國家電網(wǎng)公司在全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會上發(fā)布了《北極風電資源及開發(fā)研究》報告，俄羅斯能源部能源署(REA)也發(fā)布了俄羅斯北極圈內(nèi)和遠東地區(qū)風電資源聯(lián)合開發(fā)前景俄中合作研究成果。
他們于2015年完成了與國家電網(wǎng)公司(SGCC)關(guān)于在俄羅斯北冰洋沿岸和太平洋沿岸建設(shè)并運營總裝機容量達50GW超大型世界級規(guī)模和技術(shù)水平的風電場(吉瓦級風電場)并經(jīng)特高壓輸電線路向中國輸送電力方案的評估。
想知道全球能源互聯(lián)網(wǎng)具體什么樣，先從北極看就好了。
國家電網(wǎng)公司這樣說：
北極地區(qū)有多少風電資源?
環(huán)北極地區(qū)六國處于沿?；蛭挥诒北螅Ｄ觑L速較高，年理論發(fā)電量、年技術(shù)可開發(fā)量分別占全球風能資源的18.5%、17.2%，風能資源豐富，具備成為全球能源互聯(lián)網(wǎng)風電基地的資源條件。
白令海、楚科奇海、巴倫支海、格陵蘭島、喀拉海相對適于風電開發(fā)。
北極地區(qū)風電技術(shù)可開發(fā)容量為110.6×108kW，其中陸地73.1×108kW，海域37.5×108kW;
如去除格陵蘭島冰蓋厚度超過10m的面積，可開發(fā)裝機容量為88.9×108kW，其中陸地51.4×108kW，海域同上。展望未來，依托技術(shù)進步，風能資源開發(fā)能力可進一步提升至1000×108kW。
北極哪里適合開發(fā)風電場?
綜合考慮土地用途、地質(zhì)條件、港口條件、輸電線路等諸多因素，最終確定格達半島、泰梅爾半島及薩哈林島北部區(qū)域為風電場宏觀選址的第一批推薦區(qū)域。
根據(jù)俄方的分析結(jié)果，這三個地區(qū)七個區(qū)域內(nèi)風機發(fā)電額定功率利用率均在30%以上，部分地區(qū)理論最高額定功率利用率超過55.3%，對應(yīng)最高年等效利用小時達4844h。每個區(qū)域裝機容量可達到0.5×108kW，屬于俄羅斯北極和遠東地區(qū)優(yōu)先開發(fā)風電場的地區(qū)。
北極風電場用什么風機合適?
北極風電場建議采用雙饋型風力發(fā)電機組。
結(jié)合北極潛在風電場的風能資源情況，功率等級推薦采用單機容量2.3MW、5MW的機型。
由于北極地區(qū)風電場冬季可能出現(xiàn)-65~-70℃的極端低溫，現(xiàn)有風電設(shè)備若不進行相關(guān)適應(yīng)性設(shè)計、采取專門措施提高其耐寒性能，均不能在北極地區(qū)正常使用。
適應(yīng)性設(shè)計將增加風機造價。
比如：
金屬材料，需增加提高金屬沖擊韌性的合金元素(Ni鎳)。
葉片材料，需要對基體、夾層以及黏合材料進行相關(guān)的試驗和測試。
保溫技術(shù)，需對電氣元器件進行重新選型，同時需對機組增加加熱系統(tǒng)和保溫設(shè)計。
需考慮足夠的潤滑油加熱系統(tǒng)設(shè)計，或者為此研發(fā)專用潤滑油品。
除冰，采用加熱系統(tǒng)或熱吹風。
為縮短超低溫環(huán)境下啟機預熱時間，機組應(yīng)采用全壽命周期運行模式，機組內(nèi)加熱設(shè)備長期保持運行。
施工可以想辦法
北極地區(qū)風電施工難度較大，但不存在不可逾越的技術(shù)難題。
在施工中應(yīng)充分考慮北極高緯度地區(qū)環(huán)境氣候特點，盡量選擇在夏季施工，并做好施工方案及技術(shù)措施。
樁基礎(chǔ)和沉箱基礎(chǔ)可作為海上風機基礎(chǔ)優(yōu)先考慮的基礎(chǔ)型式，需要解決的主要問題是降低基礎(chǔ)施工的成本和造價，可通過改進基礎(chǔ)型式和工業(yè)化的制造安裝手段來解決。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展布局示意圖
北極的風電要往哪里送?
北極風電外送目標市場主要包括東北亞、歐洲和北美洲。
東北亞(主要是中國、日本、韓國)電力需求總量大、增長快;歐洲電力需求總量大且資源貧乏，發(fā)展可再生能源的需求迫切。
從地理位置看，亞洲和歐洲開發(fā)利用北極地區(qū)風電資源明顯具有地理優(yōu)勢。北美洲風能、太陽能、水能資源都非常豐富，基本能夠滿足本洲未來的電力需求，跨洲接受北極風電可以實現(xiàn)東西時區(qū)互濟聯(lián)網(wǎng)效益。
北極地區(qū)風電外送，以白令海峽、格陵蘭島、挪威海和巴倫支海等重點風電基地為支點，實現(xiàn)北半球的亞洲、歐洲、北美洲電網(wǎng)環(huán)形互聯(lián)，不僅可以滿足東北亞、歐洲和北美洲的遠景能源供需缺口，還可充分發(fā)揮大電網(wǎng)互聯(lián)優(yōu)勢，在時差跨度較大的東北亞、歐洲和北美洲電網(wǎng)之間取得顯著的峰谷調(diào)節(jié)、互為備用、跨洲互補等效益。
此外，利用各大洲間的時差，將北極風電分時段送各大洲，以滿足各洲白天的高峰負荷需要，同時提高北極風電利用效率。
【北極風電向東北亞輸電方案構(gòu)想】：
近中期，薩哈林島—東北亞±1100kV特高壓直流分別落點中國(華北地區(qū)，如河北石家莊)和日本(東京區(qū));
若考慮與近期俄羅斯遠東煤電向中國輸電工程銜接，近中期，至中國華北的特高壓直流也可以考慮采用±800kV。中遠期，采用±1100kV特高壓直流，向中國(東北地區(qū),如遼寧)和韓國(首都區(qū))輸電。
設(shè)想中遠期喀拉海首先通過±1100kV特高壓直流輸電至俄羅斯西伯利亞貝加爾湖附近，繼續(xù)匯集部分水電和風電后接力輸電至中國，落點在“三華”地區(qū)。
設(shè)想長遠期喀拉海風電通過±1100kV特高壓直流送電至中亞或新疆，匯集當?shù)厍鍧嵞茉措娏亢螅ㄟ^±1100kV特高壓直流送電中國，落點建議置于“三華”主要負荷地區(qū)。
【北極風電向歐洲輸電方案構(gòu)想】：
中遠期，喀拉海地區(qū)與歐洲聯(lián)網(wǎng)通過±1100kV特高壓直流實現(xiàn)，分別落點德國(東部柏林地區(qū))和意大利(米蘭地區(qū))。富余電力在整個歐洲范圍內(nèi)消納。
若考慮利用中亞五國豐富水電，考慮長遠期喀拉海風電首先通過±1100kV特高壓直流送電至中亞或新疆，匯集當?shù)夭糠诛L電或煤電后，通過±1100kV特高壓直流(或重啟歐洲特高壓交流輸電計劃)實現(xiàn)向歐洲輸電。
【北極風電向北美洲輸電方案構(gòu)想】：
長遠期，采用接續(xù)輸電方式，楚科奇地區(qū)通過多回±1100kV特高壓直流向北美洲輸電。
由于楚科奇地區(qū)向北美洲輸電距離長，為了滿足技術(shù)要求，考慮第一落點選在加拿大西部的負荷中心英屬哥倫比亞省(推薦溫哥華附近)。
由加拿大英屬哥倫比亞省輸往美國加利福尼亞州的電能可以通過規(guī)劃建設(shè)的加拿大—太平洋西北—加州北部交直流輸電線路工程實現(xiàn)，再通過美國國內(nèi)特高壓電網(wǎng)輸送各地。
分三階段逐步開發(fā)及外送利用
北極地區(qū)風能資源豐富，已開發(fā)規(guī)模小，可謂取之不盡的可再生能源寶庫。但其氣候極端，風電資源開發(fā)及外送難度較大，一直以來并無技術(shù)經(jīng)濟性合適的開發(fā)利用方式。
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略構(gòu)想為人類能源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供了解決方案?；谶@一發(fā)展理念，北極地區(qū)風電資源可依托泛在堅強的智能電網(wǎng)，特高壓骨干網(wǎng)架，分為三大階段逐步得到開發(fā)及外送利用，對優(yōu)化全球能源格局具有重要戰(zhàn)略意義。
利用北極地區(qū)推進全球電網(wǎng)互聯(lián)
隨著特高壓直流輸電技術(shù)的成熟和不斷提升，北極這一世界風能寶藏(占全球陸上風能資源的五分之一)價值將不斷凸顯。
此外，北極地區(qū)是北半球三大洲向北延伸的交匯，在實現(xiàn)三大洲電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方面擁有無與倫比的地理位置優(yōu)勢，也是全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的必經(jīng)之地。
開發(fā)北極風電、利用北極地區(qū)推進全球電網(wǎng)互聯(lián)將成為未來全球可再生能源開發(fā)利用的里程碑。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)示意圖
俄羅斯能源部能源署這樣說：
選出3處區(qū)域建設(shè)吉瓦級風電場
在按照商定原則研究過程中，選出了3處區(qū)域，每個區(qū)域里均有面積在15000~20000km2的風場2～3處，可用來建設(shè)功率為50GW的吉瓦級風電場。
采用世界領(lǐng)先制造商生產(chǎn)的風力發(fā)電機組，從技術(shù)工藝、風力氣候和動力指標方面這些機組更適合在吉瓦級風電場任何一處地點作為原型機組用。
效率最好的是GeneralElectricGE3.6s,Mervento118/3,6MW,Sinovel105/3,0MW,SiemensSWT-3.0MW的風力發(fā)電機組。
俄羅斯北極和遠東條件下使用的現(xiàn)有風力發(fā)電機組必須提高抗震(薩哈林)和耐低溫(北極)性能。
永久凍土地區(qū)風電場建設(shè)在技術(shù)上要求新型(樁)基礎(chǔ)設(shè)計。
?2處風場位于格達半島上(亞馬爾—涅涅茨自治區(qū))以格達—亞馬，安季帕尤塔和塔佐夫斯基村一帶為中心;
?3處風場位于泰梅爾半島上(多爾加諾—涅涅茨自治區(qū))，以迪克森、索普卡爾加和卡拉烏爾村為中心;
?2處風場位于薩哈林島北部的奧哈區(qū)—雷布諾夫斯克和博濟比—恰伊沃地區(qū)。
宏觀經(jīng)濟指標及備用電站是影響經(jīng)濟指標的主要因素
±1100kV特高壓直流輸電線路的長度和地理定位也優(yōu)化選取，將吉瓦級風電場的電力輸送到中國邊境。
新建火力發(fā)電廠的合理方案和建設(shè)地點基本確定(如燃煤電廠建設(shè)于克麥羅沃或薩哈林露天煤礦基地，或者依托塔佐夫斯基天然氣田建設(shè)燃氣電站)，總裝機容量15~20GW，以作為吉瓦級風電場功率和發(fā)電量不穩(wěn)定時的后備和平衡之用。
基于估算的吉瓦級風電場建設(shè)和維護、備用電站表(燃煤或燃氣)及其到中國邊境的輸電系統(tǒng)的定價，對吉瓦級風電場在所選地區(qū)的經(jīng)濟指標進行了評估。
按照設(shè)定的中俄邊境跨越地點關(guān)口價，當項目的內(nèi)部收益率接近9%~11%時，吉瓦級風電場的電能成本低于66美元/MWh。
可以確定的是，宏觀經(jīng)濟指標(通脹指數(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的平減指數(shù))以及備用電站的容量和發(fā)電量(按吉瓦級風電場發(fā)電量的50%和100%)是影響項目經(jīng)濟指標的主要因素。
結(jié)論：薩哈林吉瓦級風電場向日本、朝鮮和韓國增加出口是可行的
俄羅斯風能發(fā)電的總技術(shù)潛能超過當前俄羅斯年用電量的11倍(約10500億kWh)。而其總量存在于生活著本國約73%居民的中央、西北、伏爾加河沿岸和南部聯(lián)邦區(qū)，約為35000億kWh/年。這使人們有理由相信，風資源不僅僅是電力生產(chǎn)的重要來源，還是電力出口潛力的基礎(chǔ)能源品種。
吉瓦級風電場屬于俄中方案首倡的俄羅斯項目，我們認為，進行薩哈林吉瓦級風電場建設(shè)，以互惠的能源和經(jīng)濟條件向日本、朝鮮和韓國增加出口是可行的，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟評估和投資論證，發(fā)展前景廣闊。
與鄰國互補極具前景
與哈薩克斯坦在可再生能源領(lǐng)域里開展太陽能和風能互補是極具前景的。哈國一系列地區(qū)與有風能和太陽能資源保障的鄂木斯克和新西伯利亞草原地區(qū)相連，具有很高的風電潛能。哈薩克斯坦大多部分領(lǐng)土極富太陽能，可以考慮使用太陽能電站作為吉瓦級風電場互補電站。
有效利用現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施在俄羅斯和哈薩克斯坦交換電力，并向中國出口，進而顯現(xiàn)經(jīng)濟效益。
沿途徑吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦和中國的長度約3000km的直流輸電線路，向印度德里地區(qū)出口電力。
新絲綢之路基于太陽能和風能電站的能源保障項目，同樣具有前景。
俄羅斯西部地區(qū)和白俄羅斯風力資源極其豐富，在可再生能源開發(fā)基礎(chǔ)之上建立與歐盟國家能源橋具有廣闊前景。
項目已經(jīng)列入兩國合作清單
在俄羅斯聯(lián)邦領(lǐng)土上建設(shè)并運營總裝機容量可達50GW風電場，并向中國輸送電力可行性初步評估成果證明：該項目資源具備、技術(shù)可行，在能源和經(jīng)濟方面也具有進一步研究和落實的合理性。
該項目業(yè)已列入中俄可再生能源領(lǐng)域合作工作組第一次會議的遠景項目清單中。
ps，國網(wǎng)能源研究院的《全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告》里是這樣說中國的：
