能源與電力資料課件

能源與電力一、能源與電力二、電力系統(tǒng)的形成與發(fā)展三、特高壓技術(shù)四、智能電網(wǎng)技術(shù)五、全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一、能源與電力（一）什么是一次能源和二次能源？一次能源是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源，它包括：原煤、原油、天然氣、油頁巖、核能、太陽能、水力、風(fēng)力、波浪能、潮汐能、地?zé)?、生物質(zhì)能和海洋溫差能等等。由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品，稱為二次能源，例如：電力、蒸汽、煤氣、汽油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭等等。（二）可再生能源與不可再生能源一次能源可以進(jìn)一步分為再生能源和非再生能源兩大類。再生能源包括太陽能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等等。它們?cè)谧匀唤缈梢匝h(huán)再生。不可再生能源包括：原煤、原油、天然氣、油頁巖、核能等，它們是不能再生的，用掉一點(diǎn)，便少一點(diǎn)。（三）全球能源概況1、能源生產(chǎn)與消費(fèi)格局正在發(fā)生深刻變化表世界能源消費(fèi)及構(gòu)成數(shù)據(jù)來源于BP,截止至2010年2、資源和環(huán)境對(duì)能源發(fā)展的約束越來越強(qiáng)

資源的可持續(xù)供應(yīng)問題成為約束世界能源發(fā)展的重要因素?；茉吹牟豢稍偕?、大量消耗化石能源引起的環(huán)境問題越來越受到人們的關(guān)注。表化石能源儲(chǔ)量排序煤炭石油天然氣國家儲(chǔ)量（億噸）國家儲(chǔ)量（億桶）國家儲(chǔ)量（萬億m3）1美國2373沙特2645俄羅斯44.82俄羅斯1570委內(nèi)瑞拉2112伊朗29.63中國1145伊朗1370卡塔爾25.34澳大利亞764伊拉克1150土庫曼斯坦8.05印度606科威特1115沙特8.0（三）全球能源概況（三）全球能源概況3、能源安全問題受到國際社會(huì)普遍關(guān)注能源安全問題的深層次原因主要包括：一是化石能源資源的不可再生性。二是全球能源區(qū)域性供應(yīng)和消費(fèi)的失衡。三是能源生產(chǎn)區(qū)域和運(yùn)輸通道存在較多的不確定性因素。（三）全球能源概況4、新一輪的能源革命正在孕育發(fā)展

為應(yīng)對(duì)復(fù)雜的能源安全形勢解決能源開發(fā)使用帶來的生態(tài)環(huán)境問題，許多國家高度重視能源科技創(chuàng)新積極開發(fā)新一代能源技術(shù)。新一輪的能源技術(shù)革命，將是一次以技術(shù)創(chuàng)新為先導(dǎo)，以電力為中心，以能源系統(tǒng)智能化為方向以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源效率、促進(jìn)節(jié)能降耗、共享社會(huì)資源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的深刻變革?？傮w來看新能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展將成為新一輪能源技術(shù)革命的重要推動(dòng)力量。（三）全球能源概況5、全球能源發(fā)展六大特征：結(jié)構(gòu)多元化

世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將從目前化石能源占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位的狀況發(fā)展為煤炭、石油、天然氣、非化石能源“四分天下”的格局。開發(fā)清潔化

清潔能源是指在其生產(chǎn)轉(zhuǎn)換過程中不產(chǎn)生破壞大氣環(huán)境的污染物、不排放溫室氣體的各種一次能源，包括核能、水能，以及風(fēng)能、太陽能等可再生能源。據(jù)國際能源署預(yù)測，到2030年，清潔能源發(fā)電裝機(jī)容量所占比重將提高到44.9%，發(fā)電量所占比重將提高到41.5%。配置遠(yuǎn)程化

化石能源生產(chǎn)和消費(fèi)的不均衡分布使得大范圍的能源資源配置成為必然。作為能源大規(guī)模優(yōu)化配置的重要載體，電網(wǎng)的建設(shè)受到重視，大電網(wǎng)互聯(lián)成為世界各地電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。（三）全球能源概況消費(fèi)電氣化

人均GDP與人均用電量基本呈正相關(guān)關(guān)系。未來，隨著新一輪科技革命的發(fā)生和發(fā)展，電動(dòng)汽車等新興產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中將占據(jù)更為重要的位置，世界電氣化程度將進(jìn)一步提高，能源消費(fèi)電氣化趨勢將更加明顯。系統(tǒng)智能化能源系統(tǒng)智能化是指將先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)與能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)各環(huán)節(jié)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各能源品種協(xié)調(diào)互補(bǔ)，能源流和信息流高度一體化融合。資源金融化能源資源金融化是指基于傳統(tǒng)能源資源的有限性和不可再生性，能源資源的市場價(jià)格與生產(chǎn)成本和供給關(guān)系逐漸脫節(jié)，呈現(xiàn)出越來越強(qiáng)的金融屬性的現(xiàn)象。當(dāng)前，我國能源金融化程度較低，缺乏國際能源資源定價(jià)權(quán)，受國際能源價(jià)格波動(dòng)的影響加大。（四）中國能源概況我國傳統(tǒng)化石能源資源以煤為主，石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)化石能源相對(duì)不足。與世界資源豐富國家相比，我國主要化石能源雖然總量較為豐富，但儲(chǔ)產(chǎn)比較低，資源的可持續(xù)供應(yīng)能力不足。由于人口眾多，我國人均化石能源資源占有量低于世界平均水平。我國已形成了以煤炭為基礎(chǔ)，電力為中心，石油、天然氣、新能源和可再生能源全面發(fā)展的能源供應(yīng)體系。2010年我國能源生產(chǎn)總量中:煤炭占76.6%石油占9.8%天然氣占4.2%水電、核電、風(fēng)電等一次電力占9.4%。（四）中國能源概況水電技術(shù)可開發(fā)量為5.4億千瓦生物質(zhì)能年資源可利用量約為8.99億噸標(biāo)準(zhǔn)煤風(fēng)能資源潛在開發(fā)量25.8億千瓦太陽能資源可利用資源量約5.96億噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年可再生能源資源開發(fā)潛力巨大注：風(fēng)能為50米高度3級(jí)以上風(fēng)能資源潛在開發(fā)量。

太陽能年可利用量5%的沙化土地面積安裝太陽能發(fā)電設(shè)備，年利用1400小時(shí)估算。（四）中國能源概況（五）中國能源問題可持續(xù)供應(yīng)問題

能源需求在未來將保持快速增長、受生態(tài)環(huán)境等方面的約束越來越嚴(yán)重、能源對(duì)外依賴度越來越高。輸送和配置問題

未來我國能源總體流向呈現(xiàn)“北煤南運(yùn)、北油南運(yùn)、西氣東輸、西電

東送”的格局。目前的能源運(yùn)輸體系還無法滿足能源大范圍遠(yuǎn)距離配置的要求，導(dǎo)致我國“煤電運(yùn)”緊張局面反復(fù)出現(xiàn)。發(fā)展質(zhì)量問題

能源開發(fā)效率低、能源結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化、城鄉(xiāng)發(fā)展差異大。

（六）解決中國能源問題的關(guān)鍵以電力為中心的能源戰(zhàn)略

把電力作為推動(dòng)能源發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的中心環(huán)節(jié)，是由電力特性、資源稟賦和能源發(fā)展規(guī)律所決定的。

能源戰(zhàn)略以電力為中心，可以保障能源供應(yīng)，緩解能源安全壓力；可以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，緩解環(huán)境保護(hù)壓力；可以提高能源效率，降低能源強(qiáng)度；可以改善民生，服務(wù)和諧社會(huì)建設(shè)。

總之，解決能源發(fā)展面臨的突出矛盾和問題，推動(dòng)能源發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，關(guān)鍵在于電力。二、電力系統(tǒng)的形成與發(fā)展（一）電力系統(tǒng)概述概念：電力系統(tǒng)是指由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。為實(shí)現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對(duì)電能的生產(chǎn)過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效、無污染、使用方便、易于控制的電能得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，開創(chuàng)了電力時(shí)代，發(fā)生了第二次技術(shù)革命。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)已成為一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。

電力系統(tǒng)各部分組成及功能：發(fā)電廠：生產(chǎn)電能。電力網(wǎng)：變換電壓、傳送電能。由變電所和電力線路組成。配電系統(tǒng)：將系統(tǒng)的電能傳輸給電力用戶。電力用戶：高壓用戶額定電壓在1kV以上，低壓用戶額定電壓在1kV以下。用電設(shè)備：消耗電能。（一）電力系統(tǒng)概述（一）電力系統(tǒng)概述發(fā)電廠輸電線路配電線路變壓器變壓器用戶220kV10kV380V10.5kV電力系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)示意圖（一）電力系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)電用電輸電變電配電RTURTURTU數(shù)據(jù)采集和傳輸應(yīng)用服務(wù)器電網(wǎng)調(diào)度（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1、最早的電力系統(tǒng)在電能應(yīng)用的初期，由小容量發(fā)電機(jī)單獨(dú)向燈塔、輪船、車間等的照明供電系統(tǒng)，可看作是簡單的由電源到住戶式的供電系統(tǒng)。1799年，意大利物理學(xué)家伏特發(fā)明第一個(gè)化學(xué)電池，人類開始獲得連續(xù)電流；1831年，英國物理學(xué)家、化學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律（解釋了電與磁之間的關(guān)系，制造了最早的發(fā)電機(jī)——法拉第盤），為電能的產(chǎn)生奠定了理論基礎(chǔ)；（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1838年，俄國物理學(xué)家雅克比采用電磁鐵做轉(zhuǎn)子制造了第一臺(tái)實(shí)用的電動(dòng)機(jī)；1866年，德國科學(xué)家兼工程師西門子制成第一臺(tái)使用電磁鐵(之前使用永磁體)的大功率自激式發(fā)電機(jī)，標(biāo)志著第二次工業(yè)革命的開始和“電力時(shí)代”的到來；（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程

1870年，比利時(shí)工程師格拉姆制成環(huán)形電樞自激式發(fā)電機(jī)，供工廠電弧燈用電；

（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程

1875年，比利時(shí)工程師格拉姆將改裝后的發(fā)電機(jī)安裝于法國巴黎北火車站發(fā)電廠，通過直流供弧光燈照明；巴黎北火車站是世界上第一座火電廠。

1879年，舊金山建成世界上第一座商用發(fā)電廠，2臺(tái)發(fā)電機(jī)供22盞電弧燈用電；同年，先后在法國和美國裝設(shè)了試驗(yàn)性電弧路燈；（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1879年，美國發(fā)明家愛迪生發(fā)明白熾燈；

（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1881年，英國建成世界上第一座小型水電站；1882年，愛迪生在美國紐約建成世界上第一座正規(guī)發(fā)電廠，并構(gòu)建了世界上第一個(gè)完整的直流電力系統(tǒng)：發(fā)電廠裝有6臺(tái)蒸汽直流發(fā)電機(jī)，共662kW，通過110V地下電纜供電，最大送電距離1英里，供59家用戶1284盞白熾燈照明使用；1882年，法國人德普勒在慕尼黑博覽會(huì)上表演了電壓為1.5~2kV的直流發(fā)電機(jī)組經(jīng)57km線路驅(qū)動(dòng)電動(dòng)泵；1884年，英國人制造出第一臺(tái)汽輪機(jī)；（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1885年，制成交流發(fā)電機(jī)和變壓器，并于1886年3月在馬薩諸塞州的大巴林頓建成了第一個(gè)交流送電系統(tǒng)，電源側(cè)升壓至3kV，經(jīng)1.2km到受端后降壓至500V，顯示了交流輸電的優(yōu)越性；

（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1891年，德國勞芬電廠安裝了第一臺(tái)三相100kW交流發(fā)電機(jī)，通過第一條三相輸電線路送電至法蘭克福；

1894年，建成尼亞加拉大瀑布水電站，1897年采用三相交流輸電送至35km外的紐約州水牛城（ThecityofBuffalo）。工程采用了特斯拉9項(xiàng)交流發(fā)電機(jī)和交流輸電專利，電站至今仍在使用。該系統(tǒng)標(biāo)志著交直流輸電優(yōu)越性爭論的結(jié)束；特斯拉（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程小結(jié)：19世紀(jì)80~90年代，完成了電力系統(tǒng)的初創(chuàng)時(shí)期，白熾燈發(fā)明后，出現(xiàn)了中心電站式供電系統(tǒng)，并在19世紀(jì)與20世紀(jì)之交，確立了交流輸電系統(tǒng)優(yōu)先發(fā)展的地位，取代了直流輸電，成為電力系統(tǒng)大發(fā)展的里程碑，并由此帶來了20世紀(jì)交流高壓輸電和交流電力系統(tǒng)的大發(fā)展。（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程2、發(fā)展壯大中的電力系統(tǒng)1903年，美國威斯汀豪斯(西屋)電氣公司裝設(shè)了第一臺(tái)5MW汽輪發(fā)電機(jī)組，標(biāo)志著通用汽輪機(jī)組的開始；

（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1907年，美國人Edward和Harold發(fā)明了懸式絕緣子，為提高輸電電壓開辟了道路；1916年，美國建成世界上第一條90km的132kV線路；1922年，美國加州建成第一條220kV線路；（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程二戰(zhàn)期間：德國試驗(yàn)4分裂導(dǎo)線，解決了380kV線路電暈問題，并制成440kV汞弧閥整流器，建成了從Elbe到Berlin的100km地下直流電纜，大大促進(jìn)了超高壓交流輸電的發(fā)展和直流輸電的振興；

電暈：導(dǎo)體表面及其附近出現(xiàn)輝光并伴有咝咝聲的放電現(xiàn)象。由于高壓使氣體或液體介質(zhì)電離而產(chǎn)生。能引起電能損耗，并對(duì)通信有干擾。

（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程

二戰(zhàn)后：美國于1955、1960、1963、1970和1973等年份，分別制成并投運(yùn)300、500、1000、1150、1300MW汽輪發(fā)電機(jī)組；1954年，瑞典首先建成380kV線路，采用2分裂導(dǎo)線，距離960km，將北極卷內(nèi)的Harspranget水電站電力送往瑞典南部；1954年，前蘇聯(lián)建成第一座核電站，1973年，法國制成1200MW核反應(yīng)堆；1964年，美國建成第一條500kV輸電線路；1965年，加拿大建成第一條765kV輸電線路；1965年，前蘇聯(lián)建成第一條±400kV470km直流輸電線路，送電750MW；1970年，美國建成±400kV、1330km直流輸電線路，送電1440MW；1989年，前蘇聯(lián)建成第一條1150kV、1900km交流輸電線路；（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程

小結(jié)：20世紀(jì)以后，人們普遍認(rèn)識(shí)到擴(kuò)大電力系統(tǒng)的規(guī)?？梢栽谀茉撮_發(fā)、工業(yè)布局、負(fù)荷調(diào)整、系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面帶來顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。于是，電力系統(tǒng)的規(guī)模迅速增長。世界上覆蓋面積最大的電力系統(tǒng)是前蘇聯(lián)的統(tǒng)一電力系統(tǒng)。它東西橫越7000千米，南北縱貫3000千米，覆蓋了約1000萬平方千米的土地。當(dāng)前電力系統(tǒng)特征表現(xiàn)在：裝機(jī)容量不斷增加、輸電距離不斷延長、輸電電壓等級(jí)不斷增高、電網(wǎng)互聯(lián)程度不斷加強(qiáng)、交直流輸電格局并存但交流占主導(dǎo)。（二）世界電力系統(tǒng)發(fā)展歷程3、新一代的電力系統(tǒng)當(dāng)前能源緊張、環(huán)境惡化等因素給電力系統(tǒng)帶來了持續(xù)的壓力，而進(jìn)入21世紀(jì)以來，科技日新月異，新材料、通信、控制、新型計(jì)算、新型儲(chǔ)能、新型用電設(shè)備等新技術(shù)的快速發(fā)展給電力系統(tǒng)的升級(jí)帶來了機(jī)遇。新一代的電力系統(tǒng)將是智能電力系統(tǒng)；

新一代電力系統(tǒng)的主要特征：新能源、清潔能源大規(guī)模高效應(yīng)用；特高壓交直流輸電及大規(guī)模電網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)得到快速發(fā)展；分布式電（能）源及智能微網(wǎng)、配網(wǎng)、新型用電、儲(chǔ)能技術(shù)得到快速發(fā)展，并出現(xiàn)與大電網(wǎng)并存格局；電力系統(tǒng)與用戶的互動(dòng)性得到加強(qiáng)，與外部環(huán)境及其它應(yīng)用系統(tǒng)的交互性、融通性得到充分發(fā)揮。（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1、新中國成立前的電力系統(tǒng)

1882年，英籍商人R.W.Little等人招股籌銀5萬兩，

創(chuàng)辦上海電氣公司，安裝1臺(tái)16馬力蒸汽發(fā)電機(jī)組，

向外灘一帶的15盞弧光燈供電。1882年7月26日下

午7時(shí)，電廠開始發(fā)電，電能開始在中國應(yīng)用，幾

乎與歐美同步，并略早于日本。（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程1888年，湖廣總督張之洞從國外購進(jìn)發(fā)電機(jī)組，供廣州總督府照明用電；1890年，華僑商人黃秉常等開辦廣州電燈公司，安裝了2臺(tái)美國產(chǎn)的100馬力柴油發(fā)電機(jī)，供商店和公共場所照明用電；1898年，清光緒帝宣布變法，京師大學(xué)堂創(chuàng)建，設(shè)電學(xué)、化學(xué)等課程。1903年11月在北京建立京師高等實(shí)業(yè)學(xué)堂，設(shè)機(jī)械、電氣、礦冶、應(yīng)用化學(xué)等四科，1938年改稱北京大學(xué)工學(xué)院。1952年工科并入清華大學(xué)電機(jī)系，為中國電氣事業(yè)培養(yǎng)科教人才；1912年，云南昆明石龍壩水電站建成，裝機(jī)容量為2×240kW，是中國第一座水電站，同年，由昆明耀龍電燈公司建成電壓為23kV從石龍壩水電站到昆明的輸電線路，線路長32km，是當(dāng)時(shí)中國最高輸電電壓的輸電線路，也是中國第一條萬伏級(jí)輸電線路；

1912年，云南昆明石龍壩水電站建成，裝機(jī)容量為2×240kW，是中國第一座水電站，同年，由昆明耀龍電燈公司建成電壓為23kV從石龍壩水電站到昆明的輸電線路，線路長32km，是當(dāng)時(shí)中國最高輸電電壓的輸電線路，也是中國第一條萬伏級(jí)輸電線路；（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程

1916年，上海華生電器廠建成，1917年相繼建成中國第一臺(tái)變壓器、8kW直流發(fā)電機(jī)、60A電鍍用直流發(fā)電機(jī)，1926年制成中國第一臺(tái)150kW交流同步三相發(fā)電機(jī)；華生電器廠（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程

1931年，9.18事變后，日本侵占東北三省強(qiáng)行接管東北各地電力設(shè)施，在長春成立“滿洲電業(yè)株式會(huì)社”。為瘋狂掠奪東北的豐富資源，在東北建設(shè)了水豐和豐滿水電廠，撫順、阜新等火電廠，并建設(shè)了一定規(guī)模的電力系統(tǒng)：共建設(shè)了220kV輸電線路5條共765km、154kV線路7條共832km、110kV線路4條共340km，還有一些66kV及以下輸電線路；1937年開建，二戰(zhàn)后我國接管時(shí)容量為13.25萬kW。作為156項(xiàng)重點(diǎn)工程之一，豐滿水電廠從1953年開始安裝新機(jī)組，至1959年共安裝6臺(tái)，總?cè)萘窟_(dá)55.375萬kW，為當(dāng)時(shí)我國最大水電廠，曾為我國培養(yǎng)了大批水電建設(shè)人才，后擴(kuò)建為百萬kW電廠。李鵬曾當(dāng)過副廠長。

（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程新中國成立前的電力系統(tǒng)（小結(jié)）至1949年新中國成立,中國各主要電力系統(tǒng)狀況：東北發(fā)電裝機(jī)容量共82.39萬kW；華北平（京）津唐地區(qū)發(fā)電裝機(jī)容量共14.66萬kW，77kV輸電線路共350km，其余為33kV及以下電壓輸電和配電；華東三省一市均為孤立電網(wǎng)，上海最高輸電電壓為33kV輸電線路共137km，江蘇最高輸電電壓為33kV共69.11km，安徽只有淮南輸電電壓最高，為22kV，浙江杭州當(dāng)時(shí)最高輸電電壓只有13.2kV；華中四省全部為孤立電網(wǎng)，全部發(fā)電裝機(jī)容量為7.56萬kW，湖北最高為6.6kV，河南為3.3kV及以下電壓輸電和配電，四川最高電壓為33kV，廣東為13.2kV，廣西為3.3kV，山東為33kV；（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程2、新中國成立到改革開放前的電力系統(tǒng)

這期間，中國電力系統(tǒng)獲得快速發(fā)展：至1978年，全國電力裝機(jī)容量達(dá)5712萬kW，比1949年增長近30倍；年發(fā)電量2566億kWh，增長近59倍；其中，1972年建成第一條330kV交流輸電線路。（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程3、改革開放后的電力系統(tǒng)1987年，裝機(jī)容量1億kW；1981年，第一條500kV交流輸電線路；1990年，中國第一條±500kV葛-上直流投入雙極運(yùn)行；1995年，裝機(jī)容量2億kW；2000年，裝機(jī)容量3億kW；2004年，裝機(jī)容量4.4億kW；2005年，裝機(jī)容量5.15億kW，第一條750kV交流輸電線路投運(yùn)；2006年，裝機(jī)容量6.2億kW；2007年，裝機(jī)容量7.13億kW；2008年，裝機(jī)容量7.9億kW，1000kV、640km晉東南—南陽—荊門特高壓交流輸電工程投入商業(yè)運(yùn)行；2009年，裝機(jī)容量8.6億kW,輸電線路總長125萬km，成為世界最大規(guī)模電網(wǎng)；（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程2009年，三峽水電站全部完工，世界最大水電站：32臺(tái)70萬kW水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)2250萬kW；（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程三峽水電站

2010年，裝機(jī)容量9.62億kW,其中風(fēng)電裝機(jī)4182.7萬kW，水電裝機(jī)2.1億kW，雙雙躍居世界第一；世界首條±800kV、1500km云廣特高壓直流投產(chǎn)、向家壩-上?！?00kV、1907km特高壓直流輸電示范工程成功投入運(yùn)行；（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程±800kV云廣特高壓輸電工程向家壩-上海特高壓直流輸電（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程

2010年7月29日，西部大開發(fā)重點(diǎn)電力工程——青海至西藏750kV暨±400kV交直流聯(lián)網(wǎng)工程開工建設(shè)：由西寧-格爾木750kV輸變電工程和格爾木-拉薩±400kV直流輸電工程兩部分組成，線路長度分別為1492km和1038km，總投資162.86億元，2012年底完工。（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程唐古拉山口的世界上海拔最高的4292號(hào)輸電鐵塔2010年11月，新疆與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程投運(yùn)，該工程起于新疆烏魯木齊北750kV變電站，止于甘肅永登750kV變電站，架設(shè)雙回750kV伏輸電線路1780km，工程總投資160億元。該工程結(jié)束了新疆電網(wǎng)長期孤立運(yùn)行的局面，實(shí)現(xiàn)了“疆電外送”。（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程改革開放后的電力系統(tǒng)（小結(jié)）自改革開放后，我國的區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò),即現(xiàn)有東北、華北、華東、華中、中國西北、華南電網(wǎng)已經(jīng)形成。從西部和北部地區(qū)的能源基地傳輸電能是解決中央及沿海地區(qū)能源赤字的方法之一,并且這對(duì)于發(fā)展區(qū)域電力系統(tǒng)互連是必要的。此外,這對(duì)于綜合互聯(lián)也有好處,比如,負(fù)載均衡、緊急后備。

三峽工程的建設(shè)使全國的水電工程得以實(shí)施,所有的區(qū)域電力系統(tǒng)將于2005年由500千伏的交流線路或高壓直流線路連接。2020年,超高壓交流輸電和超高壓直流擴(kuò)大電網(wǎng)將形成。2020年，總裝機(jī)容量也將達(dá)到1000GW以上。大量的電能將會(huì)從我國北部、西南地區(qū)的煤炭儲(chǔ)備基地、水電發(fā)電基地向我國沿海地區(qū)通過超高壓直流輸電和超高壓交流輸電混合網(wǎng)絡(luò)傳送。（三）中國電力系統(tǒng)發(fā)展歷程三、特高壓輸電技術(shù)

1、高壓輸電的概念：高壓輸電是通過發(fā)電廠用變壓器將發(fā)電機(jī)輸出的電壓升壓后傳輸?shù)囊环N方式。之所以采用這種方式輸電是因?yàn)樵谕旊姽β实那闆r下，電壓越高電流就越小，這樣高壓輸電就能減少輸電時(shí)的電流從而降低因電流產(chǎn)生的熱損耗和降低遠(yuǎn)距離輸電的材料成本。（一）高壓輸電技術(shù)概述2、高壓輸電的電壓等級(jí)：交流輸電電壓等級(jí)高壓HV（highvoltage）：35kV～220kV

超高壓EHV（extrahighvoltage）：330kV及以上，1000kV以下特高壓UHV（ultrahighvoltage）：1000kV及以上直流輸電電壓高壓直流（HVDC）：±600kV及以下直流特高壓直流（UHVDC）：±600kV以上直流我國交流輸電電壓等級(jí)高壓：110kV和220kV

超高壓：330kV，500kV，750kV

特高壓交流：1000kV我國主要直流輸電電壓高壓直流：±500kV

特高壓直流：±800kV、±750kV（一）高壓輸電技術(shù)概述

（二）特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)大容量遠(yuǎn)距離輸電的需要，世界上一些國家如俄羅斯、美國、日本、意大利、中國等都在致力于特高壓（UHV）輸變電系統(tǒng)的研究。自20世紀(jì)50年代開始，電力系統(tǒng)開始采用380kV和500kV輸電。60年代，蘇、美、加等國采用750kV輸電之后，由于電網(wǎng)輸電容量的增大、輸電走廊的布置日益困難，以及短路電流接近開關(guān)極限等原因，美、蘇、日、意等國開始研究1000kV、1200kV高壓交流輸電技術(shù)，并建設(shè)了試驗(yàn)室及短距離試驗(yàn)線路。1、蘇聯(lián)蘇聯(lián)自20世紀(jì)60年代開始特高壓技術(shù)研究。在60年代末，蘇聯(lián)關(guān)于交流1000kV、1200kV輸電線路的初步技術(shù)和經(jīng)濟(jì)參數(shù)已經(jīng)有了明確的定義。1978年著手建設(shè)了從伊塔特到新庫茨涅克長270km的工業(yè)性試驗(yàn)線路，進(jìn)行了各種特高壓設(shè)備的現(xiàn)場考核試驗(yàn)。另外還建設(shè)了3臺(tái)1200kV、10kA、12kA串級(jí)試驗(yàn)變壓器和10000kV沖擊發(fā)生器的試驗(yàn)基地，進(jìn)行了1800kV、2000kV電壓等級(jí)輸電技術(shù)的試驗(yàn)研究。前蘇聯(lián)從1985年8月至今共建成2350km、1150kV輸電線路和4座1150kV變電站，有907km線路和3座1150kV變電站（其中一座為升壓站）從1985～1990年按系統(tǒng)額定電壓1150kV運(yùn)行了5年。之后由于前蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)上的解體和政治原因，卡札克斯坦中央調(diào)度局將全線降壓為500kV電壓等級(jí)運(yùn)行，在整個(gè)運(yùn)行期間，過電壓保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并不需要進(jìn)行修改，至今運(yùn)行情況良好。（二）特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展

2、日本日本關(guān)于特高壓的基礎(chǔ)研究始于1974年，日本中央電力研究所于1980年在赤誠建立了長600m的兩檔雙回路1

000kV試驗(yàn)線段。1988年開始建設(shè)1

000kV輸變電工程，1999年建成兩條總長為430km的輸電線路和1座1

000kV變電站。此外還建成1座1100kV新楱名變電站，所有的1

000kV線路和變電站從建成后都一直降壓為500kV電壓等級(jí)運(yùn)行。（二）特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展3、中國

我國從1986年開始，特高壓輸電技術(shù)研究就被連續(xù)列入國家“七五”、“八五”和“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃。中國電力科學(xué)研究院、武漢高壓研究所、電力建設(shè)研究所和有關(guān)高等院校相繼開展了我國特高壓遠(yuǎn)距離輸電方式和電壓等級(jí)選擇的研究，進(jìn)行了特高壓輸變電設(shè)備、線路、鐵塔、典型變電所的分析論證和特高壓輸電系統(tǒng)過電壓、絕緣配合及輸電線路對(duì)環(huán)境影響的研究工作。1996年6月建成了中國第一條百萬伏級(jí)特高壓試驗(yàn)研究線段。2004年電力建設(shè)研究所在建設(shè)桿塔試驗(yàn)站，進(jìn)行了特高壓單回路8×800kV分裂導(dǎo)線，30度60度轉(zhuǎn)角桿塔原型強(qiáng)度試驗(yàn)和特高壓輸電線路防振設(shè)計(jì)方案試驗(yàn)。2005年，國家電網(wǎng)公司提出，建設(shè)晉東南－南陽－荊門特高壓輸電工程、陜北－晉東南－南陽－荊門－武漢的中線工程及淮南－皖南－浙北－上海的東線工程等交流百萬伏級(jí)特高壓示范試驗(yàn)工程。2010年，世界首條±800kV云廣特高壓直流投產(chǎn)、向家壩-上海±800kV特高壓直流輸電示范工程成功投入運(yùn)行。2012年，錦屏－蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程正式投運(yùn)。該工程是國家電網(wǎng)公司建成的第三個(gè)特高壓輸電工程，代表了當(dāng)前世界直流輸電技術(shù)的最高水平。（二）特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展

根據(jù)高壓輸電的作用，以及中國發(fā)電資源和負(fù)荷中心地理分布的特點(diǎn)，中國特高壓輸電將從特高壓、遠(yuǎn)距離、大容量輸電工程或跨省區(qū)大電網(wǎng)互聯(lián)工程開始。隨著用電負(fù)荷的持續(xù)增長，更多高效率的特大型發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行，更多的大容量規(guī)模電廠和發(fā)電基地的建設(shè)，西電東送、南北互供輸電容量的持續(xù)增加，將逐漸發(fā)展為國家特高壓骨干網(wǎng)從而逐步形成國家特高壓電網(wǎng)。特高壓輸電的特點(diǎn)主要有：輸送容量大送電距離長線路損耗低節(jié)約土地資源工程投資省聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)（三）特高壓技術(shù)的特點(diǎn)

1、中國的特高壓輸電網(wǎng)，建設(shè)不到10年就具備了世界最高水平，創(chuàng)造了一批世界紀(jì)錄。晉東南—南陽—荊門線路是世界上第一個(gè)投入商業(yè)運(yùn)行的特高壓交流輸變電工程；向家壩—上海特高壓直流輸電工程，則是世界上同類工程中容量最大、距離最遠(yuǎn)、技術(shù)最先進(jìn)的。中國的成就，被國際大電網(wǎng)組織稱之為“世界電力工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑”。中國未來將在特高壓骨干網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立全國智能電網(wǎng)，目前在這一方面的投入已經(jīng)超過了美國。（四）中國特色的特高壓輸電技術(shù)（四）中國特色的特高壓輸電技術(shù)2、中國特高壓輸電技術(shù)產(chǎn)生的社會(huì)效益特高壓技術(shù)引領(lǐng)了中國能源的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型：發(fā)展特高壓，是解決我國能源和電力發(fā)展深層次矛盾的治本之策，是滿足各類大型能源基地和新能源大規(guī)模發(fā)展的迫切需要。特高壓跨區(qū)域電網(wǎng)建設(shè)，提高可再生能源的利用水平：我國國情決定了大規(guī)?？鐓^(qū)域遠(yuǎn)距離輸送問題將長期存在。解決風(fēng)電棄風(fēng)和四川水電送出問題的根本措施，是加快跨區(qū)電網(wǎng)建設(shè)，在全國消納可再生能源。特高壓技術(shù)是破解霧霾難題的“金鑰匙”：通過特高壓電網(wǎng)，在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置電力資源，提高化石能源的開發(fā)、配置效率，促進(jìn)清潔能源加快發(fā)展。3、中國特高壓電網(wǎng)建設(shè)取得的成就經(jīng)過十多年快速發(fā)展，中國的特高壓建設(shè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國際領(lǐng)先水平，當(dāng)前已經(jīng)建成的工程大多引領(lǐng)了特高壓技術(shù)的發(fā)展方向。中國已經(jīng)名副其實(shí)的成為特高壓競爭中的“領(lǐng)跑者”。

中國特高壓電網(wǎng)建設(shè)受到國際社會(huì)的一致好評(píng)國家電網(wǎng)特高壓工程示意圖四、智能電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。智能電網(wǎng)以充分滿足用戶對(duì)電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)，就可以稱其為智能電網(wǎng)。

（一）智能電網(wǎng)概述（二）智能電網(wǎng)由來隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大、電力市場化進(jìn)程不斷深入，以及用戶對(duì)電能可靠性和電能質(zhì)量要求的不斷提升，電力行業(yè)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。建設(shè)更加可靠。環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全的電力系統(tǒng)，已成為全球電力行業(yè)的共同目標(biāo)。歐美許多發(fā)達(dá)國家的電網(wǎng)企業(yè)，正積極推進(jìn)技術(shù)革命和管理轉(zhuǎn)變，普遍將智能電網(wǎng)作為未來電網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)之一。近些年來信息技術(shù)發(fā)生了巨大的變化，但老化的電網(wǎng)遠(yuǎn)沒有跟上技術(shù)創(chuàng)新的步伐。國家安全、環(huán)保等方面的政策都對(duì)電網(wǎng)的建設(shè)和管理提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。為解決電網(wǎng)現(xiàn)存的問題，電力行業(yè)目前普遍公認(rèn)的解決方案是建設(shè)一個(gè)機(jī)遇全新技術(shù)和構(gòu)架的“智能電網(wǎng)”。1、國際智能電網(wǎng)發(fā)展歷程2003年，美加大停電事故促進(jìn)了美國政府和民間組織對(duì)智能電網(wǎng)的分析研究。2004年，歐盟宣布啟動(dòng)智能電網(wǎng)相關(guān)研究工作。2006年，IBM公司提出了智能電網(wǎng)解決方案。2008年，谷歌與通用電氣宣布開發(fā)清潔能源，打造智慧電網(wǎng)。2009年4月，美國總統(tǒng)奧巴馬在美國的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃中提出發(fā)展智能電網(wǎng)。2、中國智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程2007年，華東電網(wǎng)正式啟動(dòng)智能電網(wǎng)可行性技術(shù)研究。2009年，國家電網(wǎng)公司提出了名為“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的發(fā)展規(guī)劃。2009年，武建東提出建設(shè)互動(dòng)電網(wǎng)。2010年，初步建成電網(wǎng)高級(jí)調(diào)度中心。（二）智能電網(wǎng)由來62中國智能電網(wǎng)總體目標(biāo)“中國國家電網(wǎng)公司正在全面建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。”

國家電網(wǎng)將分三個(gè)階段推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，總投資預(yù)計(jì)將超過4萬億第一階段(2009-2010年)規(guī)劃試點(diǎn)階段預(yù)計(jì)投資5500億元；重點(diǎn)開展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)。第二階段(2011年-2015年)全面建設(shè)階段預(yù)計(jì)投資2萬億，其中特高壓電網(wǎng)投資3000億元；將加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用。第三階段(2016年-2020年)引領(lǐng)提升階段預(yù)計(jì)投資1.7萬億元，其中特高壓投資2500億元。

將全面建成同意的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和設(shè)備達(dá)到國際先進(jìn)水平。屆時(shí)，國家電網(wǎng)公司優(yōu)化配置資源能力將大幅提升，清潔能源裝機(jī)比例將達(dá)到35％，分布式電源實(shí)現(xiàn)即插即用,智能電表普及應(yīng)用。（三）中國特色智能電網(wǎng)中國智能電網(wǎng)建設(shè)總體情況

1、堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，具有堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放和友好互動(dòng)內(nèi)涵的現(xiàn)代電網(wǎng)?！皥?jiān)強(qiáng)”與“智能”是現(xiàn)代電網(wǎng)的兩個(gè)基本發(fā)展要求?！皥?jiān)強(qiáng)”是基礎(chǔ)，“智能”是關(guān)鍵。強(qiáng)調(diào)堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架與電網(wǎng)智能化的高度融合，是以整體性、系統(tǒng)性的方法來客觀描述現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的基本特征。2、中國智能電網(wǎng)的特點(diǎn)（1）堅(jiān)強(qiáng)性（Robust/Strong）在電網(wǎng)發(fā)生小擾動(dòng)和大擾動(dòng)故障時(shí)，電網(wǎng)仍能保持對(duì)用戶的持續(xù)供電能力，仍能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行在電網(wǎng)發(fā)生極端故障時(shí)，如自然災(zāi)害和極端氣候條件下、或人為的外力破壞而不發(fā)生大面積的停電事故二次系統(tǒng)具有確保信息安全的能力和防計(jì)算機(jī)病毒破壞的能力。（三）中國特色智能電網(wǎng)（2）

自愈性（Self-Healing）具有實(shí)時(shí)、在線安全預(yù)評(píng)估和預(yù)分析能力具有強(qiáng)大的預(yù)警控制系統(tǒng)和預(yù)防控制能力具有自動(dòng)故障診斷、故障隔離和阻斷故障傳播的能力系統(tǒng)具有自我恢復(fù)的能力—高壓輸電斷面的智能重構(gòu)能力（3）

兼容性（Compatible）能支持可再生能源的正確、合理地接入適應(yīng)分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的接入能使需求側(cè)管理的功能更加完善實(shí)現(xiàn)與用戶的交互和高效互動(dòng)（4）經(jīng)濟(jì)性(Economical)支持火電和水火電聯(lián)合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行支持電力市場和電力交易系統(tǒng)提供清潔和優(yōu)質(zhì)電力降低電網(wǎng)損耗，提高能源利用效率（三）中國特色智能電網(wǎng)

（5）集成（Integrated）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享采用統(tǒng)一的平臺(tái)和模型實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化的管理（6）優(yōu)化（Optimized）優(yōu)化資源的合理配置優(yōu)化資產(chǎn)的利用率優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃降低投資成本優(yōu)化管理模式降低運(yùn)行維護(hù)成本（三）中國特色智能電網(wǎng)1、發(fā)電側(cè)可再生能源發(fā)電技術(shù)太陽能、風(fēng)電、地?zé)?、潮汐、生物質(zhì)等分布式發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)微透平、抽水儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能、超級(jí)電容、鈉硫電池等（四）智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)（四）智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)2、輸配電側(cè)新型輸配電設(shè)備技術(shù)電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、特高壓技術(shù)、復(fù)合材料電力系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)—物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)、廣域監(jiān)測、輸電限額動(dòng)態(tài)評(píng)估技術(shù)、電纜監(jiān)測技術(shù)、變壓器監(jiān)測技術(shù)、斷路器監(jiān)測技術(shù)電力系統(tǒng)分析技術(shù)快速建模仿真、動(dòng)態(tài)安全評(píng)估電力系統(tǒng)控制技術(shù)分布式控制技術(shù)、變電站自動(dòng)化、饋線自動(dòng)化、智能保護(hù)電力系統(tǒng)決策支持技術(shù)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息集成技術(shù)、可視化技術(shù)

3、用電側(cè)高級(jí)測量架構(gòu)技術(shù)智能表計(jì)技術(shù)、雙向通信技術(shù)、量測數(shù)據(jù)管理技術(shù)家庭用電智能化技術(shù)自動(dòng)溫度控制、負(fù)荷控制技術(shù)

（四）智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)五、全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

“在即將到來的時(shí)代，我們將需要傳建一個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)讓一萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產(chǎn)綠色可再生能源。多余的能源則可以與他人分享，就像我們現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)上分享信息一樣。”

--杰里米里夫金《第三次工業(yè)革命》

概念：全球能源互聯(lián)網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架（通道），以輸送清潔能源為主導(dǎo)，全球互聯(lián)泛在的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)將由跨國跨洲骨干網(wǎng)架和涵蓋各國各電壓等級(jí)電網(wǎng)（輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)）的國家泛在智能電網(wǎng)構(gòu)成，連接“一極一道”和各洲大型能源基地，適應(yīng)各種分布式電源接入需要，能夠?qū)L(fēng)能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶，是服務(wù)范圍廣、配置能力強(qiáng)、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺(tái)。

（一）全球能源互聯(lián)網(wǎng)概述功能：能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)思維與理念構(gòu)建的新型信息-能源融合“廣域網(wǎng)”，它以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”，以微網(wǎng)、分布式能源等能量自治單元為“局域網(wǎng)”，以開放對(duì)等的信息-能源一體化架構(gòu)真正實(shí)現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動(dòng)態(tài)平衡使用，因此可以最大限度的適應(yīng)新能源的接入。能源互聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)可再生：可再生能源是能源互聯(lián)網(wǎng)的主要能量供應(yīng)來源。可再生能源發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性，其大規(guī)模接入對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生沖擊，從而促使傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型為能源互聯(lián)網(wǎng)分布式：由于可再生能源的分散特性，為了最大效率的收集和使用可再生能源，需要建立就地收集、存儲(chǔ)和使用能源的網(wǎng)絡(luò)，這些能源網(wǎng)絡(luò)單個(gè)規(guī)模小，分布范圍廣，每個(gè)微型能源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)性：大范圍分布式的微型能源網(wǎng)絡(luò)并不能全部保證自給自足，需要聯(lián)起來進(jìn)行能量交換才能平衡能量的供給與需求。能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)注將分布式發(fā)電裝置、儲(chǔ)能裝置和負(fù)載組成的微型能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來，而傳統(tǒng)電網(wǎng)更關(guān)注如何將這些要素“接進(jìn)來”開放性：能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是一個(gè)對(duì)等、扁平和能量雙向流動(dòng)的能源共享網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電裝置、儲(chǔ)能裝置和負(fù)載能夠“即插即用”，只要符合互操作標(biāo)準(zhǔn)，這種接入是自主的，從能量交換的角度看沒有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)比其它節(jié)點(diǎn)更重要智能化：能源互聯(lián)網(wǎng)中能源的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換和使用都應(yīng)該具備一定的智能。（一）能源互聯(lián)網(wǎng)概述（二）全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展框架全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展框架可以概括為一個(gè)總體布局、兩個(gè)基本原則、三個(gè)發(fā)展階段、四個(gè)重要特征、五個(gè)主要功能。一個(gè)總體布局全球能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)由跨洲電網(wǎng)、跨國電網(wǎng)、國家泛在智能電網(wǎng)組成，各層級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的有機(jī)整體。在全球范圍看，全球能源互聯(lián)網(wǎng)將依托先進(jìn)的特高壓輸電和智能電網(wǎng)技