能源互聯(lián) 未來(lái)藍(lán)圖
在3月28日舉行的2018全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上,全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)理事長(zhǎng)、瑞典皇家工程科學(xué)院院士劉振亞表示,構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,技術(shù)裝備不斷突破,加快發(fā)展的條件已經(jīng)具備。
據(jù)了解,合作組織對(duì)全球一百多個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)社會(huì)、能源資源、電力供需等開(kāi)展深入研究,提出全球能源互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)架規(guī)劃,以骨干網(wǎng)架為重點(diǎn),加快全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),總體分三個(gè)階段實(shí)施,最終形成覆蓋五大洲的“九橫九縱”能源大動(dòng)脈。
當(dāng)日首次發(fā)布的《全球能源互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)架研究》預(yù)計(jì),2018~2050年全球能源互聯(lián)網(wǎng)總投資約38萬(wàn)億美元,其中電源投資27萬(wàn)億美元,電網(wǎng)投資11萬(wàn)億美元。至2050年,骨干網(wǎng)架新增輸電線路長(zhǎng)度17.7萬(wàn)千米,累計(jì)投資3900億美元。
破繭而出
能源和空氣、水、糧食一樣,都是人類(lèi)生存必需的基本資源。到目前,地球雖然已經(jīng)誕生了46億年,但是大規(guī)模開(kāi)發(fā)使用化石能源不足300年,卻已經(jīng)面臨資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
“聯(lián)合國(guó)將支持和推動(dòng)把構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)作為加快能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)清潔發(fā)展、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要解決方案。”聯(lián)合國(guó)副秘書(shū)長(zhǎng)吳紅波在3月30日開(kāi)幕的2016全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上明確表示,通過(guò)全球能源互聯(lián)網(wǎng),可在滿足世界能源需求,提供充足可持續(xù)能源的情況下,實(shí)現(xiàn)可再生能源的充分利用,最終實(shí)現(xiàn)“人人享有可持續(xù)能源”的目標(biāo)。
最初,“能源互聯(lián)網(wǎng)”的愿景是由美國(guó)著名學(xué)者杰里米˙里夫金在其新著——《第三次工業(yè)革命》(2011)一書(shū)中首先提出的。由于化石燃料的逐漸枯竭及其造成的環(huán)境污染問(wèn)題,在第二次工業(yè)革命中奠定的基于化石燃料大規(guī)模利用的工業(yè)模式正在走向終結(jié)。里夫金預(yù)言,以新能源技術(shù)和信息技術(shù)的深入結(jié)合為特征的一種新的能源利用體系,即“能源互聯(lián)網(wǎng)”即將出現(xiàn)。
里夫金提出的能源互聯(lián)網(wǎng)具有以下四大特征,即:以可再生能源為主要一次能源、支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)接入、基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣域能源共享、支持交通系統(tǒng)的電氣化。
由此可見(jiàn),里夫金所倡導(dǎo)的能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵主要是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣域內(nèi)的電源、儲(chǔ)能設(shè)備與負(fù)荷的協(xié)調(diào)。之后,基于里夫金的能源互聯(lián)網(wǎng)愿景,人們對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)給出了初步定義:能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為核心,以互聯(lián)網(wǎng)及其他前沿信息技術(shù)為基礎(chǔ),以分布式可再生能源為主要一次能源,與天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等其他系統(tǒng)緊密耦合而形成的復(fù)雜多網(wǎng)流系統(tǒng)。
2014年7月,在電氣與電子工程師學(xué)會(huì)電力與能源協(xié)會(huì)2014年年會(huì)上,時(shí)任國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)劉振亞發(fā)表了署名文章《構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),服務(wù)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展》,提出只有樹(shù)立全球能源觀,構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),統(tǒng)籌全球能源資源開(kāi)發(fā)、配置和利用,才能保障能源的安全、清潔、高效和可持續(xù)供應(yīng)。
劉振亞認(rèn)為,全球能源互聯(lián)網(wǎng)是“智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源”的能源系統(tǒng),在這套系統(tǒng)中,智能電網(wǎng)是基礎(chǔ),特高壓電網(wǎng)是關(guān)鍵,而清潔能源則是根本。
“全球能源互聯(lián)網(wǎng)是覆蓋全球的能源基礎(chǔ)設(shè)施,涉及電源、電網(wǎng)、裝備、科研、信息等多個(gè)領(lǐng)域,投資需求大、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、帶動(dòng)力強(qiáng)。到2050年,全球能源互聯(lián)網(wǎng)累計(jì)投資額將超過(guò)50萬(wàn)億美元。”北京大學(xué)教授、著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家厲以寧指出。
穩(wěn)步推進(jìn)
新世紀(jì)以來(lái),能源、環(huán)境、氣候變化問(wèn)題嚴(yán)重制約著全球可持續(xù)發(fā)展,而中國(guó)倡導(dǎo)的建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng),加快清潔能源國(guó)際共享,實(shí)現(xiàn)共同可持續(xù)發(fā)展,正在成為世界各國(guó)的共識(shí)。
據(jù)2016全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)發(fā)布的信息顯示,通過(guò)全球能源互聯(lián)網(wǎng),從現(xiàn)在起全球清潔能源只需保持12.4%的年均增速,到2050年比重可提高到80%以上,實(shí)現(xiàn)能源永續(xù)清潔供應(yīng);到2050年全球二氧化碳排放控制在115億噸左右,僅為20世紀(jì)90年代初排放水平的一半,可以實(shí)現(xiàn)全球溫度上升控制在2攝氏度以內(nèi)。
2016年3月30日,中國(guó)、日本、韓國(guó)、俄羅斯電網(wǎng)公司共同簽署了《東北亞電力聯(lián)網(wǎng)合作備忘錄》。東北亞聯(lián)網(wǎng)將把蒙古、我國(guó)東北和華北以及俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)的可再生能源基地與我國(guó)華北、日韓等負(fù)荷中心連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)地區(qū)可再生能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。同時(shí),為加強(qiáng)國(guó)際合作,全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織同日揭牌成立,首批會(huì)員80家,來(lái)自亞洲、歐洲、非洲、美洲和大洋洲等五大洲國(guó)家,標(biāo)志著全球能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入全面發(fā)展的新階段。隨后在次日舉行的2016全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)閉幕式上,《全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作宣言》發(fā)布,提出了加強(qiáng)合作發(fā)展的8點(diǎn)倡議。
與此同時(shí),2016年國(guó)家發(fā)展改革委與國(guó)家能源局出臺(tái)了《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,從政策上對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的各項(xiàng)工作進(jìn)行有序推進(jìn)。
革命戰(zhàn)略(2016~2030)》,描繪了中國(guó)未來(lái)能源發(fā)展的總體藍(lán)圖,建設(shè)“網(wǎng)、源、荷、儲(chǔ)”協(xié)同發(fā)展,集成互補(bǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)。
同時(shí),加快構(gòu)建清潔能源低碳體系。到2017年底中國(guó)水電、核電、風(fēng)電、天然氣等清潔能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的比重已經(jīng)達(dá)到20.8%,比上年同比提高1.3個(gè)百分點(diǎn),其中風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模接近3億千瓦,占總發(fā)電裝機(jī)比重的16.5%。
李樸民表示,下一步將會(huì)同有關(guān)方面繼續(xù)深度推進(jìn)能源革命,促進(jìn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。首先,持續(xù)深入推進(jìn)能源戰(zhàn)略。深化2035、2050能源發(fā)展若干重大問(wèn)題建設(shè),開(kāi)展農(nóng)村能源革命行動(dòng),推動(dòng)非化石能源由規(guī)模化發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變,推進(jìn)化石能源清潔高效利用,加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的現(xiàn)代能源體系。其次,穩(wěn)步推進(jìn)國(guó)內(nèi)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。優(yōu)化油氣管網(wǎng)和電網(wǎng)的布局,加快能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè),研究提出相應(yīng)的配套措施,為能源互聯(lián)網(wǎng)新模式、新業(yè)態(tài)發(fā)展預(yù)留充足的空間。
困難重重
不過(guò),前行的路并非一帆風(fēng)順。
目前看,主要存在幾個(gè)難點(diǎn):
技術(shù)角度上,1000千米以外的電,必須用非常強(qiáng)大的電壓,譬如1000千伏或者1100千伏的特高壓才能實(shí)現(xiàn)電力的遠(yuǎn)距離輸送。但1000千米,只相當(dāng)于上海到遼寧的距離。如果要從莫斯科到北京,或者莫斯科到芝加哥,六七千甚至上萬(wàn)千米,除非未來(lái)電力超導(dǎo)技術(shù)能有突破,否則2000千伏的電壓從莫斯科送到烏魯木齊,電能可能已經(jīng)損耗完了。另外,對(duì)于信息流,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等能夠應(yīng)對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)需求的先進(jìn)技術(shù),多數(shù)還在走向成熟過(guò)程中。對(duì)于能量流,能量的儲(chǔ)存、高效運(yùn)輸技術(shù),還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到普及能源互聯(lián)網(wǎng)所需的程度。
政治角度上,電網(wǎng)事關(guān)國(guó)家安全,要打破地緣政治阻礙,推行跨國(guó)跨洲輸電網(wǎng)絡(luò)難度巨大。能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)成本高,周期長(zhǎng),且洗牌效應(yīng)明顯。其節(jié)能環(huán)保的效果預(yù)期遠(yuǎn)離很多人的生活,尤其是某些擁有雄厚技術(shù)和資本實(shí)力的西方國(guó)家。還有一些能源稟賦較好的國(guó)家,對(duì)現(xiàn)在國(guó)際社會(huì)上的節(jié)能減排努力都不溫不火,更不要提積極參與能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)這樣耗資巨大、可能削弱自己競(jìng)爭(zhēng)力的事業(yè)了。
經(jīng)濟(jì)角度上,信息流+能量流。能源互聯(lián)網(wǎng)要同時(shí)保證兩種載荷的交錯(cuò)運(yùn)行,并且要求必須高效、海量,成本還要控制在可普及的程度。
路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。
能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中的困難和障礙很多,但并不代表我們要停下腳步。在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中,也有很多重要的突破是伴隨著發(fā)展逐漸展開(kāi)的。只要我們積極地去推進(jìn),用需求來(lái)刺激創(chuàng)新,那滿足所求的可能性或?qū)⒆兊迷絹?lái)越大。
責(zé)任編輯:仁德財(cái)
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