中国工程院院士，中国电力科学研究院院长、党组副书记
郭剑波
2015年9月26日，中国国家主席习近平在联大发展峰会上发表重要讲话，倡议探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。10月22日，《人民日报》刊发了国家电网公司董事长、党组书记刘振亚的署名文章《构建全球能源互联网 推动能源清洁绿色发展》，阐述了构建全球能源互联网的重大意义，提出加快推进“两个替代”，共同推动全球能源互联网创新发展。
在全球气候生态逐渐恶化、能源资源转型之际，全球能源互联网有望解决能源可持续发展、环境污染、气候变化等全球性难题，解决问题的关键还是要实现能源供给和能源消费的革命。在能源供给中实现清洁替代是个必然趋势。可以预见，在不远的将来，新能源发电成本将比传统能源发电更具竞争力。电能是一种清洁、高效、优质、便捷的二次能源，便于转化、传输和利用，因此以电力为中心的清洁替代势在必行，必将成为终端消费中最优质能源，并将得到更广泛的利用，如用于天然气、热能生产等，即实现终端能源的“清洁替代”。从目前的资料分析来看，清洁能源的利用范围越大，其波动性越小，平滑性越明显，利用效率也更高，由于能源资源的天然特性，地理分布不均匀，新能源地域差异大，人类的生活作息又具有一定的时差效应和行为规律，通过较大范围的能源资源优化配置可以实现全局性的互补和协调。全球能源互联网应运而生。全球能源互联网可以实现包括风能、太阳能等新能源在内的清洁能源的大规模开发、大范围优化配置和高效利用。其实施可以从区域之间、国家之间、洲际之间，逐渐发展至全球性的统筹配置和协调优化，这是一项全局战略性的宏伟构想，是实践能源革命、促进社会经济可持续发展的战略性解决方案，同时也将带来相关领域的技术革新，催生新兴产业的发展。
全球能源互联网理念中有两个非常重要的关键词，一是清洁能源大规模开发利用，另一个是能源的大范围优化配置。大规模清洁能源，特别是具有间歇性和波动性特征的新能源的接入、传输与消纳将对电网的运行和控制带来极大的挑战，其实现需要信息通信（ICT）、电力系统、储能、电力电子、新能源等多个领域的技术突破和交叉融合。在全球能源互联网这一战略逐步推进的背景下，应加大自主创新，超前规划布局，培育出一批习近平主席提出的独有的“杀手锏”核心技术，这其中涉及到新材料、新工艺、新技术、新设备，更有赖于其产业链上下游的技术、服务及产品的开拓与创新。
能源互联网中最关键的一环就是电网互联，这其中包含许多技术问题，包括清洁能源（特别是高比例新能源）的送出与消纳、大容量/远距离输电、复杂大电网的运行与控制等。从已有的应用及分析来看，电网互联可实现不同发电间的互补，有助于降低新能源发电的波动性对电网的影响，同时大范围互联也可以平衡不同区域负荷的峰谷差，有利于高比例清洁能源的消纳利用。其中，实现高比例的新能源接入和消纳，需要从源端、负荷乃至能源系统多方面结合，由发电、输电、配电、用电以及储能等多个环节共同承担，将带来电力系统乃至能源系统相关技术和产业的一系列发展和创新。实现能源资源的大范围优化配置则需要先进的输电和运行控制技术，我国特高压交直流输电技术为其奠定了坚实的基础，1000千伏特高压交流输电距离达到1500公里，±1100千伏特高压直流输电距离可达5000公里，基本满足了跨国或洲际联网的输电需求，此外，考虑跨海、山地等复杂地质地段、电源和负荷分布不均匀区域等多种应用场景，也需要在超导输电等先进输电技术领域有所突破。在全球能源互联这一战略目标下，电力系统运行的安全性显得尤为重要，另一方面，电网的灵活可控能力对于能源的优化配置也起到关键作用，这都需要更精确快速、安全可靠的调节控制技术，确保能源互联网的安全稳定、可靠高效运行，同时需要利用物联网、云计算、大数据等信息通信和数据处理技术，应对互联大电网中的海量数据和复杂多样化的控制。
全球能源互联网将带动电力系统各个环节的技术革新和产业发展。在发电领域，需进一步提高清洁能源，尤其是新能源发电比例，这将促进高效低排型传统能源发电技术、经济友好型新能源发电技术、灵活可靠新能源发电并网技术等一系列新技术的革新，促进大型火电机组、水轮机组、核电机组等装备产业的技术升级，带动低成本、高效率光伏板等组件材料的自主研制等。在输电领域，需满足大容量、远距离电力输送需求以及高比例新能源的接入输送需求，将促进超/特高压输电技术、柔性直流输电技术、超导输电技术以及电网安全稳定运行和柔性控制技术等关键技术的发展，带来高压电缆、换流阀、套管等输电装备、多FACTS等电力电子控制设备制造及超导材料等的自主开发等。在配用电领域，需满足电动车、变频器等负荷和新能源分布式发电的灵活接入需求，将促进电动车充电技术、储能技术、主动配电网运行与控制技术等关键技术的发展，带动电动车及充换电、测量传感等产业和储能电池、配电自动化等材料、设备和技术的换代升级。此外，能源互联网的实施与构建还将进一步带动互联网、通信、交通等其他行业的发展与变革，有望改变全球能源利用方式及发展趋势和人类的生活习惯及用能理念等。
从上述分析可以看出，能源互联网所带来的是一系列以电力为主相关技术的变革和广泛综合利用的长产业链条。其实施还将直接带动研究设计、实验测试、软件开发、设备研制、生产运行等产业链条相关环节的快速发展，依赖于电力系统、信息通信、数据处理、先进控制等多个领域技术的发展创新，尤其是在传感器、芯片、电力电子器件、高端新型材料等尖端技术上实现突破。其布局将推动新能源、新材料、节能环保、电动汽车、智能制造、新一代信息技术等战略性新兴产业发展，促进经济发展、结构调整和产业升级，提高我国的技术装备水平和国际影响力。
廖红兴