主要因素和評估體系。不同國家和地區的能源政策、能源價(jià)格、投資成本、地緣政治等因素都可能對全球互聯(lián)輸電項目的經(jīng)濟競爭力產(chǎn)生影響，目前國內外對相關(guān)方面的研究并不全面，需要提出科學(xué)全面的評估體系，才能滿(mǎn)足全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求。
需要綜合論證項目實(shí)施的必要性和可行性。目前，全球能源互聯(lián)網(wǎng)僅僅停留在構想階段，推進(jìn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設進(jìn)程，有必要對特高壓及智能電網(wǎng)支持下的全球能源互聯(lián)網(wǎng)的必要性、可行性進(jìn)行綜合、科學(xué)的探討論證。
全球互聯(lián)下的能源新貌
全球能源互聯(lián)網(wǎng)將給全球能源發(fā)展、全球能源格局以及能源利用方式帶來(lái)深刻變革。首先，全球能源互聯(lián)網(wǎng)可以有效解決全球能源資源分布和市場(chǎng)需求嚴重失衡的問(wèn)題。各國能源依賴(lài)程度增強，能源安全問(wèn)題將超越國界成為全球性問(wèn)題。其次，全球能源格局將由各國分散的能源市場(chǎng)逐步向全球化能源市場(chǎng)轉變，進(jìn)而促進(jìn)能源生產(chǎn)全球化、能源貿易全球化、能源金融全球化。第三，全球能源互聯(lián)網(wǎng)將深刻改變傳統電網(wǎng)運行方式，提升電網(wǎng)運行水平和資源優(yōu)化配置能力?？梢栽O想，隨著(zhù)能源互聯(lián)的需求增長(cháng)，跨國聯(lián)網(wǎng)、洲際聯(lián)網(wǎng)將成為未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。未來(lái)將出現跨越國界的電網(wǎng)調度運行機構，跨越多個(gè)時(shí)區的遠距離輸電網(wǎng)絡(luò )可以利用不同時(shí)區負荷差異實(shí)現跨國界、跨洲際的電網(wǎng)削峰填谷，進(jìn)一步提升電網(wǎng)資源優(yōu)化配置能力。第四，全球能源互聯(lián)網(wǎng)將推動(dòng)清潔能源發(fā)展，從而替代傳統化石能源。全球能源互聯(lián)將推動(dòng)大型風(fēng)光電源基地的開(kāi)發(fā)建設，原來(lái)受制于輸電通道和能源消納的清潔能源富集地區將迎來(lái)全新的發(fā)展機遇。從全球范圍來(lái)看，清潔能源在全球能源結構中的比重將大幅度上升。展望未來(lái)，可再生能源將成為世界主導能源，人類(lèi)文明向著(zhù)可持續發(fā)展方向邁出重要步伐。
以全球能源互聯(lián)網(wǎng)為主要特征的全新能源格局為我國實(shí)現跨越式發(fā)展提供了重要機遇。我國有必要以發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)為契機，加快提升能源生產(chǎn)能力和裝備制造水平，做好關(guān)鍵技術(shù)和設備的儲備，同時(shí)，推動(dòng)能源國際板塊的擴張，加強國際能源合作和技術(shù)出口，全方位響應全球能源發(fā)展趨勢，增強我國在未來(lái)能源格局中的話(huà)語(yǔ)權和影響力。
