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摘要

电网发展已有上百年历史。电气化开始于主要城市,大部分电网围绕大型燃煤电厂以及负荷中心建设,逐步形成高碳电力系统。后续为了提升供电可靠性,逐渐出现互联电网。跨国跨洲电网已存在了几十年,但大规模远距离输电容量仍然很有限,且不适用于低碳能源系统。

近年来世界各国大力推行的碳减排政策将促进清洁替代、电能替代。可再生能源几乎都要通过转化为电能加以利用,交通电气化以及建筑物终端消费电气化也将大大提高电能在终端能源消费中所占比重。在21世纪,要实现应对气候变化、保障能源安全和人人享有充足电力供应的目标,就必须大力发展可再生能源,提高电网远距离输电能力,加强跨国跨洲电网互联。构建大范围互联电网可获得一系列的效益:

错峰调节和降低备用容量。由于不同地区的生产活动、经济结构和气候差异,电力需求表现出相当大的互补性。例如,有些地区年最大负荷出现在夏季,有些地区出现在冬季,有些地区的日最大负荷出现在白天,有些地区出现在晚上。将这些地区的电网进行互联,可通过平滑季节和日内高峰负荷减少装机需求。同样,各国电源结构不同,出力特性存在差异,加强电网互联可以实现多能互补,并降低负荷高峰时段备用容量需求。

促进可再生能源并网。可再生能源发展迅速,其出力的波动性需要具有支撑和调节能力的电网。互联被证明是一种提升电网调蓄能力和灵活性的有效手段。互联电网可提高电力系统的运行灵活性,共享调节资源,充分挖掘电网消纳大规模可再生能源的潜力,有助于可再生能源的大规模开发并网。

实现大范围能源资源优化配置。电力负荷中心一般在主要城市,由于其能源需求密度大,导致大部分负荷中心城市的可再生能源资源不能完全满足当地需求。同时,水能、风能和太阳能等可再生能源开发很大程度上受资源地理分布限制,资源丰富地区通常远离负荷中心。因此,建设远距离大容量的互联电网有助于实现可再生能源资源优化配置。