能源開發利用正進入以“互聯網+”新能源為特征的新時代，積極發展能源互聯網，是我國應對能源革命的主要策略。隨著全球能源互聯網不斷推進，電網的形態將更加智能靈活，必須開展技術創新與突破，才能匹配各類需求。全球能源互聯網研究院在新型交流輸電技術研發方面邁出了堅實步伐，為推動全球能源互聯網更好發展提供技術支撐。

電網互聯互通已成世界課題

在剛剛結束的G20峰會上，建立全球基礎設施互聯互通聯盟的倡議引起各界關注。這個體現中國擔當與智慧的倡議，也為全球能源互聯網發展指明了清晰可行的實施路徑。

電網互聯互通涉及政策、科技、市場、環境等諸多方面，要解決好能源問題，必須以全球化視野、可持續理念、前瞻性思維、戰略性舉措和創造性技術著力轉變能源發展方式，構建安全、高效、清潔的現代能源體系。

中國倡議構建全球能源互聯網以來，各項工作穩步推進。而電網互聯互通的例子，不僅僅是中國的特例。

為應對全球氣候變化及可持續發展問題，西歐和北美發達國家相繼提出了建設歐洲超級電網（Supergrid）和2030年北美大電網（Grid 2030）的愿景計劃。根據這些計劃，歐洲北海沿岸國家將以豐富的北海海上風力資源為基礎，利用直流電網技術整合各國的風力發電、太陽能發電和水力發電資源，建設連接北海沿岸清潔能源項目的超級電網，并進一步擴展到非洲，把沙哈拉沙漠的太陽能（沙漠計劃）輸送到歐洲。

2011年，美國提出了2030年電網預想（Grid 2030），即美國未來電網將建立由東岸到西岸，北至加拿大、南至墨西哥，主要采用超導技術、電力儲能技術和更先進輸電技術的骨干網架。

在中國，根據規劃，到2020年國家電網公司將形成以特高壓為骨干的堅強智能電網。而構建全球能源互聯網規模將更大，技術要求也會更高。未來，電網的靈活性、智能性、友好性都需要相應技術支撐。

創新是推動能源轉型的“金鑰匙”

重大技術突破對于推動全球能源互聯網建設意義重大，將大幅提高能源供應的安全性、經濟性。輸電技術進一步開發和創新，為全球能源互聯網的規劃與建設奠定了堅實基礎。

建設全球能源互聯網，需全面掌握主要可再生能源資源分布及可開發潛力；提高全球能源互聯網消納可再生能源的效率，需要掌握洲際和區域負荷特性及其與可再生能源出力的互補性。

隨著新一輪能源革命的逐步深化，能源大國在能源技術領域投入越來越大，能源和電力技術的需求和創新呈爆發式增長。歐洲、美國、日本等地區和國家在清潔能源、分布式電源、電動汽車、儲能裝置等方面不斷取得突破，巴西、印度正在積極發展特高壓輸電。

在全球能源互聯環境下，能源與電力技術創新，尤其是新材料、新型輸電技術、新型發電技術等技術變革將有力推動全球能源互聯的建設進程。

運用靈活交流輸電解決電網互聯關鍵技術問題

全球能源互聯網研究院作為國家電網公司重要研發平臺，緊密圍繞全球能源互聯網構建與發展，推動戰略創新和技術創新，實現系列重大關鍵技術突破。這些技術，將深刻改變未來電網形態。

新型靈活交流輸電技術——支撐跨國、跨洲遠距離輸電

在全球能源互聯的大背景下，新型靈活交流輸電技術將有效支撐跨國、跨洲遠距離輸電，解決傳統交流輸電受制于輸送功率極限、無功電壓控制、系統安全穩定等因素帶來的安全問題。

在新型靈活交流輸電裝置關鍵技術方面，國外重點研究可控串補、靜止同步補償器、統一潮流控制器、可轉換靜止補償器、分布式串聯補償器等FACTS技術并產業化，實現了在超高壓電網的應用。

全球能源互聯網研究院在基于晶閘管器件的FACTS技術研究、裝置研制和工程應用等多項技術均處于國際領先水平。2015年4月，國網聯研院成功研制了代表靈活交流輸電技術制高點的UPFC換流閥和控制保護系統,通過了中國電機工程學會的技術鑒定,填補了我國統一潮流控制器技術空白，實現了從“中國制造”到“中國創造”的重大跨越。

半波長輸電——大大減少輸電設備，跨區輸電競爭力強

半波輸電（HWACT，half wavelength AC transmission）是指輸電的電氣距離接近1個工頻半波，即3000千米（50赫茲）或2600千米（60赫茲）的超遠距離的三相交流輸電。作為一種新的點對點、超遠距離、大容量輸電形式，半波輸電線路無需安裝無功補償裝置，全線無需設置中間開關站，輸電設備數量可大大減少，因而造價很低、經濟性好，對于跨洲、跨國輸電以及偏遠地區供電具有很強競爭力。

國外方面，巴西為把亞馬孫河流域的大水電送到負荷中心，把半波輸電技術作為一種備選方案開展詳細理論研究和仿真計算，并制定了500千伏半波輸電“北電南送”的工程方案。韓國也曾經研究過用半波輸電將西伯利亞的水電送到韓國。

中國自2006年以來已開始研究半波輸電，并以1000千伏特高壓半波輸電、±800千伏直流輸電、±1000千伏直流輸電作為西電東送的備選方案開展經濟性分析。但對于輸電線路調諧、潛供電流抑制、絕緣配合、沿線取電、保護安控等，均沒有成熟的研究成果。

目前，國網聯研院半波輸電方案基于無源PI型或T型網絡開展輸電線路調諧，項目提出采用電力電子換流技術對輸電線路開展柔性化調諧，未來有望在解決偏遠地區超遠距離供電問題上實現突破。

柔性變電站——實現不同國家、地區不同電制電網的互聯互通

能源互聯網的智能控制，關鍵在于對樞紐變電站的控制。

柔性變電站是以電力電子廣泛應用為特征的新一代變電站。在技術上，柔性變電站以電力電子技術、控制保護技術及信息通信技術等融合為特征；在設備形態上，設備功能高度集中,設備界限逐漸模糊；在角色定位上，不僅是能量傳輸節點，而且是電網調控節點，還是一個負荷調控節點；在運行方式上，變電站既可以接入大電網并網運行，亦可以脫離大電網孤立運行。在信息交互上，變電站不但可以作為接收和執行信息的節點，而且可以實現電氣設備與信息的深度融合。

柔性變電站作為電網能量交換控制節點，旨在提高電網狀態參數及潮流的精確靈活控制；具有靈活的連接與協同控制能力，能實現交直流電網柔性互聯、變電站“即插即用”、分散協同調控等站點綜合控制功能；具有繼電保護快速響應、快速靈活拓撲重構能力，實現故障限流、故障快速切除與自愈。

隨著電力電子技術的發展和器件的成熟，將推動柔性變電站向更高電壓、更大容量、全面半導體化方向發展。

未來的柔性變電站可實現不同國家、地域的不同電制電網的互聯互通，實現潮流高效靈活控制，更大范圍優化配置能源，全面支撐全球能源互聯網建設。

新型儲能技術——多能互動能源網絡的重要支撐

構建全球能源互聯網，多種類、大規模波動性強的清潔能源接入電網，安全性與能源轉化率格外重要。總體上，通過各類新型儲能技術的應用和推廣，將有效提高能源綜合利用效率與經濟性，為能源互聯網的構建提供有效技術支撐，支撐“兩個替代”，實現電網、能源網和熱（冷）網互聯互通，為構建配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源互聯網提供有效的技術支撐。

在新型儲能技術領域，國網聯研院在氫能儲存、儲熱和大規模壓縮空氣儲能等領域均已開展大量研究工作。在氫能儲存方面，突破了波動性新能源電解制氫技術、氫能系統熱電綜合利用技術，并開發了氫能利用技術示范平臺，目前正在開展電能、熱（冷）能綜合應用方案研究；在儲熱技術方面，開發了高儲能密度的復合相變儲熱材料，可滿足700攝氏度以上的高溫儲存，為可再生能源消納清潔供暖和電網友好型可控太陽能光熱電站提供技術支持；在大規模壓縮空氣儲能方面，開展大容量新型壓縮空氣儲能技術研究，開發低成本、高能量密度、無地理條件限制的深冷液化空氣儲能技術裝置，為清潔能源大規模發展和電網安全經濟運行提供保障。

未來的能源互聯網，儲能技術將在電力系統的應用中具有前景廣闊。在新能源發電領域，大容量深冷液化空氣儲能裝置，配置于可再生能源基地，為全球能源互聯網提供低成本、不受地理條件限制的儲能技術，促進全球能源互聯網清潔調峰與大規模新能源消納；高溫高密度的儲熱技術應用于太陽能光熱系統，實現太陽能光熱的穩定可調，提升清潔能源比例；規模化氫利用技術，有效消納過剩電力，提高電網調峰能力和可再生能源利用率，實現電網和氣網互聯互通；在能源終端用戶領域，深冷液化空氣儲能技術可用于城市商業綜合體與大數據中心，提供冷、熱、電等多種能源供應和調峰服務，促進能源結構優化。

可以暢想，未來各種電網、新能源、儲能技術井噴式發展之時，必將推動全球能源互聯網更好更快發展，推動人類社會不斷向著更加綠色、智能、可持續的方向前進。     來源：英大網