全球能源互聯網關鍵技術與研究展望

張棟

【摘要】：在信息技術的發展下，開展全球能源互聯網關鍵技術，能夠有效實現全球范圍內清潔能源的開發與利用。其對于減少污染物和二氧化碳排放、以清潔和綠色方式滿足全球電力需求、改變人類文明發展方式具有重要意義。基于智能電網、特高壓、清潔能源的實質。

【關鍵詞】：全球能源；互聯網技術；關鍵技術；技術研究

引言

隨著經濟和科技的發展，人們對于可再生能源的關注度越來越高。全球都面臨著提高能源效率的問題，以互聯網為基礎的能源互聯網信息通信成為現今能源發展的主要方向。能源互聯網的利用改變了傳統能源開發和利用的方式，也給人們的生活帶來了很大的變化。將互聯網引入到能源行業，致使對換聯網信息通信系統的要求也更加的嚴格和全面。本文通過對互聯網信息通信關鍵技術的要求進行闡述，給出互聯網信息通信系統的構架，并將系統應用到能源互聯網中。

1、全球能源互聯網基本概念

全球能源互聯網是以特高壓為骨干網架（通道），以輸送清潔能源為主導，全球互聯、泛在的堅強智能電網。全球能源互聯網將由跨國、跨洲骨干網架和各國各電壓等級電網（輸電網、配電網）構成，連接“一極一道”（北極、赤道）和各洲大型能源基地，適應各種分布式電源需要，將風能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送給各類用戶。全球能源互聯網建設按照洲內互聯、洲際互聯、全球互聯三個階段推進。第一階段（當前～2020年）：到2020年，在現有電網格局的基礎上，由西部不同資源類型的電網互聯形成西部電網，由東部主要受電地區電網互聯形成東部電網，從而形成送、受端結構清晰，交流和直流協調發展的兩個同步電網格局。第二階段（2020年～2030年）：到2025年，建設東、西部電網同步聯網工程，國家電網形成一個同步電網的格局。到2030年，建成西南水電基地，東北、西北等能源基地，與周邊俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等國家形成互聯。第三階段（2030年～2050年）：大規模開發北極風電、赤道太陽能資源，建設全球可再生能源基地，洲際間多類型電力交互效益顯現，全球能源互聯網初具規模。到2050年，全球風能、太陽能等可再生能源基地全面開發，可再生能源發電替代化石能源占據絕對比重，化石能源的開發、輸送和消費規模急劇下降，全球能源互聯網全面建成。與此同時，全球能源互聯網具備網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動四個重要特征，可實現能源傳輸、資源配置、市場交易、產業帶動、公共服務五個主要功能。

2、全球能源互聯網關鍵技術

2.1推動新能源的開發利用

“一帶一路”沿線國家多為發展中國家，清潔能源豐富但開發利用程度低、技術不成熟。與我國開展新能源合作，雙方充分發揮各自比較優勢，達到互利共贏的結果，實現清潔能源在更大范圍內配置，同時有利于加強了沿線國家的能源基礎設施建設，改善沿線國家能源結構。中亞、南亞地區有著可觀的清潔能源儲量，但受困于落后的技術水平及滯后的基礎設施建設，而我國特高壓技術已走在世界前列，基礎設施建設經驗豐富、技術成熟，二者恰好形成互補。借助“一帶一路”的發展契機，我國已與哈薩克斯坦、尼泊爾、印度等國家開展廣泛能源領域合作，建設基礎設施實現互通互聯，加大各國清潔能源的利用開發，通過特高壓技術實現遠距離、低損耗傳送電能。

2.2通信傳輸技術

全球能源互聯網的形成對通信傳輸、接收水平均提出了較為嚴格的標準，通信傳輸技術當中使用了軟件定義網絡、遠距離大容量光通信、終端通信接入等多種技術手段，同時利用無線通信與地面通信進行結合，建立協同化的通信網絡系統。全球能源互聯網的創建中，特高壓電網屬于骨干網架，處于十分關鍵的位置，為了能夠實現全球能源互聯網的目標，達到跨越上千公里以上距離的電力傳輸效果，必須要制訂跨越不同區域的長距離光通信網絡技術規劃，進行高特壓的聯網。在全球能源互聯的創建過程中，普通的光纖遠遠無法達到實際應用的標準，而是要應用超低損耗類型的光纖，以此來降低耗損，并且也更加適合應用在速率高、電容量大以及距離相對較遠的電網工程之中，實際上該類型的光纖已在青藏直流聯網建設中得到應用。在全球能源互聯網的未發展進程中，能源互聯網通信系統的需求將會增加，以光路、光分組交換作為核心技術的全光網絡技術也勢必成為未來的發展重點。

2.3能源互聯網信息通信總體結構

能源互聯網信息通信系統是一電網為基礎的，互聯網信息通信技術在能源互聯網中相當于人的大腦，分別包括智能決策、業務作業、采集控制、公共資源，其中信息安全技術保證了整個系統的安全性。最高層次的智能決策層相當于人類的大腦，在接受了各方傳遞過來的信息之后，信息進行分類和處理，是整個系統的最重要組成部分；采集控制層相當于人體的感覺器官，實現對信息的采集和監測，受決策層的調配做出一系列反應。業務作業相當于人的神經系統，收集信息并對信息進行預處理；公共資源相當與人的身體，支撐著上述的所有結構和功能，實現信息的傳遞、存儲和處理。

3、全球能源互聯網關鍵技術展望

能源互聯網主要被應用在輸變電智能化、智能調控、智能配用電和協調四個方面。為了適應全球化發展，還需要加大對信息通信技術的研究。在信息獲取和處理上，可以采用云計算、數據挖掘等技術對信息進行采集和處理；在信息通信網路方面可以采用光通信；在信息通信系統上，選擇合適的通信方式實現信息的全面提升自主裝備體系國際競爭力依托重大工程發展重大自主裝備，是多年來推進我國重大裝備自主化的寶貴經驗。在構建全球能源互聯網的過程中，一方面要強化以清潔和綠色方式滿足全球電力需求的目標導向；要將發展全球能源互聯網作為提升自主裝備技術水平的契機，主動為自主裝備發展壓擔子、引路子、搭臺子和架梯子，加速我國裝備制造企業自主創新步伐，爭取我國在特高壓、智能電網和清潔能源等技術和裝備創新上取得更大突破、實現更大發展，有力促進自主裝備國際競爭力再上新臺階，以一流的自主裝備支撐全球能源互聯網創新發展。

結語

隨著我國能源資源化的不斷發展，對于新能源的使用已經成為十大發展的趨勢。也是國家可持續發展的必然，極愛去哪個我國能源互聯網技術的而研究，并且在關鍵技術領域有所突破，實現電能在全球范圍內的廣域調度，實現各參與主體的合作共贏，實現各行業能源消費的“清潔替代”與“電能替代”。

【參考文獻】：

[1]劉振亞.全球能源互聯網[M].上海：電力工業出版社，2015.endprint