構(gòu)建“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”

杰弗里·薩克斯

“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”的范例顯示出我們可以利用現(xiàn)有的技術(shù)，包括電網(wǎng)互聯(lián)和擴(kuò)容、智能電網(wǎng)和特高壓，加速可再生能源技術(shù)的應(yīng)用，從而提高能源效率，使清潔能源比以往任何時(shí)候都更加實(shí)惠

目前全球經(jīng)濟(jì)力量正在重新平衡，由第二次世界大戰(zhàn)塑造的世界格局已經(jīng)被改變。面對(duì)日趨多元化的世界格局和各地區(qū)愈加緊密的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，促進(jìn)世界發(fā)展的根源應(yīng)在可持續(xù)發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，需要世界各國共同努力，消除發(fā)展障礙，推動(dòng)全球發(fā)展，增進(jìn)各國人民福祉。

現(xiàn)在，中國為實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)，提出了宏偉的計(jì)劃?！栋屠鑵f(xié)定》指出，各國將加強(qiáng)對(duì)氣候變化威脅的全球應(yīng)對(duì)，把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2℃之內(nèi)，并為把升溫控制在1.5℃之內(nèi)而努力。上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)主要依靠世界主要能源來源的轉(zhuǎn)型，從碳基化石燃料（煤炭、石油和天然氣）轉(zhuǎn)移到可再生的零碳能源（風(fēng)能、太陽能、水能、地?zé)帷⒑Ｑ竽?、生物質(zhì)能）以及核能來實(shí)現(xiàn)。中國的“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”（Global Energy Interconnection，簡稱GEI）倡議及行動(dòng)計(jì)劃，為實(shí)現(xiàn)這一能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)，描繪了一個(gè)激動(dòng)人心的愿景。

不缺化石能源，缺的是碳預(yù)算

鮮有政府對(duì)這一轉(zhuǎn)型的規(guī)模具備充分的認(rèn)識(shí)。氣候?qū)W家經(jīng)常提到“碳預(yù)算”，也就是人類未來幾年可以排放的二氧化碳總量，要符合將全球變暖控制在2℃以內(nèi)的規(guī)則。

根據(jù)挪威國際氣候研究中心（CICERO）估算，從工業(yè)化革命之初的1850年到2017年這167年間，人類的化石能源消費(fèi)大約已經(jīng)排放了21000億噸二氧化碳。在此基礎(chǔ)上，只要再增加排放1500億噸的二氧化碳，全球平均溫度就會(huì)比1861-1880年的平均溫度增加1.5℃。按照目前的排放規(guī)模（每年400億噸二氧化碳排放），只要4年就會(huì)凈增1500億噸的碳排放?？紤]到氣候系統(tǒng)的慣性，預(yù)計(jì)最遲10年內(nèi)全球平均升溫就將超過1.5℃。

如果以升溫2℃為限，那么人類剩余的碳排放預(yù)算也僅剩下8000億噸。按照每年400億噸的排放水平，大約20年內(nèi)就將耗盡我們的碳預(yù)算。而按照現(xiàn)有的化石能源開采規(guī)模而言，如果將其全部燃燒的話，將排放10000億噸二氧化碳。這意味著必須在本世紀(jì)中葉甚至更早就要淘汰化石燃料，并徹底轉(zhuǎn)向零碳排放的主要能源。

這就意味著，熱電廠需要被逐步淘汰，取而代之的是用其他零碳能源來發(fā)電。燃油車也需要逐步用電動(dòng)汽車代替。今天的船舶、重型卡車和飛機(jī)也全都依賴石油產(chǎn)品；未來，它們需要使用以再生二氧化碳和可再生能源制造的合成燃料或氫燃料。今天的工業(yè)生產(chǎn)，如為鋼鐵制造提供動(dòng)力的化石燃料，也必須由清潔電力來取代。簡而言之，就是需要大規(guī)模使用零碳能源發(fā)電，尤其是風(fēng)能和太陽能等形式的可再生能源。

可再生能源的間歇性

全世界有足夠的零碳能源來推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，事實(shí)上，零碳能源可以推動(dòng)增長的全球經(jīng)濟(jì)規(guī)模遠(yuǎn)大于現(xiàn)在。關(guān)鍵的一步是，要向有需求的人口中心提供零碳能源。中國的宏偉愿景就在這里呈現(xiàn)。

近年來，中國國內(nèi)一直面臨能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。中國最好的可再生能源供應(yīng)（尤其是風(fēng)能和太陽能）均位于西部，而大部分人口和能源需求均集中在東部沿海地區(qū)。中國一直在通過建設(shè)一個(gè)以超高壓（UHV）輸電的大規(guī)模配電網(wǎng)來解決這一問題，這種輸電方式輸送容量大、送電距離長、線路損耗低、占用土地少。100萬伏交流特高壓輸電線路輸送電能的能力是50萬伏超高壓輸電線路的5倍。所以有人這樣比喻，超高壓輸電是“省級(jí)國道”，而特高壓輸電則是電力“高速公路”。

遠(yuǎn)距離的超高壓輸電既經(jīng)濟(jì)又高效，中國在這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)上已取得重大進(jìn)展?，F(xiàn)在，中國提出用一個(gè)超高壓全球電網(wǎng)聯(lián)通整個(gè)世界。與中國一樣，全世界可再生能源豐富的地區(qū)（如日照和風(fēng)力最強(qiáng)的地方）往往遠(yuǎn)離人們的居住地。例如，沙漠地區(qū)的太陽能資源豐富，偏遠(yuǎn)地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電潛能也往往最高（包括海上風(fēng)電），流經(jīng)無人山區(qū)的偏遠(yuǎn)河流具備巨大的水能潛力。

中國提出建設(shè)一個(gè)全球聯(lián)通的能源電網(wǎng)，其背后的邏輯在于可再生能源具有間歇性的特點(diǎn)。太陽只在白天照耀，而即使是在白天，浮云也會(huì)對(duì)抵達(dá)光伏板的太陽能造成影響。同樣，風(fēng)力的強(qiáng)度也會(huì)不斷起伏。如果能將這些間歇性能源連接在一起，就可以實(shí)現(xiàn)平滑能源波動(dòng)的目標(biāo)。當(dāng)云層影響某個(gè)地區(qū)的太陽能時(shí)，人們可以用來自其他地區(qū)的太陽能或風(fēng)能來發(fā)電。

構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)

懷著雄心壯志，中國已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)令人驚嘆的組織——全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與合作組織（Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization，簡稱GEIDCO）。其宗旨是“推動(dòng)構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”，目的是將國家政府、電網(wǎng)運(yùn)營商、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、發(fā)展銀行和聯(lián)合國機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)到一起，啟動(dòng)建設(shè)全球可再生能源電網(wǎng)。在2018年3月舉行的全球會(huì)議上，來自世界30多個(gè)國家和地區(qū)的嘉賓圍繞“全球能源互聯(lián)網(wǎng)——從中國倡議走向世界行動(dòng)”，共商全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展大計(jì)，以實(shí)現(xiàn)全球清潔能源互聯(lián)的愿景。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與合作組織正在加緊對(duì)幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，如大規(guī)模能源存儲(chǔ)、超導(dǎo)輸電以及利用人工智能來管理大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)系統(tǒng)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與合作組織也提出了全新的國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目的是讓各國電網(wǎng)能在全球系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)無縫互聯(lián)。中國正大力投資于低成本可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的研發(fā)，如先進(jìn)的光伏發(fā)電和高性能電動(dòng)汽車等終端應(yīng)用。

“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”的范例顯示出我們可以利用現(xiàn)有的技術(shù)，包括電網(wǎng)互聯(lián)和擴(kuò)容、智能電網(wǎng)和特高壓技術(shù)，來加速可再生能源技術(shù)的推廣應(yīng)用，提高能源效率，并且使清潔能源比以往任何時(shí)候都更加實(shí)惠。

美國和歐盟同樣應(yīng)參與解決能源問題，兩者均應(yīng)與中國和其他國家合作，以加速實(shí)現(xiàn)向零碳能源的轉(zhuǎn)型。令人遺憾的是，在美國總統(tǒng)特朗普的領(lǐng)導(dǎo)下，美國政府及其監(jiān)管機(jī)構(gòu)受到了化石燃料游說團(tuán)體的嚴(yán)重影響；歐盟仍在與其產(chǎn)煤成員國，就何時(shí)以何種方式淘汰煤炭產(chǎn)能而爭論不休。

因此，中國提議的以可再生能源、超高壓輸電和人工智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)的“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”，是所有國家政府為實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)所采取的政策中最大膽和最激動(dòng)人心的全球性舉措。我們這代人正面臨規(guī)?？涨暗哪茉创筠D(zhuǎn)型，而這個(gè)戰(zhàn)略是切合時(shí)宜的。

目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要全球各地區(qū)的共同努力，中國作為人口大國和經(jīng)濟(jì)大國，有義務(wù)也有能力扮演更重要的角色，通過建設(shè)更加科學(xué)的能源系統(tǒng)、發(fā)展科學(xué)農(nóng)業(yè)、研發(fā)智能綠色科技、提升公眾認(rèn)知、發(fā)展教育等方式促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

（作者為哥倫比亞大學(xué)教授，“休克療法”之父。王藝璇譯）