里夫金在《第三次工業(yè)革命》中，明確提出“能源互聯(lián)網(wǎng)”是未來世界的能源供給的主要形態(tài)。世界上主要國家都在探索未來能源轉型的發(fā)展路線。清潔發(fā)電技術、超高壓與新電網(wǎng)技術、分布式發(fā)電及智能配網(wǎng)成為了能源互聯(lián)網(wǎng)的三大基石。
基石一：清潔發(fā)電技術
1.新能源政策支持
我國經(jīng)過30余年經(jīng)濟發(fā)展，以化石能源為主的能源生產(chǎn)和消費規(guī)模不斷增加，國內資源環(huán)境約束凸顯，迫切需要大力發(fā)展新能源，加快推進能源轉型。當前，以新能源為支點的我國能源轉型體系正加速變革，大力發(fā)展新能源已上升到國家戰(zhàn)略高度，成為順應我國能源生產(chǎn)和消費革命的發(fā)展方向。李克強總理在新一屆國家能源委員會首次會議強調，推動能源生產(chǎn)和消費方式變革，提高能源綠色、低碳、智能發(fā)展水平;習主席在中央財經(jīng)領導小組第六會議中，明確提出要推動能源生產(chǎn)和消費革命，建立多元供應體系。立足國內多元供應保安全，大力推進煤炭清潔高效利用，著力發(fā)展非煤能源，形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系。中共中央文件〔2015〕9號《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》提出完善并網(wǎng)運行服務，支持新能源、可再生能源、節(jié)能降耗和資源綜合利用機組上網(wǎng)，積極推進新能源和可再生能源發(fā)電與其他電源、電網(wǎng)的有效銜接，依照規(guī)劃認真落實可再生能源發(fā)電保障性收購制度，解決好無歧視、無障礙上網(wǎng)問題。同時，提出開放電網(wǎng)公平接入，建立分布式能源發(fā)展新機制，有序向社會資本放開配售電業(yè)務。
2.新能源發(fā)展現(xiàn)狀
(1)風電
風電裝機規(guī)模全球第一。截至2014年底，風電并網(wǎng)裝機容量達到9581萬kW，占全球的27%。風電裝機主要集中在“三北”地區(qū)，合計約占全國總量的83%。蒙西、蒙東、天津、等12個省級電網(wǎng)的風電已成為裝機第二大電源。風電得到較好利用，全年發(fā)電量超過18個省份的本省用電量，發(fā)電利用小時達到2000h左右。(2)光伏發(fā)電
光伏發(fā)電增長速度全球最快，裝機容量位居世界第二。2010～2014年，光伏發(fā)電裝機容量年均增速219%;2013、2014年連續(xù)兩年新增光伏發(fā)電裝機容量突破1000萬kW，約占全球同期新增裝機容量的1/3。截至2014年底，全國光伏發(fā)電并網(wǎng)容量達到2652萬kW，僅次于德國位居世界第二。建成百萬千瓦級光伏電站，主要集中分布在西北地區(qū)。2012年青海建成我國第一個百萬千瓦光伏發(fā)電基地，2013年甘肅、新疆建成百萬千瓦光伏發(fā)電基地。2014年全年光伏發(fā)電量約231億kW˙h。
(3)分布式新能源
根據(jù)國家能源局定期公布分布式光伏發(fā)電發(fā)展情況，統(tǒng)計口徑涵蓋接入35kV、裝機容量在2萬kW以下的光伏電站。截至2014年底，全國分布式光伏發(fā)電累計裝機容量為467萬kW。
3.新能源發(fā)展格局
1.集中式開發(fā)和分布式利用是世界各國新能源開發(fā)利用的兩種重要方式。就我國實際情況而言，我國風能、太陽能資源資源分布的特點，客觀上決定了風電以集中式開發(fā)外送為主、太陽能發(fā)電以集中開發(fā)和分布式利用相結合的總體格局。風電：《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014—2020年)》提出優(yōu)化風電開發(fā)布局，2020年風電裝機規(guī)模達到2億kW，并重點建設酒泉、蒙西、蒙東、冀北、吉林、黑龍江、山東、哈密、江蘇等9個大型風電基地，九大基地裝機占85%?！叭薄钡貐^(qū)仍然是風電開發(fā)重點，占全國64%。結合各地區(qū)風電發(fā)展規(guī)劃以及目前風電核準項目建設進度，預計2020年全國各省區(qū)風電開發(fā)規(guī)模達到26699萬kW，突破規(guī)劃目標。風電布局向中東部地區(qū)、南方地區(qū)傾斜趨勢逐漸加強。太陽能發(fā)電：《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014—2020年)》，2020年全國太陽能發(fā)電總裝機將達到1億kW，“三北”地區(qū)太陽能發(fā)電裝機達到3700萬kW，占總裝機的37%。根據(jù)目前發(fā)展速度，預計2020年太陽能發(fā)電裝機將達到1.5億kW。
基石二：超高壓與電網(wǎng)技術
1.電網(wǎng)發(fā)展必要性
?。?）我國新能源資源的分布特點，以及集中式新能源發(fā)電特性對電網(wǎng)運行的影響，客觀上決定了大電網(wǎng)是我國新能源規(guī)?；l(fā)展的重要推動因素，我國大規(guī)模新能源并網(wǎng)尤其需要大電網(wǎng)的支撐。
?。?）我國風能、太陽能資源豐富，目前我國風電裝機位居世界第一、太陽能發(fā)電裝機年底有望超過德國躍居世界第一;風電和光伏發(fā)電設備產(chǎn)能充足，均占全球產(chǎn)能的一半以上，具備大規(guī)模開發(fā)的有利條件。破解當前的棄風、棄光等問題，迫切需要加強電網(wǎng)，通過在全國范圍配置資源加以解決。
?。?）全球能源互聯(lián)網(wǎng)構建。9月26日，習近平總書記在聯(lián)合國發(fā)展峰會上宣布“中國倡議探討構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”。發(fā)揮我國特高壓、智能電網(wǎng)、新能源發(fā)展的領先優(yōu)勢，以“一帶一路”沿線國家的電網(wǎng)互聯(lián)互通為突破口，推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設，有利于我國在全球氣候變化談判和全球能源轉型中占領制高點，贏得全球能源治理的話語權和主動權。
2.電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
目前，國家電網(wǎng)已建成特高壓試驗示范工程、皖電東送工程、浙北-福州3項特高壓交流工程，建成特高壓線路3143.4公里，特高壓變電站10座、變電容量5100萬千伏安。在建的有錫盟-山東、淮南-南京-上海、蒙西-天津南、榆橫-濰坊4項特高壓交流工程。這些工程帶動我國電工裝備業(yè)整體升級。我國已研制了特高壓變壓器、開關、高抗、串補等全部關鍵設備，均一次投運成功。在特高壓帶動下，我國電工裝備企業(yè)不僅主導了國內高端市場，而且進軍國際市場，出口額連年大幅增長。巴西已采用我國特高壓技術和裝備建設大型水電送出工程。
3.特高壓發(fā)展展望
統(tǒng)籌考慮能源基地開發(fā)、受端地區(qū)用電需要，為滿足我國能源需求和西部大開發(fā)需要，解決能源安全、電網(wǎng)安全、嚴重霧霾等問題，拉動國家內需和經(jīng)濟增長，還需加快實施“五交八直”特高壓交直流工程。電網(wǎng)發(fā)展格局優(yōu)化的思路：在“十三五”將國家電網(wǎng)優(yōu)化為西部(西北+川渝藏)、東部(“三華”+東北三省+內蒙古)兩個特高壓同步電網(wǎng)，形成送、受端結構清晰，交、直流協(xié)調發(fā)展的格局，將國家電網(wǎng)跨區(qū)輸電規(guī)模從目前的1.1億千瓦提高到3.7億千瓦?！笆濉逼陂g，電網(wǎng)建設投資2.7萬億元，帶動電源投資3.2萬億元，總投資近6萬億元。
基石三：分布式發(fā)電與智能配網(wǎng)
1.分布式電源發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
目前國家已明確了2015和2020年分布式光伏發(fā)電和分布式天然氣的發(fā)展目標，雖然對小水電也明確了發(fā)展目標，但是小水電一般不作為嚴格意義的分布式電源，對其他類型分布式電源并未明確具體的發(fā)展目標。根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展條件，確定預測情境下分布式電源發(fā)展規(guī)模：2020年分布式電源裝機容量可達到1.87億千瓦，占同期全國總裝機的9.1%;2030年分布式電源裝機容量達到5.05億千瓦，占同期全國總裝機的17.3%。從發(fā)展趨勢來看，分布式電源占比逐年增加，年均增加近1個百分點。
2.分布式電源對配網(wǎng)要求
?。?）分布式電源發(fā)展需要依托強大的電網(wǎng)支撐，才能充分發(fā)揮技術經(jīng)濟優(yōu)勢，實現(xiàn)快速發(fā)展。發(fā)揮電網(wǎng)余缺調劑作用。在用戶的用電高峰時期，分布式電源很有可能無法完全滿足用戶的用電需求，或在用戶的用電低谷時期，分布式電源電量過剩，此時需要大電網(wǎng)為分布式電源和用戶提供電量調劑余缺;發(fā)揮電網(wǎng)備用服務作用。除了少數(shù)偏遠地區(qū)獨立運行的分布式電源外，分布式電源一般均接入電網(wǎng)，正常運行時由電網(wǎng)為其提供電壓頻率支撐、系統(tǒng)備用等服務，發(fā)生故障或檢修退出時，由電網(wǎng)繼續(xù)為其用戶提供可靠的電力服務，以滿足電力用戶的可靠供電要求。
?。?）分布式電源的大量接入將出現(xiàn)局部地區(qū)潮流返送輸電網(wǎng)、雙向潮流大幅變化等情況，進一步驅動電網(wǎng)的更廣泛互聯(lián)，實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內進行優(yōu)化配置和保障電網(wǎng)安全運行。德國經(jīng)驗：分布式電源大量接入將導致配電網(wǎng)潮流雙向流動，成為有源網(wǎng)絡，進而出現(xiàn)本地分布式電源發(fā)電過剩而頻繁向主網(wǎng)送電情況。目前德國大量分布式光伏接入，每年約有四百小時向主網(wǎng)送電，對德國主網(wǎng)有功平衡帶來較大影響。依靠大電網(wǎng)調節(jié)成為德國分布式光伏消納重要手段。
?。?）我國情況：2020年前，將出現(xiàn)局部地區(qū)(比如浙江嘉興市、北京延慶縣)的可再生能源滲透率高達200%的情況，潮流將返送至220千伏電網(wǎng)。要求主網(wǎng)與配電網(wǎng)建立起更加緊密的聯(lián)系，將分布式電源納入到主網(wǎng)監(jiān)控范圍內，在全網(wǎng)范圍內優(yōu)化配置分布式電源
3.配電網(wǎng)建設改造三大行動
?。?）配電網(wǎng)裝備提升行動：一是優(yōu)化升級配電變壓器，推動非晶合金變壓器、高過載能力變壓器、調容變壓器等設備的應用;二是更新改造配電開關，2020年全面完成開關無油化改造，開關無油化率達到100%;三是提高電纜化率，2020年，中心城市(區(qū))核心區(qū)新建線路電纜化率達到60%。
（2）配電自動化建設行動：在中心城市(區(qū))及城鎮(zhèn)地區(qū)推廣集中式饋線自動化方式，在網(wǎng)絡關鍵性節(jié)點采用“三遙”終端，在分支線和一般性節(jié)點采用“二遙”終端;在鄉(xiāng)村地區(qū)推廣以故障指示器為主的簡易配電自動化。2020年，配電自動化覆蓋率達到90%。
?。?）新能源及多元化負荷接入暢通行動：一是滿足新能源和分布式電源并網(wǎng)。推廣應用新能源發(fā)電功率預測系統(tǒng)、分布式電源“即插即用”并網(wǎng)設備等技術，有序建設主動配電網(wǎng)、分布式多能源互補等示范工程。二是實施用戶智能友好互動工程。以智能電表為載體，建設智能計量系統(tǒng)，打造智能服務平臺。三是開展微電網(wǎng)示范工程。在城市供電可靠性要求較高的區(qū)域和偏遠農(nóng)村、海島等不同地區(qū)，有序開展微電網(wǎng)示范應用。
