全球能源互聯(lián)網(wǎng)：非“高冷”一族

姚堯

這一飽受“紙上談兵”詬病的構(gòu)想一旦成型，將帶來巨大環(huán)境效益。

2016年3月30日，全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會在北京召開。能源領(lǐng)域，首個(gè)由中國發(fā)起推動的全球性組織——能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織宣告成立。會上，國家電網(wǎng)、韓國電力公社、日本軟銀集團(tuán)、俄羅斯電網(wǎng)公司還共同簽署了《東北亞電力聯(lián)網(wǎng)合作備忘錄》，這標(biāo)志著全球能源互聯(lián)網(wǎng)正從備受矚目的宏大構(gòu)想邁向現(xiàn)實(shí)。

中國為何力推全球能源互聯(lián)網(wǎng)，在其建設(shè)和發(fā)展上還面臨哪些技術(shù)、政策障礙，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)又將帶來哪些影響？

“凈化”能源、電網(wǎng)老化之果

全球能源互聯(lián)網(wǎng)概念提出后，國家電網(wǎng)一直在推進(jìn)特高壓建設(shè)，據(jù)其工作會議部署，將對我國電網(wǎng)格局重新規(guī)劃。不久前，國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞也表示，2020年，華北、華中、華東、東北、西北等交流同步電網(wǎng)將被整合為東部和西部兩大電網(wǎng)，在2025年前后，這兩大電網(wǎng)亦將進(jìn)一步整合。即10年后，中國就有望實(shí)現(xiàn)全國范圍的電網(wǎng)大互聯(lián)。這一變化背后的推手是國家對發(fā)展清潔能源的訴求及電網(wǎng)需更新?lián)Q代的結(jié)果。

所謂全球能源互聯(lián)網(wǎng)主要是指，由特高壓作為電網(wǎng)主干，連接全球的智能電網(wǎng)，而清潔能源將在這一能源網(wǎng)絡(luò)中扮演最重要的角色。國家發(fā)改委電力體制改革專家咨詢組專家、華北電力大學(xué)教授曾鳴告訴《中國經(jīng)濟(jì)信息》記者，“全球能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)就是‘特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源?！?/p>

從全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢來看，其主要將分為三個(gè)大的階段，分別是國內(nèi)互聯(lián)、洲內(nèi)互聯(lián)和全球互聯(lián)，每個(gè)階段將視各國國情不同有所分別，地區(qū)國家間也可以協(xié)調(diào)起來共同發(fā)展。就我國的實(shí)際情況而言，2020年到2025年之前，將重點(diǎn)推進(jìn)大型清潔能源基地的建設(shè)和高壓電網(wǎng)的互聯(lián)。15年后，將進(jìn)行各大洲間的清潔能源基地和電網(wǎng)的跨國互聯(lián)。到2050年前后，將重點(diǎn)開發(fā)“一極一道”能源基地和推動電網(wǎng)跨洲互聯(lián)，基本建成全球能源互聯(lián)網(wǎng)。所謂“一極一道”主要指北極地區(qū)和赤道地區(qū)蘊(yùn)含大量的風(fēng)能和太陽能，技術(shù)可開采量約占全球可再生能源總量的20%-30%。

“全球能源互聯(lián)網(wǎng)是解決人類對清潔能源訴求的重要手段”，國務(wù)院國務(wù)委員王勇說。全球能源互聯(lián)網(wǎng)涉及國際政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保等各方面，需要世界各國、有關(guān)方面共同努力，加強(qiáng)開放共享、加快技術(shù)攻關(guān)、推動共建標(biāo)準(zhǔn)、確保網(wǎng)絡(luò)安全。

從2014年以來，國家電網(wǎng)就與國際能源署共同成立了專家組，研究和討論特高壓技術(shù)、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和清潔能源開發(fā)的潛力問題。為建設(shè)一個(gè)能在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)能源、信息互相聯(lián)通的能源互聯(lián)網(wǎng)打好協(xié)調(diào)基礎(chǔ)。

國際能源署表示，全球已有約40%輸電線路已經(jīng)老化面臨淘汰，所以現(xiàn)在是一個(gè)重新修建輸電線路和輸電基礎(chǔ)設(shè)施很好的時(shí)機(jī)。大規(guī)模輸電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對于解決未來能源供應(yīng)問題非常重要。適應(yīng)太陽能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)展，必須重新設(shè)計(jì)和建設(shè)電網(wǎng)，才能夠充分挖掘全球可再生能源的潛力。

儲能技術(shù)成最大掣肘

要想建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)，就要在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新。

首先在終端消費(fèi)環(huán)節(jié)，需要推廣電采暖、電鍋爐等用電設(shè)備，取代原有的居民取暖廚炊設(shè)備、工業(yè)鍋爐和煤窯爐，實(shí)現(xiàn)以電代替煤炭等化石能源。同時(shí)要推動電動交通的發(fā)展、比如電動汽車、農(nóng)業(yè)電力灌溉，減少化石能源。但目前電動汽車的成熟度還不夠，影響規(guī)?；茝V，主要瓶頸是儲能電池，需要加大研發(fā)力度，進(jìn)一步科研攻關(guān)。另外，阻礙電動汽車發(fā)展進(jìn)程的還有充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)滯后等問題。

其次，在輸配電環(huán)節(jié)，電網(wǎng)是輸配電的關(guān)鍵。特高壓輸電是一種成熟技術(shù)，是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。按照現(xiàn)在的技術(shù)水平，全球各大洲、洲內(nèi)能源基地與負(fù)荷中心之間都已被覆蓋在特高壓交、直流電網(wǎng)輸送范圍之內(nèi)。

在可以預(yù)見的未來，由于風(fēng)電、太陽能發(fā)電相比傳統(tǒng)電源，容量較小，還需要擴(kuò)大靈活調(diào)節(jié)電源的建設(shè)規(guī)模。在大力發(fā)展風(fēng)電、太陽能發(fā)電的情況下，相比傳統(tǒng)發(fā)展模式，全球電力總裝機(jī)將會大幅度增加，特高壓電網(wǎng)、超高壓電網(wǎng)、配電網(wǎng)的投資規(guī)模也將大幅度增加。電網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的輸送和配置功能，將對風(fēng)電、太陽能發(fā)電的大規(guī)模、高比例發(fā)展及高效率利用，起到舉足輕重的作用。

還有在發(fā)電環(huán)節(jié)，常規(guī)電源也需要在風(fēng)電和太陽能發(fā)電發(fā)展的同時(shí)得到重視，并大力發(fā)展儲能設(shè)備和設(shè)施。

在常規(guī)電源方面，化石能源是重要的發(fā)電資源。在全球各國的發(fā)展趨勢都是相似的，燃煤火電已基本沒有新增空間，存量煤電的角色也在發(fā)生改變，其年利用小時(shí)數(shù)會逐步降低，并承擔(dān)更多的調(diào)峰及其他輔助服務(wù)功能，其運(yùn)行狀態(tài)將會頻繁調(diào)節(jié)，健康壽命也會有所縮短；隨著經(jīng)濟(jì)壽命期的到來，燃煤火電將會逐步退出歷史舞臺。

對于燃油和燃?xì)獍l(fā)電而言，在新型儲能取得重大突破后，也將逐步退出歷史的舞臺。以中國為例，在15年左右以后，煤電的運(yùn)行方式也將隨著風(fēng)電等可再生能源的發(fā)展而發(fā)生改變，逐步退出歷史的舞臺。

國網(wǎng)能源研究院副總經(jīng)濟(jì)師白建華認(rèn)為，這些都需要儲能設(shè)施的大力發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)上述突破。近年來，世界各國對新型儲能的研發(fā)高度重視，投入也很大，相信新型儲能技術(shù)、設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)已不會太遠(yuǎn)。

年均投資2萬億元

相對于全球能源互聯(lián)網(wǎng)能給人們帶來的美好憧憬，和仍然面臨的技術(shù)障礙，這一概念在未來將帶動哪些產(chǎn)業(yè)和項(xiàng)目發(fā)展更受矚目。據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織辦公室副主任陳葛松介紹，特高壓、智能電網(wǎng)和清潔能源發(fā)電都是建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)投資上的重頭戲。未來，全球每年都將有約1萬億元投入到電網(wǎng)的建設(shè)中，還將有1萬億元投入到電源的建設(shè)中，可以拉動GDP增長最少1個(gè)百分點(diǎn)。

日前，俄羅斯正與中國接洽能源互聯(lián)通道，未來將重點(diǎn)建設(shè)西西伯利亞通道、東西伯利亞通道、遠(yuǎn)東通道等大型能源通道。據(jù)俄羅斯電網(wǎng)公司副總經(jīng)理羅曼·別爾德尼科夫介紹，俄羅斯還與中、日、韓、朝和蒙古國洽談電網(wǎng)互聯(lián)的相關(guān)事宜。這將降低終端能源價(jià)格、推動跨國跨區(qū)電力互濟(jì)，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境等效益。

目前，中、俄、韓、日四方代表已共同簽署了合作諒解備忘錄，而這四國的電力需求已經(jīng)占據(jù)了整個(gè)亞洲電力需求的近八成。這次合作將可能把這些能源需求大國與可再生能源資源大國蒙古國電網(wǎng)打通。東北亞電力聯(lián)網(wǎng)或?qū)⒊蔀槿虻谝粋€(gè)能夠順利實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的跨國網(wǎng)絡(luò)。

日本軟銀集團(tuán)董事長兼總裁孫正義也表示，“我們的研究機(jī)構(gòu)將從運(yùn)營成本、資本、建設(shè)周期等角度對這樣一個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)的可行性進(jìn)行研究，對這一工程的實(shí)際成本，相關(guān)國家需簽訂的協(xié)議，政府部門需要給予哪些政策支持，給出更實(shí)際的答案。”

埃塞俄比亞電力部有關(guān)負(fù)責(zé)人也同意上述說法，他認(rèn)為，東非地區(qū)具有實(shí)施全球能源互聯(lián)網(wǎng)首批項(xiàng)目的條件，埃塞俄比亞尼羅河上游具有豐富的水資源，被稱為“非洲水塔”。根據(jù)埃塞俄比亞發(fā)電計(jì)劃，在未來5年，其發(fā)電的裝機(jī)容量將達(dá)到1800萬千瓦，這對周邊而言是巨大的能源外輸基地。

他還從第三世界國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的角度對全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行了解讀。這位負(fù)責(zé)人認(rèn)為，“全球能源互聯(lián)網(wǎng)將把發(fā)展中國家豐富的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢，為全球經(jīng)濟(jì)增長注入不竭的動力?！?/p>