
全球能源互联网或许是人类援救地球家园的沉要选择——由清洁能源转换并存储、运输、连通成网的电,有利于削减传染、降低碳排放,是人类可持续发展的未来
推动全球能源互联网,既是新能源和旧能源、新战术和旧思想的博弈,也是新网络和旧联盟、新地球和旧家园的切换
在浩瀚宇宙中悠悠运行了46亿年的地球,看上去依然俏丽。
但这颗温范色星球早已伤痕累累——绿色植被遭到粉碎、蓝色海洋遭逢传染、全球气温逐年上升等威胁近在面前。
2019年,国际能源署初次评估化石燃料使用对全球气温上升的影响,发现自前工业化时期以来,全球均匀气温上升了1℃,其中超过0.3℃由煤炭消费排放的二氧化碳造成。
还有钻研批注,若是全球温室气体排放维持目前水平,到2100年,海洋生物量损失将达17%。地球升温的后果不止于此——冰川消融、海平面升高、极端高温等,可能让更多人的生计陷入“水深火热”之中。
显然,地球火急必要一次能源转型。
能源是经济社会发展的沉要物质基础。能源资源重要有煤炭、石油、天然气等化石能源,以及水能、风能、太阳能等清洁能源。人类对能源的利用,曾经历从薪柴到煤炭再到油气的两次转型。每一次的能源更替,都伴随出产力的巨大飞跃和人类文化的沉猛进取。
而今,人类再一次站在了若何从地球罗致性命之源的十字路口。面对这一关键抉择,中国提出的构建全球能源互联网规划,正得到蕴含结合国在内越来越多的国际组织和国度的认同。
全球能源互联网是清洁能源在全球领域大规?ⅰ⑹渌秃褪褂玫某烈教,由智能电网、特高压电网和清洁能源3个身分组成。
在全球能源互联网发展合作组织(下称合作组织)主席刘振亚看来,全球能源互联网有助于实现能源出产从化石能源向清洁能源主导的转变,以及能源消费从煤炭、油、气等向以电为中心的转变,可能两全利用世界列国、各地的资源差、时区差、季节差、电价差等,推进全球清洁能源集约化开发和大领域高效配置,实现能源结构优化和使用效能提升。
结合国秘书长古特雷斯以为,全球能源互联网是实现人类可持续发展的主题和实现全球包涵性增长的关键,并督促全球列国当局为推动世界能源转型加强行动。
全球能源互联网为何深刻人心?已经在中国、巴西等国运行起来的能源互联网,又将若何在国际社会表演更沉要的角色?
能源动脉堵点何在
全球能源互联网的理想出自中国并非无意。
我国化石能源资源天赋先天不及——富煤、贫油、少气,给能源安全和可持续发展带来严格挑战。
煤电问题凸起。我国煤炭占一次能源消费比沉约58%,一半以上用于发电,且探明储量只能开采50年。目前我国煤电装机超过10.4亿千瓦,占全球一半。2019年以来,我国新投产和在建煤电约1.2亿千瓦,靠近欧盟国度现有煤电总和(1.4亿千瓦)。全球减排布景下,我国煤电装机不降反升,面对的国际压力越来越大。
油气受造于人。我国石油、天然气占一次能源消费比沉约27%,受资源前提限度,出产与消费缺口持续扩大,对表依存度别离达72%、43%,保险油气安全压力巨大。国网能源钻研院副院长蒋莉萍说,我国进口石油的65%来自中东地域,运输需经过印度洋、马六甲海峡等海域,地缘政治复杂。“出格是在经济逆全球化仰面、油价巨幅震荡、中美经贸摩擦等不确定成分可能持久存在的情况下,把能源安全系于国际市场靠不住,能源安全也买不来,油气对表依存度过高不利于国度安全。”
资源现实、绿色发展、经济安全的三沉约束下,我国以化石能源为主的能源出产和消费方式亟待调整,发展清洁能源成为主题选项。
我国清洁能源资源丰硕。水能、陆优势能、太阳能资源技术可开发量别离超过6亿、35亿、100亿千瓦,目前开发率别离低于50%、4%、5%。合作组织秘书长伍萱以为,清洁能源只有转化为电能就能被高效利用,而我国水、风、光资源重大,只需开发一半左右就可满足到2060年的能源需要。“随着太阳能发电、风电技术等的不休升级,以及风电、光伏成本的持续急剧降低,清洁能源齐全有可能成为我国主导能源。”
阻碍也有。最凸起的莫过于资源与需要逆向散布——70%左右电力消费集中在东中部地域,但水能、风能、太阳能资源80%散布在西部北部地域。
这意味着,中东部用电大省清洁能源不足,而清洁能源富集的西部北部地域用电需要有限。
这些清洁能源富有之地,因无力消纳本地清洁能源,只能“三弃”——弃风、弃光、弃水。数据显示,2016年,全国“三弃”电量高达1100亿千瓦时,超过同年三峡水电站发电量约170亿千瓦时,直接经济损失超500亿元。
清华大学电机工程与利用电子技术系教授周远翔以为,造成“三弃”的原因在于,我国大型能源基地与东中部地域的负荷中心,相距大多在1000公里以上,有的甚至达到3000公里,大大超出传统超高压输电线路的经济输送距离。“传统的高压、超高压电网,没法子把电送到数千公里之表,由于路上远距离传输损耗的电能太多。”
显然,清洁能源要想更好发力,火急必要建设远距离、大容量、低损耗的表送通路。
特高压当令登场。
特高压输电技术是指互换1000千伏、直流±800千伏及以上电压等级的输电技术。其最远输电距离可超过5000公里,同时由于电压超高,特高压远距离输电的沿途损耗极低。
特高压输电是世界级技术难题。上世纪60年代起,美国、苏联、日本、意大利等国均发展特高压钻研试验、设备研造和工程尝试,受造于政治、经济、技术等成分,纷纷无果而终。我国从上世纪80年代中期起头特高压技术的部门前期钻研与试验,2005年正式启动工程可行性钻研,依附自主创新,最终实现了技术、设备、尺度和工程的全面突破,后发赶超,成为目前全球唯一把握特高压主题技术和全套设备造作能力并将其投入贸易化运营的国度。
特高压电网是构建全球能源互联网最为沉要的关键技术,在某种意思上,也是我国执行能源战术转型的一把钥匙——特高压输电距离可远至5000公里,理论上无论能源来自我国何处,也无论能源以何种大局存在,只有能转换成电能,就均可经由特高压电网,输送到全国。
据相识,一条±1100千伏特高压直流输电线路,输电容量可达1200万千瓦,相当于4个葛洲坝水电站。与±500千伏超高压线路相比,输电容量提高了4~5倍,输电距离增长了5~6倍,输电损耗不到其1/4,单元造价只需其40%。
特高压电网在我国急剧发展。目前,我国已建玉成球规模最大的特高压交直流混合电网,累计投运30个特高压工程,在建5个特高压工程,在运在建特高压线路4.8万公里,变电(换流)容量4.7亿千伏安(千瓦),累计输电超过2.5万亿千瓦时。特高压电网已然成为我国西电东送、北电南供的能源大通路。
有了特高压加持,在能源的供给端,清洁能源的出产力有望彻底开释。数据显示,得益于特高压工程的大量投运,“三弃”情况近年大幅改善:2019年前三季度,全国弃光率降至1.9%,弃水率降至4.1%,弃风率降至4.2%,清洁能源利用率全数提升到95%以上。
在能源的需要侧,特高压电网不仅大大缓解了煤电运严重的“老迈难”问题,并且降低了供电成本,其落地电价比本地火电上网电价低约5分/千瓦时。以浙江为例,目前该省整年1/3用电量(1500亿度)都从四川、宁夏等地输送而来。
与此同时,特高压对清洁能源发展意思沉大。以西南水电为例,2020年,西南部复奉、锦苏、宾金、楚穗、普侨、新东6回水电直流表送通路输送电量共计1700亿千瓦时,相当于节约尺度煤5400万吨,削减二氧化碳排放1.4亿吨、二氧化硫排放40万吨、氮氧化物排放34万吨。
特高压电网在中国获得的成功,在实际上验证了特高压输电的先进性、安全性、经济性和环境敦睦性,不仅有力推动了中国能源创新发展,并且为加快世界能源转型和可持续发展提供了成熟技术和成功经验。
能源互联加快成网
有了特高压在中国的大显技巧,人们起头等待:把特高压的“套路”复造到其他国度。
甚至能够把大洲之间甚至全球领域的能源尽数衔接起来。
终于,中国的能源情况不但是全球的缩影,并且是相对难题的版本。
在化石能源方面,全球总量有限且资源与消费散布不均的问题凸起,能源开发越来越向少数国度和地域集中,一些资源匮乏国度的能源对表依存度不休提高,能源安全局势严格。
在清洁能源方面,同样必要破解资源丰硕但不平衡的矛盾——清洁能源富集地域多数远离能源消费地域,其间相距数百甚至数千公里。
特高压远达5000公里的输电距离,让全球电网衔接造成可触摸的现实。合作组织经济技术钻研院院长周原冰说:“全球各大清洁能源基地与负荷中心之间的距离都在特高压输送领域内。在我们看来,实现全球能源的互联,技术上没有任何阻碍。”
事实上,跨国、跨区电网互联的构思早已有之。欧洲、北美、海湾国度等,也已形成一批跨国互联电网,一些跨洲联网规划也在推动之中。
与这些电网互联的战术分歧,我国缓缓铺开的全球能源互联网方略,实现了理论、规划、项目等的突破,拥有技术可杏注经济性好、可操作、可复造、可量化的特点。
在刘振亚看来,“我国的全球能源互联网规划,由于同时必要壮大的基建能力、高明的电力技术,出格是集中力量办大事的整体思想,决定了这个规划只有我们想得到,也只有我们办得到。”
先看理论突破。刘振亚说,我们提出的“两个代替、一个提高、一个回归、一个转化”“能源、交通、信息三网融合”等创新理想,回覆了能源转型向哪转、怎么转的问题,构建了以特高压电网推动世界电力革命、以全球能源互联网推动世界能源革命、以三网融合发展推动人类经济社会革命的理论系统,为世界能源刷新和可持续发展提供了理论领导,占据了世界能源革命和经济社会可持续发展的理论高地、战术高地,在国内表产生巨大影响力。
再看规划突破。我国在调研全球一百多个国度能源资源、经济社会、电力供需等情况基础上,创新性提出全球能源互联网“九横九纵”骨干网架,搭建完玉成球及各大洲的能源互联网和清洁能源开发投资规划系统、全球能源互联网技术尺度系统等“四梁八柱”。2020年11月,合作组织在全球初次颁布全球及各大洲清洁能源开发与投资钻研系列汇报,提出全球经济性好的35个水电、94个风电、90个光伏基地的投资建议及跨国输电规划,为世界列国清洁能源开发和电网互联互通提供了行动路线图,也为加快落实碳中和指标提供了中国规划。
最后是项目突破。据相识,合作组织积极推动国际能源项目合作,已遴选提出219个清洁能源基地和110个跨国跨洲联网工程,推动中国与周边国度及“一带一路”沿线国度电力互联互通项目获得突破,钟转韩联网项目实现项目预可研,钟转缅—孟联网项目成立当拘匿结合工作组,埃塞俄比亚—海湾国度项目签署三方合作和谈。
在全球能源互联网的恢弘布局下,世界正朝向清洁能源的电力结网不休前进。刘振亚以为:“这既是电的联网,也是文化的联网,势必沉塑化石能源时期的全球能源格局。”
能源互联网的冲击波在全球开释,并挑战着传统的能源安全观。
在化石能源主导的时期,石油主宰世界地缘政治格局。刘振亚说,“在石油‘话事’的时期,一些国度偏差于占有能源资源,以获得能源的安全感。那么哪里是石油运输的咽喉枢纽,哪里就是国度的性命线。但在能源互联网时期,我们但愿加深列国之间的相互依赖。各人互联、互通、共济,越融合越安全。”
全球能源互联网理想得到世界多国、多地认同。合作组织秘书局局长李宝森介绍,截至目前,全球能源互联网已纳入落实结合国《2030年可持续发展议程》、推进《巴黎协定》施杏注推动全球环境治理、解决无电穷困健康问题以及“一带一路”建设、中阿合作、中非合作等工作框架,陆续三年纳入结合国高级别政治论坛政策建议汇报,写入第五十四届西非国度经济共同体首脑峰会公报和第九届清洁能源部长级会议成就文件。
欧洲气象议会秘书长尼古拉斯·邓洛普以为,全球能源互联网这一中国建议展示了中国的全球辅导力。
当然,全球能源互联网的项目落地也还面对地缘政治风险与难题,国度间关系的亲疏远近、区域大势影响等,以及传统能源安全观、资源民族主义观等故障。
好比,合作组织曾两次参与结合国经社理事会咨商职位答辩,均因美国代表反对未获通过。“当然反过来,这也注明合作组织在落实全球能源互联网中国建议方面获得的显著功效,以及在国际上的影响力被美方高度关注。”合作组织有关掌管人说。
“地理决定数运”,曾被奉为形容这个世界的真谛。但是此刻,它却显得有些过期——随着全球交通、通讯和能源基础设施的发展,高速公路、铁路、机场、油气管路、电网和光缆等,正让世界加快转向“互联互通决定数运”。
对地球公民来说,全球能源互联网或许是人类援救地球家园的沉要选择——即便化石能源还有,但地球却已经不起其点火带来的后果。而电,出格是由清洁能源转换并存储、运输、连通成网的电,有利于削减传染、降低碳排放,才是人类可持续发展的未来。
当前,延缓、故障全球能源互联网的,不是理想、不是技术,而是思想观点、地缘政治的壁垒。
在这个意思上,是否支持全球能源互联网,既是新能源和旧能源、新战术和旧思想的博弈,也是新网络和旧联盟、新地球和旧家园的切换。
地球的命运握在列国人民手中,人类的前途系于列国人民抉择。我们等待,凌驾自我设限、孤立封关的旧时光,迈入盛开互联、融通聚合的新时期,会越来越近。(起源《瞭望》新闻周刊)