全球能源互聯(lián)網(wǎng)相當于“特高壓電網(wǎng)+泛在智能電網(wǎng)+新能源”，可提高電網(wǎng)對大規(guī)模清潔能源發(fā)電和并網(wǎng)的間歇性、波動性的兼容能力，實現(xiàn)全球能源的時差互補、季節(jié)互補及地域互補，是全球能源需求、環(huán)境污染、氣候變化等問題的根本解決方案。

　　構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，將給我們的電網(wǎng)技術和裝備帶來極大挑戰(zhàn)。

　　全球能源互聯(lián)網(wǎng)將電網(wǎng)范圍從國家和地區(qū)擴大到覆蓋全球，需要發(fā)展更高電壓、更遠距離的輸電技術，研制更大容量、更低損耗的智能裝備，解決極端氣候條件給電工材料及電力裝備帶來的適應性問題，實現(xiàn)全球范圍的能源供給和調(diào)配。

　　構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，關鍵要在電源技術、電網(wǎng)技術、大容量儲能技術、信息通信技術等領域?qū)崿F(xiàn)技術創(chuàng)新突破，多方位提高相關技術水平和裝備水平。

　　國家電網(wǎng)公司已經(jīng)在特高壓交直流電網(wǎng)、智能電網(wǎng)技術與裝備方面進行了成功的探索與實踐。目前，國家電網(wǎng)公司已投運4條特高壓直流工程，初步實現(xiàn)了西部可再生能源向中東部負荷中心的遠距離輸送，并投運和在建特高壓交流工程6條，輸送距離達7379.4千米，變電容量達10200萬千瓦。另外，國家電網(wǎng)公司在特高壓換流閥、換流變壓器、特高壓串聯(lián)補償裝置、特高壓交流變壓器和斷路器、可控高壓并聯(lián)電抗器等方面都有所建樹，還攻克了直流電流無自然過零點的“百年電力技術難題”，成功研制出世界參數(shù)水平最高的直流斷路器樣機……這些技術研究與革新，都為構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)奠定了堅實的基礎。

　　依托國家電網(wǎng)公司在特高壓交直流輸電和智能電網(wǎng)技術的成功實踐，圍繞構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的需求，對未來電網(wǎng)技術和裝備的發(fā)展進行展望，主要集中在四個方面：首先，發(fā)展更高電壓、更大容量的直流輸電技術。在特高壓直流輸電方面，應開展±1100千伏及以上換流閥和換流變壓器研制，提升直流輸送容量至12吉瓦以上，輸送距離超過4000千米;研制基于SiC器件的直流換流閥和直流場設備，進一步降低輸電損耗、提升傳輸效率。

　　其次，開展構建直流電網(wǎng)的系統(tǒng)性研究。在柔性直流及直流輸電方面，應研究更高電壓等級的功率器件、更新型的拓撲結構、更高等級的模塊化控制電平、納秒級的能量均衡控制，以解決全球能源互聯(lián)網(wǎng)中的大型能源基地并網(wǎng)和常規(guī)直流輸電固有的換相失敗問題。

　　我國直流電網(wǎng)構建可以提出一種大膽假設：構建LCC-VSC混合直流電網(wǎng)和新能源直流電網(wǎng)并存的一種模式，即構建陸地風、水、火電等各種能源VSC直流電網(wǎng)，多饋入?yún)^(qū)域LCC直流電網(wǎng)，點對點直流系統(tǒng)，小型陸地新能源直流系統(tǒng)，海上風電直流電網(wǎng)等網(wǎng)絡系統(tǒng)，并相互交叉聯(lián)接，形成一個區(qū)域間可交流的靈活電網(wǎng)。

　　高壓直流斷路器技術值得關注。隨著柔性直流輸電系統(tǒng)容量和電壓等級的不斷攀升，直流斷路器也將向高電壓、大電流和更快速分斷方向發(fā)展;從應用場合來看，高電壓、大電流直流斷路器可應用于直流輸電網(wǎng)絡重構及洲際互聯(lián)等。

　　直流輸電的另一個關鍵部件——高壓大容量DC/DC變換器則應向著模塊化、小型化和低損耗發(fā)展，主要涉及諧振、斬波和軟開關等關鍵技術，最終可應用于直流輸電網(wǎng)絡互聯(lián)、風機直流組網(wǎng)及直流配網(wǎng)構建。

　　再次，開發(fā)新型電力電子器件，推進電網(wǎng)的半導體化。在器件和新材料等基礎支撐技術方面，為滿足未來電力電子裝備對電力電子器件的需求，器件應向著更高電壓、更大容量、更高效率、更高結溫發(fā)展。比如應重點開發(fā)壓接型硅基IGBT器件、全控型SiC器件，并考慮在海底和地下柔性直流輸電工程應用±800千伏及以上直流電纜和附件，降低輸電損耗，并重點開展直流GIL絕緣子電荷特性及性能優(yōu)化研究和極寒地區(qū)電網(wǎng)用結構鋼材特性變化、線路外絕緣材料機械及放電特性研究。

　　另外，研發(fā)新型儲能技術，提升能源的大時空調(diào)配能力。高溫度、大容量、高轉(zhuǎn)化效率的規(guī)模化儲能技術是實現(xiàn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)清潔替代、電能替代的關鍵。有兩種技術值得研究，其一是氫儲能技術，波動性新能源電力制氫，可實現(xiàn)清潔電力到清潔氣體能源的大規(guī)模存儲和高效利用，轉(zhuǎn)化效率高，且具備商業(yè)化前景;另一種是相變儲熱技術，它能促進能源互聯(lián)網(wǎng)用戶側電能替代、清潔替代，提高負荷可控性，提升電網(wǎng)削峰填谷、需求側管理水平，提高能源互聯(lián)網(wǎng)對多種能源形式的大時空優(yōu)化配置能力。

　　展望未來，隨著電力電子器件、電工材料及電網(wǎng)裝備的發(fā)展，有理由相信，未來電網(wǎng)技術與裝備完全可以支撐全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構建。(國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院副院長 邱宇峰)

來源：中國電力報