近年來(lái)，一場(chǎng)以推動(dòng)可再生能源發(fā)展為核心的新能源革命風(fēng)起云涌?？稍偕茉?、核能以及化石能源的清潔利用都要通過(guò)將其轉(zhuǎn)化為電能來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以，未來(lái)電網(wǎng)將成為全社會(huì)重要的能源輸送和配給網(wǎng)絡(luò)。

近日，在以“未來(lái)電網(wǎng)及電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)和對(duì)策”為題的香山科學(xué)會(huì)議第436次研討會(huì)上，電力專(zhuān)家認(rèn)為，為滿(mǎn)足我國(guó)能源使用需求，未來(lái)電網(wǎng)應(yīng)接受大規(guī)模新能源電力接入、遠(yuǎn)距離輸送及可靠性的挑戰(zhàn)。

新能源成輸送主角

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)快報(bào)》顯示，2011年，我國(guó)火電發(fā)電量為3.8億千瓦時(shí)，占比為82%，其中煤電發(fā)電比例為80%。國(guó)家《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提到，到2020年，水電裝機(jī)容量計(jì)劃達(dá)到4.2億千瓦、風(fēng)電2億千瓦、太陽(yáng)能5000萬(wàn)千瓦。照此計(jì)算，到“十二五”結(jié)束，我國(guó)煤電發(fā)電比例將降至60%左右。從遠(yuǎn)期來(lái)看，至2050年，煤電發(fā)電比例將降至40%。

由此，未來(lái)，新能源將成為電網(wǎng)輸送的主角。不過(guò)，由于可再生能源具有間歇性、波動(dòng)性、分散性等特點(diǎn)，其并入傳統(tǒng)電網(wǎng)時(shí)將面臨挑戰(zhàn)。

然而，會(huì)議執(zhí)行主席、中科院電工研究所研究員肖立業(yè)認(rèn)為，不同種類(lèi)的可再生能源有很好的時(shí)空互補(bǔ)性，并且還可發(fā)揮儲(chǔ)能作用。會(huì)議執(zhí)行主席、中科院院士周孝信則指出：“與電源的轉(zhuǎn)型相結(jié)合，電網(wǎng)發(fā)展總體上應(yīng)側(cè)重國(guó)家骨干輸電網(wǎng)與地方輸配電網(wǎng)、微網(wǎng)相結(jié)合的模式。”

遠(yuǎn)距離輸電的挑戰(zhàn)

在中國(guó)電力科學(xué)研究院總工程師湯涌看來(lái)，我國(guó)能源資源分布不均衡，未來(lái)的電力負(fù)荷中心地區(qū)仍將集中在“三華”（華北、華東、華中）地區(qū)。“直至2020年，我國(guó)都將存在大規(guī)模的電力遠(yuǎn)距離輸送需求。”他說(shuō)。

據(jù)《征求意見(jiàn)稿》，2010年，我國(guó)跨省西電東送達(dá)到0.8億千瓦。按計(jì)劃，2020年，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)總量將達(dá)到19.3億千瓦，西電東送達(dá)到3.5到4.3億千瓦，是目前的4到5倍。

針對(duì)遠(yuǎn)距離輸電帶來(lái)的挑戰(zhàn)，國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院研究員湯廣福認(rèn)為，直流電網(wǎng)技術(shù)（DC-grid）將成為解決這些問(wèn)題的有效手段之一。如東北西北火電、風(fēng)電可通過(guò)局部電網(wǎng)、直流的方式送入“三華”地區(qū)電網(wǎng)。

今年，國(guó)網(wǎng)智能研究院已開(kāi)始在浙江舟山展開(kāi)DC-grid的前期工作，未來(lái)幾年有望建成世界首個(gè)五端柔性直流工程。這項(xiàng)由5座海島的無(wú)電源系統(tǒng)供電的工程被業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是世界電力電子技術(shù)應(yīng)用的制高點(diǎn)。

追求安全可靠

由于交流大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問(wèn)題日益突出，直流電網(wǎng)也可從技術(shù)上克服交流電網(wǎng)的固有缺陷，從而提高未來(lái)電網(wǎng)的可靠性。“因此，輸電網(wǎng)向直流方向過(guò)渡將是一個(gè)重要的趨勢(shì)。”肖立業(yè)指出。

同時(shí)，大容量電纜輸電與氣體絕緣管道輸電將被用于消除架空輸電線(xiàn)路由于自然因素導(dǎo)致的跳閘、斷線(xiàn)等威脅。而清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系教授梁曦東則認(rèn)為，智能電網(wǎng)的發(fā)展將使架空輸電線(xiàn)路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為可能，帶來(lái)架空輸電線(xiàn)路技術(shù)的新跨越。

與會(huì)專(zhuān)家一致認(rèn)為，目前，世界范圍內(nèi)，電網(wǎng)正從依賴(lài)化石能源的第二代向可持續(xù)的第三代發(fā)展。“在支持大規(guī)模新能源電力的條件下，大幅降低大電網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)，是電網(wǎng)可持續(xù)化、智能化發(fā)展的方向。”周孝信說(shuō)。