3 中国可再生能源持续高速发展的保障举措

为保障可再生能源大规模发展和顺利消纳，可从电网互联互通、电源调节性能、用户侧需求管理及电力市场等影响可再生能源发展的关键因素着手。

3.1 扩大可再生能源电力消纳和平衡范围

由于中国可再生能源资源中心和负荷中心呈逆向分布，因此需要构建全国电网互通互联平台，实现跨区域、多电源之间的时、空互补。随着可再生能源的更大规模开发，应规划建设相应的跨区特高压交、直流输电工程，形成结构合理、网架坚强、广泛互联和智能调控的能源资源优化配置平台。同时在中、东部地区，应积极发展分布式可再生能源利用，结合微电网的发展，改变地区的能源结构。

以电网为桥梁和载体，利用多种可再生能源发电的时、空互补性，通过大范围平衡来互补各自发电出力变化和降低综合出力的波动性，实现可再生能源本身的互补协调，有效提高大区域能源系统的综合效率和可再生能源的消纳能力。通过智能电网和分布式电源以及新型用能体(如电动车)的双向互动，协助解决电网的调峰问题。图6所示的某区域风电集群系统的输出功率可以说明：多能源系统平衡空间区域越大，出力的时间波动越小。

以东北地区供暖期运行数据模拟计算，在省内小区域平衡消纳模式下，累积弃风46.32亿kW·h，弃风率为25.2%；优化省间联络线功率后，在输送功率按需变化而输送总电量不变的条件下，风电在大平衡区域内整体消纳，东北全网弃风减少到31.06亿kW·h，弃风率减少到17.32%，降低了8个百分点，如图7所示。由此可见，大区域平衡消纳对提升可再生能源消纳能力的效果明显。

3.2 促进多能互补和电源灵活调节

通过电力系统智能调度与控制，实现多能互补、协调利用，是提高可再生能源高比例消纳的重要手段。一是利用电源侧水、热、电等多类能量的存储与调节能力，提高各种并网电源的灵活性、可调性、经济性、安全性和智能化； 二是提高火电机组运行的灵活性，对大规模可再生能源发电的波动、不稳定特性，起到保障和支撑作用。

以某省级电网为例，通过提高火电机组调节能力，使火电机组最小技术出力由60%分别降至50%、40%、30%和20%，可分别提高该地区风电消纳76亿kW·h、145亿kW·h、197亿kW·h和239亿kW·h，提高太阳能发电消纳35亿kW·h、64亿kW·h、84亿kW·h和102亿kW·h，如图8所示。因此，火电机组灵活改造，可以显著提升可再生能源消纳能力。

3.3 发展终端电能替代和需求侧响应

在终端能源消费环节，积极推进居民生活、工业与农业生产、交通运输等领域电能替代。发展电动汽车，用电能替代散烧煤、散烧薪柴和交通燃油，发展热电解耦供热、地源热泵、余热利用、电炊、工业电锅炉(窑炉)、农业电排灌等，提高终端用电比例，扩大可再生能源电力发展和消纳空间。测算结果显示，某省通过实施40亿kW·h的电能替代，可提高5亿kW·h的风电消纳，弃风率降低3.2个百分点。

通过加强电力需求侧智能管理，运用电力市场机制和灵活电价政策引导用户改变用电习惯，改善负荷特性，可以有效促进可再生能源发电的消纳利用。在可再生能源装机比重大的省(自治区)，通过智能用能技术，提高可再生能源发电出力与电力负荷之间的协调性，运用峰谷电价、分时电价以及实时电价等机制，鼓励发电侧电源调峰，用户侧节能、错峰、调峰，通过平移、中断和调节部分负荷，实现用户侧虚拟调峰，提高电力系统运行的灵活性和经济性，也让电力用户在为电网调峰的同时， 减少用电费用。

为了比较不同需求模式下弃风量，以某省电网运行数据开展仿真，保持每日用电负荷总量不变，通过可移动负荷的削峰填谷作用(日负荷转移电量上限为日均负荷电量的10%，各时刻负荷转移电力上限值为最大负荷的10%)，风电限电率可降低4.1个百分点，如图9所示。由此可见，负荷侧需求响应和智能调控是提升可再生能源消纳能力的重要途径之一。

3.4 研发与推广大容量低成本储能技术

大规模储能技术的应用，可提高电力系统运行的灵活性，提高可再生能源的消纳能力。研发储电、储热、储冷、储气、制氢和储其他载能物质的系列储能技术，满足发、输、配、用多环节、不同应用场景需求。未来储能技术将向更高能量和功率密度、更低成本和高安全可靠性等技术方向发展，大容量、低成本储能电池技术将在可再生能源并网领域实现广泛应用。

储能对风电消纳的影响如图10所示，以某省电网2016年数据开展仿真，通过加装600 MW×6h储能设备，全年可提高4亿kW·h的风电消纳能力，弃风率可降低3%。

3.5 建设更大范围的电力市场

互联、互通、互调的智能电网，可有效支撑大范围电力市场，是实现可再生能源高效利用、全额消纳的重要平台。中国可再生能源消纳相关市场机制按交易种类可分为电量交易和发电权/替代交易，前者可分为调峰辅助服务市场和跨区域新能源直接交易；后者可分为省间联络线互济、自备电厂/火电厂替代交易、跨区域风火替代交易。在全国统一市场框架下，中国可再生能源将主要通过参与电力市场的方式，采用跨省区中长期交易实现资源的大范围优化配置， 灵活的短期交易消解可再生能源波动性带来的调峰调频问题，并逐步过渡到包括中长期市场和现货市场在内的完整市场体系，通过发挥可再生能源边际成本低的优势实现优先消纳。

实时电力市场可利用云计算、大数据、移动通信和物联网等现代信息、通信技术，智能判断弃风、弃光、弃水工况，及时调节并发布实时电价。

通过电力市场机制(包括电网辅助服务市场)，激励各参与者积极利用富余、 低谷、“ 三弃”电力；零电价或负电价机制与电力市场辅助服务，可使用户自觉适应可再生能源本身波动性，调整用电习惯，同时自身得到收益。

4 中国可再生能源发展对建设全球能源互联网的启示和建议

4.1 全球能源互联网发展需求

2016年11月，巴黎协议正式生效，标志着加快清洁发展、应对气候变化、 推动世界能源转型已成为各国共识和共同行动。

从发电端看，全球可再生能源(水能、风能、太阳能等)资源非常丰富，其中风能、太阳能资源每年的理论蕴藏量约为0.2×108亿kW·h、1.5×109亿kW·h，是全球化石能源剩余探明可采储量总量的38倍，仅开发其中万分之五就可满足全球能源需求。发展可再生能源，共享清洁资源，是构建全球能源互联网的重要驱动力。未来可再生能源在全球能源供应中的地位将更加突出，预计到2050年，全球范围内可再生能源将满足全世界50%以上的一次能源需求。

从用电端看，全球人均用电量分布极为不均，这已成为制约全球经济均衡发展的重要因素之一。根据2016年统计数据，北美、北欧发达地区年人均用电量可达1000 kW·h以上，中非、南亚国家多在500 kW·h以下，部分国家不到100 kW·h，全世界还有约12亿人没有用上电。

全球可再生能源资源禀赋情况和中国类似，大部分可再生能源丰富地区和负荷集中地区呈逆向分布，必须采取集中式开发、远距离输送到负荷中心的方式加以利用，仅在部分地区，可再生能源资源和负荷匹配性较好，可采用就地开发、就地利用的方式。

全球能源互联网是实现能源资源共建共享、互联互通、开放兼容的“巨系统”，是创造经济、社会、环境和生态综合价值的发展平台，将深刻改变全球能源发展、经济增长、社会生活和生态环境，带来能源领域生产力和生产关系的根本性变革。

4.2 全球能源互联网发展基础

在资源储量条件方面，目前已探明全球范围内非水可再生能源基地主要分布在由北极风电、赤道太阳能、45°能源带构成的“之”字形区域中。

在可再生能源发电技术和电力市场方面，丹麦、英国、德国、西班牙和中国等国，已有许多成功经验。

在装备制造和产业条件方面，依靠技术进步和全生产链效益提高，近年来全球风电和光伏发电成本持续下降，2016年下半年全球陆上风电每千瓦时平均成本比2015年下半年下降了18%，晶体硅光伏发电每千瓦时平均成本下降了17%。

在特高压输电技术方面，从世界范围来看，作为成熟的输电技术，特高压交、直流输电正在更多的联网工程中得到应用。

在机制和规划方面，2016年全球出台了《能源环境技术创新战略 2050》《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》等一系列与智能电网相关的创新发展计划和政策措施，采取行动加快能源科技创新。美国、澳大利亚等国均发布了新的电力系统发展蓝图，为智能电网发展制定了新的规划。

2017年11月，全球能源互联网发展合作组织在联合国高级别研讨会上发布了《全球能源互联网落实联合国2030年可持续发展议程行动计划》，提出依托全球能源互联网落实“2030议程”的十大行动和五大机制，包括理念传播、清洁发展、消除无电、电网互联、电能替代、智能电网、能效提升、创新驱动、能力建设和政策保障十大行动，以及全球电力规划、跨国工程建设、全球电力贸易、互联电网协调和技术标准协同五大合作机制。该行动计划为推动全球能源互联网的战略规划与建设运行奠定了基础。

4.3 中国可再生能源发展带来的启示

综上所述，中国可再生能源发展对建设GEI有以下主要启示：

(1) 树立以清洁的可再生能源为根本，多种类能源协同、互补、互利发展的大能源系统观，规划和发展全球能源互联网。

(2)加强在特高压输电、智能电网、清洁能源、储能和大电网运行控制等领域的全球技术标准合作，推动技术攻关，推广先进技术。

(3)积极推动更大范围平衡、较多国家(地区)参与的可再生能源电力消纳与互惠互利的灵活电力市场，加快消除无电地区和无电人口，使发展中国家的
资源优势变成经济社会发展优势，促进全球能源电力与经济社会的协调发展。

(4)按照国内互联—洲内互联—洲际互联三步走的发展路线，在全球推广成熟的特高压交、直流输电技术和分布式微电网技术，根据当地国家的需求开发清洁能源和建设电网，统筹考虑相关国家的法律、标准、技术、环保和工程建设、运营等问题，示范工程先行，有序建设全球能源互联网。
 

5 结语

为保障全球能源安全，应对气候变化，实现人类、社会和生态的可持续发展，需要建立以可再生能源为主导的电力供应体系。

中国在可再生能源利用方面取得了举世瞩目的成就，拥有世界领先的特高压输电和智能电网技术。基于可再能源发展的经验和挑战分析，中国进一步明确了可再生能源的发展目标和主要举措。

全球具有丰富的可再生能源资源，大力发展可再生能源已经成为全球战略。构建全球能源互联网，是开发全球可再生能源，让人人享有清洁能源的重要支撑。中国在可再生能源资源普查、开发模式、特高压输电技术、坚强智能电网构建和政策标准等方面取得的经验和成果，可为未来全球能源互联网建设提供借鉴和启示。