電網(wǎng)是全球能源互聯(lián)網(wǎng)這一宏偉圖景中最重要的支撐平臺，未來電網(wǎng)會呈現(xiàn)出怎樣的變化?本刊記者采訪了國網(wǎng)能源研究院院長張運洲，請他從發(fā)展定位、技術創(chuàng)新等角度解讀了能源互聯(lián)圖景中的發(fā)展態(tài)勢。在采訪中，張運洲多次提到全球能源互聯(lián)網(wǎng)平等、開放、多元的特征，可以看出，這些屬于互聯(lián)網(wǎng)的 DNA，將滾動在能源的血液中。
《國家電網(wǎng)》：最近，“能源互聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)成為能源界最熱門的概念，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到能源領域的方方面面，但將能源互聯(lián)網(wǎng)上升到全球層面，則是一個既令人興奮、又具有挑戰(zhàn)性的構想，要實現(xiàn)這一構想，電網(wǎng)的定位會發(fā)生怎樣的改變?
張運洲：在全球能源互聯(lián)網(wǎng)理念下，電網(wǎng)在發(fā)展定位上將逐步發(fā)生改變。
看電網(wǎng)的發(fā)展定位，需要建立在能源發(fā)展趨勢和規(guī)律的基礎上，從解決能源可持續(xù)發(fā)展的問題出發(fā)來考慮電網(wǎng)的發(fā)展方向和重點。過去千百年來，能源發(fā)展歷程呈現(xiàn)出三方面的發(fā)展趨勢，即能源結構從高碳向低碳方向發(fā)展，能源利用從低效向高效方向發(fā)展，能源配置從局部平衡向大范圍優(yōu)化方向發(fā)展，近年來的實踐表明這些趨勢特征更加明顯。
首先，全球應對氣候變化的挑戰(zhàn)倒逼能源革命加快步伐。長期以來化石能源的大量開發(fā)和利用，導致的全球氣候變暖和生態(tài)環(huán)境破壞問題日益嚴重，能源低碳化和去碳化發(fā)展要求日益迫切，亟需大力發(fā)展清潔能源。剛剛過去的 2014年，全球氣溫再創(chuàng)新高，已經(jīng)是近 10年第三次創(chuàng)歷史記錄，在本世紀內將全球氣溫升高(較工業(yè)化前 )控制在 2度內的壓力越來越大。
其次，電能替代是提高能效的重要途徑。從一次能源利用效率看，化石能源效率的提升空間已經(jīng)越來越小，而風能、太陽能等清潔能源發(fā)電效率得益于技術創(chuàng)新正在顯著提升;從終端能源利用效率看，電能的終端利用效率遠高于其他化石能源直接利用效率。電能不僅是清潔能源利用的重要載體，更有助于提高能源整體效率。
第三，清潔能源高效利用依賴大范圍資源配置。清潔能源的主要利用方式是就地轉化為電力，而清潔能源富集地區(qū)往往遠離負荷中心，加快清潔能源發(fā)展，必然需要電力的大范圍優(yōu)化配置。近年來可再生能源資源大規(guī)模開發(fā)，正在改變著就地平衡發(fā)展電力的傳統(tǒng)觀念。
因此，未來電網(wǎng)必須滿足“兩個替代”要求，擔負起更廣闊的資源配置平臺作用。電網(wǎng)的發(fā)展，應當在考慮本國能源供需、考慮多國區(qū)域能源供需、考慮跨洲際全球能源供需格局等多個范圍中進行統(tǒng)籌研究，找出以全球能源互聯(lián)網(wǎng)為發(fā)展方向、保障本國電力供應安全與經(jīng)濟性、適應本國經(jīng)濟社會增長需求的發(fā)展方式。
要滿足“兩個替代”的要求，適應未來能源供應的變化，電網(wǎng)發(fā)展將會呈現(xiàn)出怎樣的形態(tài)?
張運洲：隨著輸變電技術的不斷進步和電網(wǎng)智能化技術逐漸成熟，電網(wǎng)將通過橫向拓展和縱向貫通，逐步形成開放的巨型能源配置平臺。
所謂橫向擴展，是指電網(wǎng)面對大規(guī)模的可再生能源的接入，需要在大范圍內進行平衡消納?？稍偕茉窗l(fā)電出力的波動性、隨機性特點決定了其大規(guī)模開發(fā)對電網(wǎng)消納要求的提升，需要通過堅強特高壓骨干網(wǎng)架的構建，實現(xiàn)國內聯(lián)網(wǎng)、跨國、跨洲聯(lián)網(wǎng)，使得清潔能源可在全球范圍內高效開發(fā)和利用。
縱向貫通是指堅強特高壓骨干網(wǎng)架與泛在智能電網(wǎng)有機結合。要既滿足泛在的分布式能源就地開發(fā)、靈活接入，以及在各電壓等級電網(wǎng)中的高效配置和利用，又能適應大規(guī)?？稍偕茉措娏Φ妮敵龌蚴苋胄枨螅ㄟ^各級電壓網(wǎng)絡，高效配置到用戶側，并以不斷升級的電網(wǎng)智能化技術為手段，實現(xiàn)各電壓等級電網(wǎng)高度融合。
在開放平臺上，電網(wǎng)將成為智能化的能源配置平臺，向集中式與分布式等各類電源、各類用戶公平開放，使不同主體都可以平等進入市場，平等選擇交易對象，實現(xiàn)能源、信息和服務的公平交換和網(wǎng)絡資源的開放共享;滿足能源生產者和消費者間的雙向互動，支持多元化的用電需求，并通過智能終端設備連接，實現(xiàn)電力與其他能源的優(yōu)化利用。
總體來看，未來電網(wǎng)將呈現(xiàn)出以特高壓技術為主體的骨干網(wǎng)架互聯(lián)互通格局，各電壓等級電網(wǎng)結構清晰、功能明確，系統(tǒng)高度智能可靠、用戶平等共享資源，充分發(fā)揮清潔能源全球開發(fā)、全球利用的全球配置平臺作用。
《國家電網(wǎng)》：全球能源互聯(lián)網(wǎng)應如何逐步推進?在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的資源配置平臺上，能源的生產和消費將呈現(xiàn)出怎樣的特點?
張運洲：構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)是一個前所未有的巨大系統(tǒng)工程，要經(jīng)歷較長的發(fā)展過程。受資源、技術、經(jīng)濟、政治條件的影響和約束，全球能源互聯(lián)網(wǎng)構建需要按照先易后難、由近及遠的方式推進。在聯(lián)網(wǎng)基礎條件好、聯(lián)網(wǎng)需求迫切的區(qū)域優(yōu)先建設，由點到面、由面到網(wǎng)，逐步形成全球電網(wǎng)互聯(lián)。
首先是洲內國家之間電網(wǎng)的互聯(lián)。從目前世界各國電網(wǎng)的發(fā)展來看，相鄰國家的互聯(lián)互通，乃至形成洲內各國互聯(lián)已經(jīng)成為重要的發(fā)展趨勢。北美互聯(lián)電網(wǎng)、歐洲互聯(lián)電網(wǎng)等已經(jīng)有多年實踐并正在擴大規(guī)模，非洲內部、海灣地區(qū)、南美洲等地區(qū)正在推進電網(wǎng)互聯(lián)。隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，我國與周邊國家電網(wǎng)的互聯(lián)互通也將快速推進。未來隨著大型清潔能源發(fā)電基地的建設與開發(fā)，洲內跨國互聯(lián)電網(wǎng)將加快發(fā)展，滿足清潔能源消納范圍不斷擴大的需求，實現(xiàn)各國不同季節(jié)、不同時段、不同類型電力資源的互補和互濟，提高能源系統(tǒng)效率和經(jīng)濟性。
其次是逐步推進跨洲互聯(lián)?？缰藁ヂ?lián)，可以實現(xiàn)更大范圍的清潔能源平衡和消納。同時，跨洲互聯(lián)，讓多類型電力資源互補、時差和季節(jié)的效益也更加顯著，需要按照先易后難的次序逐步推進跨洲互聯(lián)。
在發(fā)展跨國、跨洲骨干網(wǎng)絡的同時，需要不斷完善各國泛在智能電網(wǎng)。國家泛在智能電網(wǎng)是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基本組成單元，廣泛連接國內能源基地、各類分布式電源和負荷中心，是將清潔能源發(fā)電送至負荷中心的基本保障。
另外，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的一個重要特征就是高度智能，智能化發(fā)展的建設重點在于全方位提升發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度、通信信息等各個環(huán)節(jié)的智能化水平。充分利用泛在智能電網(wǎng)的特點，可實現(xiàn)分布式電源的就地開發(fā)、靈活接入，人人都可以是電力的生產者和消費者，最終實現(xiàn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)用戶的平等參與。
《國家電網(wǎng)》：要實現(xiàn)這樣一個宏大的、復雜的全球電力系統(tǒng)，需要哪些關鍵技術的支持?
張運洲：全球能源互聯(lián)網(wǎng)構建是一個龐大的系統(tǒng)工程，其中技術部分是其發(fā)展和實施的重要基礎，需要的技術種類很多，同時也將帶來大量的技術創(chuàng)新。總的來看，構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)需要電源、電網(wǎng)、儲能、信息通信等領域的關鍵技術支撐。電源技術方面，核心是清潔發(fā)電技術，提高清潔能源的開發(fā)效率和經(jīng)濟性;電網(wǎng)技術方面，核心是大容量、遠距離輸電技術。需要不斷提高電網(wǎng)輸送能力、配置能力和經(jīng)濟性，主要領域包括特高壓交直流輸電技術和裝備、海底電纜技術和大電網(wǎng)運行控制技術等;儲能技術方面，核心是電能存儲技術。儲能技術可以在電力系統(tǒng)中增加電能存儲環(huán)節(jié)，可以平抑大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的波動性，提高電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性、靈活性。持續(xù)提高儲能裝置的經(jīng)濟性、充放電特性和容量規(guī)模是儲能技術創(chuàng)新、實現(xiàn)商業(yè)化應用的方向;信息通信技術方面，核心是能源與信息融合技術。信息通信技術是實現(xiàn)電網(wǎng)智能化、互動化和大電網(wǎng)運行控制的基礎支撐，是全球能源互聯(lián)網(wǎng)安全高效運行的重要保障。要適應全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、信息通信容量的快速增長、信息通信范圍的大幅拓展，必然對信息通信的安全性、實時性、可靠性提出更加嚴格要求。
