全球能源互联网关键技术与研究展望

张栋

【摘要】：在信息技术的发展下，开展全球能源互联网关键技术，能够有效实现全球范围内清洁能源的开发与利用。其对于减少污染物和二氧化碳排放、以清洁和绿色方式满足全球电力需求、改变人类文明发展方式具有重要意义。基于智能电网、特高压、清洁能源的实质。

【关键词】：全球能源；互联网技术；关键技术；技术研究

引言

随着经济和科技的发展，人们对于可再生能源的关注度越来越高。全球都面临着提高能源效率的问题，以互联网为基础的能源互联网信息通信成为现今能源发展的主要方向。能源互联网的利用改变了传统能源开发和利用的方式，也给人们的生活带来了很大的变化。将互联网引入到能源行业，致使对换联网信息通信系统的要求也更加的严格和全面。本文通过对互联网信息通信关键技术的要求进行阐述，给出互联网信息通信系统的构架，并将系统应用到能源互联网中。

1、全球能源互联网基本概念

全球能源互联网是以特高压为骨干网架（通道），以输送清洁能源为主导，全球互联、泛在的坚强智能电网。全球能源互联网将由跨国、跨洲骨干网架和各国各电压等级电网（输电网、配电网）构成，连接“一极一道”（北极、赤道）和各洲大型能源基地，适应各种分布式电源需要，将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送给各类用户。全球能源互联网建设按照洲内互联、洲际互联、全球互联三个阶段推进。第一阶段（当前～2020年）：到2020年，在现有电网格局的基础上，由西部不同资源类型的电网互联形成西部电网，由东部主要受电地区电网互联形成东部电网，从而形成送、受端结构清晰，交流和直流协调发展的两个同步电网格局。第二阶段（2020年～2030年）：到2025年，建设东、西部电网同步联网工程，国家电网形成一个同步电网的格局。到2030年，建成西南水电基地，东北、西北等能源基地，与周边俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦等国家形成互联。第三阶段（2030年～2050年）：大规模开发北极风电、赤道太阳能资源，建设全球可再生能源基地，洲际间多类型电力交互效益显现，全球能源互联网初具规模。到2050年，全球风能、太阳能等可再生能源基地全面开发，可再生能源发电替代化石能源占据绝对比重，化石能源的开发、输送和消费规模急剧下降，全球能源互联网全面建成。与此同时，全球能源互联网具备网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动四个重要特征，可实现能源传输、资源配置、市场交易、产业带动、公共服务五个主要功能。

2、全球能源互联网关键技术

2.1推动新能源的开发利用

“一带一路”沿线国家多为发展中国家，清洁能源丰富但开发利用程度低、技术不成熟。与我国开展新能源合作，双方充分发挥各自比较优势，达到互利共赢的结果，实现清洁能源在更大范围内配置，同时有利于加强了沿线国家的能源基础设施建设，改善沿线国家能源结构。中亚、南亚地区有着可观的清洁能源储量，但受困于落后的技术水平及滞后的基础设施建设，而我国特高压技术已走在世界前列，基础设施建设经验丰富、技术成熟，二者恰好形成互补。借助“一带一路”的发展契机，我国已与哈萨克斯坦、尼泊尔、印度等国家开展广泛能源领域合作，建设基础设施实现互通互联，加大各国清洁能源的利用开发，通过特高压技术实现远距离、低损耗传送电能。

2.2通信传输技术

全球能源互联网的形成对通信传输、接收水平均提出了较为严格的标准，通信传输技术当中使用了軟件定义网络、远距离大容量光通信、终端通信接入等多种技术手段，同时利用无线通信与地面通信进行结合，建立协同化的通信网络系统。全球能源互联网的创建中，特高压电网属于骨干网架，处于十分关键的位置，为了能够实现全球能源互联网的目标，达到跨越上千公里以上距离的电力传输效果，必须要制订跨越不同区域的长距离光通信网络技术规划，进行高特压的联网。在全球能源互联的创建过程中，普通的光纤远远无法达到实际应用的标准，而是要应用超低损耗类型的光纤，以此来降低耗损，并且也更加适合应用在速率高、电容量大以及距离相对较远的电网工程之中，实际上该类型的光纤已在青藏直流联网建设中得到应用。在全球能源互联网的未发展进程中，能源互联网通信系统的需求将会增加，以光路、光分组交换作为核心技术的全光网络技术也势必成为未来的发展重点。

2.3能源互联网信息通信总体结构

能源互联网信息通信系统是一电网为基础的，互联网信息通信技术在能源互联网中相当于人的大脑，分别包括智能决策、业务作业、采集控制、公共资源，其中信息安全技术保证了整个系统的安全性。最高层次的智能决策层相当于人类的大脑，在接受了各方传递过来的信息之后，信息进行分类和处理，是整个系统的最重要组成部分；采集控制层相当于人体的感觉器官，实现对信息的采集和监测，受决策层的调配做出一系列反应。业务作业相当于人的神经系统，收集信息并对信息进行预处理；公共资源相当与人的身体，支撑着上述的所有结构和功能，实现信息的传递、存储和处理。

3、全球能源互联网关键技术展望

能源互联网主要被应用在输变电智能化、智能调控、智能配用电和协调四个方面。为了适应全球化发展，还需要加大对信息通信技术的研究。在信息获取和处理上，可以采用云计算、数据挖掘等技术对信息进行采集和处理；在信息通信网路方面可以采用光通信；在信息通信系统上，选择合适的通信方式实现信息的全面提升自主装备体系国际竞争力依托重大工程发展重大自主装备，是多年来推进我国重大装备自主化的宝贵经验。在构建全球能源互联网的过程中，一方面要强化以清洁和绿色方式满足全球电力需求的目标导向；要将发展全球能源互联网作为提升自主装备技术水平的契机，主动为自主装备发展压担子、引路子、搭台子和架梯子，加速我国装备制造企业自主创新步伐，争取我国在特高压、智能电网和清洁能源等技术和装备创新上取得更大突破、实现更大发展，有力促进自主装备国际竞争力再上新台阶，以一流的自主装备支撑全球能源互联网创新发展。

结语

随着我国能源资源化的不断发展，对于新能源的使用已经成为十大发展的趋势。也是国家可持续发展的必然，极爱去哪个我国能源互联网技术的而研究，并且在关键技术领域有所突破，实现电能在全球范围内的广域调度，实现各参与主体的合作共赢，实现各行业能源消费的“清洁替代”与“电能替代”。

【参考文献】：

[1]刘振亚.全球能源互联网[M].上海：电力工业出版社，2015.endprint