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(tái)，未來電網(wǎng)會(huì)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(yùn)洲，請(qǐng)他從發(fā)展定位、技術(shù)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(yùn)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(dòng)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(lǐng)域的方方面面，但將能源互聯(lián)網(wǎng)上升到全球?qū)用?，則是一個(gè)既令人興奮、又具有挑戰(zhàn)性的構(gòu)想，要實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想，電網(wǎng)的定位會(huì)發(fā)生怎樣的改變?
張運(yùn)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(chǔ)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(diǎn)。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(jié)構(gòu)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(shí)踐表明這些趨勢特征更加明顯。
首先，全球應(yīng)對(duì)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(dǎo)致的全球氣候變暖和生態(tài)環(huán)境破壞問題日益嚴(yán)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(jì)內(nèi)將全球氣溫升高(較工業(yè)化前 )控制在 2度內(nèi)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(fēng)能、太陽能等清潔能源發(fā)電效率得益于技術(shù)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(yuǎn)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(zhuǎn)化為電力，而清潔能源富集地區(qū)往往遠(yuǎn)離負(fù)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(gè)替代”要求，擔(dān)負(fù)起更廣闊的資源配置平臺(tái)作用。電網(wǎng)的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)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(gè)范圍中進(jìn)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(yīng)安全與經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)本國經(jīng)濟(jì)社會(huì)增長需求的發(fā)展方式。
要滿足“兩個(gè)替代”的要求，適應(yīng)未來能源供應(yīng)的變化，電網(wǎng)發(fā)展將會(huì)呈現(xiàn)出怎樣的形態(tài)?
張運(yùn)洲：隨著輸變電技術(shù)的不斷進(jìn)步和電網(wǎng)智能化技術(shù)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(tái)。
所謂橫向擴(kuò)展，是指電網(wǎng)面對(duì)大規(guī)模的可再生能源的接入，需要在大范圍內(nèi)進(jìn)行平衡消納。可再生能源發(fā)電出力的波動(dòng)性、隨機(jī)性特點(diǎn)決定了其大規(guī)模開發(fā)對(duì)電網(wǎng)消納要求的提升，需要通過堅(jiān)強(qiáng)特高壓骨干網(wǎng)架的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)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(nèi)高效開發(fā)和利用。
縱向貫通是指堅(jiān)強(qiáng)特高壓骨干網(wǎng)架與泛在智能電網(wǎng)有機(jī)結(jié)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(jí)電網(wǎng)中的高效配置和利用，又能適應(yīng)大規(guī)?？稍偕茉措娏Φ妮敵龌蚴苋胄枨?，通過各級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)，高效配置到用戶側(cè)，并以不斷升級(jí)的電網(wǎng)智能化技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)各電壓等級(jí)電網(wǎng)高度融合。
在開放平臺(tái)上，電網(wǎng)將成為智能化的能源配置平臺(tái)，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(jìn)入市場，平等選擇交易對(duì)象，實(shí)現(xiàn)能源、信息和服務(wù)的公平交換和網(wǎng)絡(luò)資源的開放共享;滿足能源生產(chǎn)者和消費(fèi)者間的雙向互動(dòng)，支持多元化的用電需求，并通過智能終端設(shè)備連接，實(shí)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(shù)為主體的骨干網(wǎng)架互聯(lián)互通格局，各電壓等級(jí)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(tái)作用。
《國家電網(wǎng)》：全球能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)如何逐步推進(jìn)?在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的資源配置平臺(tái)上，能源的生產(chǎn)和消費(fèi)將呈現(xiàn)出怎樣的特點(diǎn)?
張運(yùn)洲：構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)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(shù)、經(jīng)濟(jì)、政治條件的影響和約束，全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建需要按照先易后難、由近及遠(yuǎn)的方式推進(jìn)。在聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)條件好、聯(lián)網(wǎng)需求迫切的區(qū)域優(yōu)先建設(shè)，由點(diǎn)到面、由面到網(wǎng)，逐步形成全球電網(wǎng)互聯(lián)。
首先是洲內(nèi)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(nèi)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(shí)踐并正在擴(kuò)大規(guī)模，非洲內(nèi)部、海灣地區(qū)、南美洲等地區(qū)正在推進(jìn)電網(wǎng)互聯(lián)。隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施，我國與周邊國家電網(wǎng)的互聯(lián)互通也將快速推進(jìn)。未來隨著大型清潔能源發(fā)電基地的建設(shè)與開發(fā)，洲內(nèi)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(kuò)大的需求，實(shí)現(xiàn)各國不同季節(jié)、不同時(shí)段、不同類型電力資源的互補(bǔ)和互濟(jì)，提高能源系統(tǒng)效率和經(jīng)濟(jì)性。
其次是逐步推進(jìn)跨洲互聯(lián)?？缰藁ヂ?lián)，可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的清潔能源平衡和消納。同時(shí)，跨洲互聯(lián)，讓多類型電力資源互補(bǔ)、時(shí)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(jìn)跨洲互聯(lián)。
在發(fā)展跨國、跨洲骨干網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，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(nèi)能源基地、各類分布式電源和負(fù)荷中心，是將清潔能源發(fā)電送至負(fù)荷中心的基本保障。
另外，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要特征就是高度智能，智能化發(fā)展的建設(shè)重點(diǎn)在于全方位提升發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、通信信息等各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化水平。充分利用泛在智能電網(wǎng)的特點(diǎn)，可實(shí)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(chǎn)者和消費(fèi)者，最終實(shí)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(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)宏大的、復(fù)雜的全球電力系統(tǒng)，需要哪些關(guān)鍵技術(shù)的支持?
張運(yùn)洲：全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，其中技術(shù)部分是其發(fā)展和實(shí)施的重要基礎(chǔ)，需要的技術(shù)種類很多，同時(shí)也將帶來大量的技術(shù)創(chuàng)新?？偟膩砜?，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)需要電源、電網(wǎng)、儲(chǔ)能、信息通信等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)支撐。電源技術(shù)方面，核心是清潔發(fā)電技術(shù)，提高清潔能源的開發(fā)效率和經(jīng)濟(jì)性;電網(wǎng)技術(shù)方面，核心是大容量、遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)。需要不斷提高電網(wǎng)輸送能力、配置能力和經(jīng)濟(jì)性，主要領(lǐng)域包括特高壓交直流輸電技術(shù)和裝備、海底電纜技術(shù)和大電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)等;儲(chǔ)能技術(shù)方面，核心是電能存儲(chǔ)技術(shù)。儲(chǔ)能技術(shù)可以在電力系統(tǒng)中增加電能存儲(chǔ)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(dòng)性，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性。持續(xù)提高儲(chǔ)能裝置的經(jīng)濟(jì)性、充放電特性和容量規(guī)模是儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的方向;信息通信技術(shù)方面，核心是能源與信息融合技術(shù)。信息通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化、互動(dòng)化和大電網(wǎng)運(yùn)行控制的基礎(chǔ)支撐，是全球能源互聯(lián)網(wǎng)安全高效運(yùn)行的重要保障。要適應(yīng)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(duì)信息通信的安全性、實(shí)時(shí)性、可靠性提出更加嚴(yán)格要求。
