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GEIDCO创新成果:全球能源互联网骨干网架研究

全球能源互联网骨干网架动画效果图


 

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研究背景

为应对化石能源危机、气候变化、环境污染等能源问题,世界各国正在加快能源结构转型步伐,提高能源利用效率,建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。全球能源互联网是联接清洁能源基地、负荷中心的平台,可实现全球能源高效开发、优化配置和有效利用。

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主要内容

全球能源互联网骨干网架研究立足全球能源发展现状和资源禀赋,联接世界大型清洁能源基地和主要电力消费中心,与各国电网主网架紧密衔接、协同发展,在各洲能源互联网规划基础上,提出了“九横九纵”全球能源互联网骨干网架方案和跨洲跨区跨国联网重点工程。

报告重点研究了全球经济社会、能源电力发展趋势和清洁能源开发、电力流格局,系统分析了全球能源互联网综合价值和效益,为促进清洁能源大规模开发、全球配置和高效利用,实现世界经济、社会、环境可持续发展提供解决方案。

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研究结论

(1)世界能源发展必须彻底摆脱对化石能源的依赖,走清洁发展、电为中心的可持续发展道路。

(2)长远来看,全球电力需求将持续稳定增长,发展中国家和地区增长较快。亚洲作为全球主要电力需求区域的地位逐步凸显;发达国家和地区电力需求增长动力主要来自电能替代。

(3)在全球能源配置中,电力贸易将逐步成为全球能源贸易的主要形式,形成多种能源跨时区互补、跨季节互济、全球配置的电力流格局。

(4)全球能源互联网骨干网架以特/超高压交直流输电、柔性直流输电、海底电缆等先进技术为支撑,构建跨越五大洲、四大洋,覆盖全球的跨国跨洲互联电网通道。

(5)根据规划,全球将逐步形成18个主要同步(联合)电网,形成“九横九纵”全球能源互联网骨干网架。2035年,建成“五横五纵”互联通道,亚洲—欧洲—非洲率先实现跨洲联网。

(6)根据投资估算,2018~2050年,全球能源互联网总投资38万亿美元,其中电源投资27万亿美元,电网投资11万亿美元。至2050年,骨干网架新增输电线路长度17.7万公里,累计投资3900亿美元。

(7)根据预测,到2050年,清洁能源发电量占全球发电量的81%以上;拉动全球经济增长年均0.2个百分点;全球平均度电成本比目前降低2.8美分/千瓦时;累计创造超过1亿个就业岗位。

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具体案例

(1)全球能源互联网骨干网架亚欧互联通道与“一带一路”路线契合

北横通道,沿“丝绸之路经济带”横贯亚欧大陆,联接中国、哈萨克斯坦、俄罗斯、德国、法国等国,长度1万公里,将中亚清洁能源通过特高压直流分别送至欧洲和中国,依托中国特高压交流同步电网,转送至东北亚负荷中心。南横通道,联接东南亚、南亚、西亚和欧洲南部,长度9000公里,将西亚、中亚的太阳能通过特高压直流向欧洲东南部和南亚负荷中心送电,东南亚和中国水电向南亚输送。

亚欧互联北横和南横通道将实现多类型清洁能源互补利用以及不同国家间跨时区电力互济。以中亚地区为例,夏季风速较低,而太阳辐射强度高、水电处于丰水期;冬季太阳辐射强度低、水电进入枯水期,但风力恰恰处于全年最大水平。亚欧大陆横跨13个时区,存在最大7小时左右时差,中国中午出现负荷高峰时,欧洲则是夜晚的负荷低谷。

(2)跨洲跨国互联电网经济效益显著

以报告提出的哈萨克斯坦—德国±1100千伏特高压直流工程为例,线路长度4200公里,输送哈萨克斯坦的太阳能至德国,比北海风电还具有1~2美分/千瓦时的价差优势。

2018~2050年全球能源互联网建设投资规模(万亿美元)

全球能源互联网骨干网架动画效果图


 

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研究背景

为应对化石能源危机、气候变化、环境污染等能源问题,世界各国正在加快能源结构转型步伐,提高能源利用效率,建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。全球能源互联网是联接清洁能源基地、负荷中心的平台,可实现全球能源高效开发、优化配置和有效利用。

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主要内容

全球能源互联网骨干网架研究立足全球能源发展现状和资源禀赋,联接世界大型清洁能源基地和主要电力消费中心,与各国电网主网架紧密衔接、协同发展,在各洲能源互联网规划基础上,提出了“九横九纵”全球能源互联网骨干网架方案和跨洲跨区跨国联网重点工程。

报告重点研究了全球经济社会、能源电力发展趋势和清洁能源开发、电力流格局,系统分析了全球能源互联网综合价值和效益,为促进清洁能源大规模开发、全球配置和高效利用,实现世界经济、社会、环境可持续发展提供解决方案。

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研究结论

(1)世界能源发展必须彻底摆脱对化石能源的依赖,走清洁发展、电为中心的可持续发展道路。

(2)长远来看,全球电力需求将持续稳定增长,发展中国家和地区增长较快。亚洲作为全球主要电力需求区域的地位逐步凸显;发达国家和地区电力需求增长动力主要来自电能替代。

(3)在全球能源配置中,电力贸易将逐步成为全球能源贸易的主要形式,形成多种能源跨时区互补、跨季节互济、全球配置的电力流格局。

(4)全球能源互联网骨干网架以特/超高压交直流输电、柔性直流输电、海底电缆等先进技术为支撑,构建跨越五大洲、四大洋,覆盖全球的跨国跨洲互联电网通道。

(5)根据规划,全球将逐步形成18个主要同步(联合)电网,形成“九横九纵”全球能源互联网骨干网架。2035年,建成“五横五纵”互联通道,亚洲—欧洲—非洲率先实现跨洲联网。

(6)根据投资估算,2018~2050年,全球能源互联网总投资38万亿美元,其中电源投资27万亿美元,电网投资11万亿美元。至2050年,骨干网架新增输电线路长度17.7万公里,累计投资3900亿美元。

(7)根据预测,到2050年,清洁能源发电量占全球发电量的81%以上;拉动全球经济增长年均0.2个百分点;全球平均度电成本比目前降低2.8美分/千瓦时;累计创造超过1亿个就业岗位。

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具体案例

(1)全球能源互联网骨干网架亚欧互联通道与“一带一路”路线契合

北横通道,沿“丝绸之路经济带”横贯亚欧大陆,联接中国、哈萨克斯坦、俄罗斯、德国、法国等国,长度1万公里,将中亚清洁能源通过特高压直流分别送至欧洲和中国,依托中国特高压交流同步电网,转送至东北亚负荷中心。南横通道,联接东南亚、南亚、西亚和欧洲南部,长度9000公里,将西亚、中亚的太阳能通过特高压直流向欧洲东南部和南亚负荷中心送电,东南亚和中国水电向南亚输送。

亚欧互联北横和南横通道将实现多类型清洁能源互补利用以及不同国家间跨时区电力互济。以中亚地区为例,夏季风速较低,而太阳辐射强度高、水电处于丰水期;冬季太阳辐射强度低、水电进入枯水期,但风力恰恰处于全年最大水平。亚欧大陆横跨13个时区,存在最大7小时左右时差,中国中午出现负荷高峰时,欧洲则是夜晚的负荷低谷。

(2)跨洲跨国互联电网经济效益显著

以报告提出的哈萨克斯坦—德国±1100千伏特高压直流工程为例,线路长度4200公里,输送哈萨克斯坦的太阳能至德国,比北海风电还具有1~2美分/千瓦时的价差优势。

2018~2050年全球能源互联网建设投资规模(万亿美元)