“一帶一路”電力互聯(lián)互通淺析

劉哲，高藝，王玉生，李雋，黃維和

（1. 全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織，北京 100031；2. 中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院，北京 100083；3. 中國石油天然氣股份有限公司，北京 100007）

一、“一帶一路”國際合作

“一帶一路”建設不斷向縱深發(fā)展，在互聯(lián)互通、經(jīng)貿(mào)投資和綠色金融等多領域取得豐碩成果。能源電力合作作為“一帶一路”建設重要的組成部分，步入嶄新的發(fā)展階段。

2013年9月和10月中國國家主席習近平同志在中亞和東南亞分別發(fā)表題為《弘揚人民友誼 共創(chuàng)美好未來》和《攜手建設中國-東盟命運共同體》的重要演講，首次提出共建“絲綢之路經(jīng)濟帶”和“海上絲綢之路”的倡議，拉開了“一帶一路”建設的大幕。傳承和弘揚絲路精神，堅持開放合作、和諧包容、市場運作和互利共贏基本原則，促進沿線各國政策溝通、設施聯(lián)通、貿(mào)易暢通、資金融通和民心相通，逐漸成為引領沿線國家開展國際合作的重要參考[1]。

在政策溝通方面，求同存異，加強友好對話與磋商，為地區(qū)發(fā)展提供保障。截至2018年年底，與我國簽署的“一帶一路”合作文件近170個。在設施聯(lián)通方面，推動交通、口岸、能源和通信等領域的互聯(lián)互通。中巴經(jīng)濟走廊、中老鐵路、中泰鐵路、匈塞鐵路、雅萬高鐵、中俄跨境橋等一大批標志性項目穩(wěn)步推進。在貿(mào)易暢通方面，消除貿(mào)易壁壘，實現(xiàn)互利共贏。截至2018年年底，通過確認考核的境外經(jīng)貿(mào)合作區(qū)入?yún)^(qū)企業(yè)共計933家，累計投資209.6億美元。在資金融通方面，降低資金流通成本，提高地區(qū)經(jīng)濟的國際競爭力。中資銀行共參與“一帶一路”建設項目2600多個，累計發(fā)放貸款超過2000億美元。在民心相通方面，弘揚睦鄰友好精神，促進文化交融，為深化合作提供內(nèi)在動力。我國已與188個國家和地區(qū)建立教育合作與交流關系。

能源電力是經(jīng)濟社會發(fā)展的基石，是“一帶一路”國際合作的重要領域。2017年5月，國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局共同發(fā)布了《推動絲綢之路經(jīng)濟帶和21世紀海上絲綢之路能源合作愿景與行動》，旨在讓古絲綢之路在能源合作領域煥發(fā)新的活力，促進各國的能源務實合作邁上新臺階。

目前，“一帶一路”能源電力合作處于起步階段，能源資源開發(fā)、油氣管網(wǎng)互聯(lián)互通、第三代核電和特高壓等技術的全球化布局，成為國際能源合作的新名片。中俄亞馬爾液態(tài)天然氣項目的實施成功打造了“冰上絲綢之路”的重要支點，是“一帶一路”倡議下實施的首個特大能源項目。中哈、中緬、中俄油氣管道相繼建成并投入使用，有效緩解了我國石油、天然氣需求增長所帶來的壓力，為我國帶來了更加多樣的能源進口和消費途徑。巴基斯坦卡拉奇核電項目，是繼福建福清5號機組之后全球第二個開建的“華龍一號”核電項目，標志著“華龍一號”首次走出國門。巴西美麗山水電特高壓直流送出項目，實現(xiàn)了我國特高壓輸電技術、設備和經(jīng)驗邁出國門的第一步。

電力互聯(lián)互通是“一帶一路”設施聯(lián)通的重要組成部分，是國際能源電力合作的重要抓手。近年來，我國“西電東送”“北電南送”等重大工程，顯著提升了能源電力配置能力。隨著各國對清潔能源發(fā)展的重視與認知的不斷進步，清潔能源資源綜合利用和電力高效傳輸?shù)慕M合成為各國能源轉(zhuǎn)型的重要方向之一。然而，從“一帶一路”全局來看，清潔能源開發(fā)優(yōu)勢顯著的資源分布不均，跨國電網(wǎng)聯(lián)通水平有待提高。需要系統(tǒng)規(guī)劃清潔能源開發(fā)布局，進一步加強沿線國家電力互聯(lián)互通，補強能源電力基礎設施短板，實現(xiàn)綠色、低碳、可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展。

二、“一帶一路”沿線清潔能源資源優(yōu)勢

“一帶一路”沿線清潔能源資源豐富，通過電力互聯(lián)互通，充分發(fā)揮沿線國家清潔能源資源比較優(yōu)勢，可實現(xiàn)更大范圍能源資源優(yōu)化配置。

（一）清潔能源環(huán)境優(yōu)勢

清潔能源的“綠色基因”是環(huán)境優(yōu)勢的重要根源。化石能源使用造成空氣污染和氣候變化等一系列問題，已經(jīng)使政府、企業(yè)、投資者和公眾認識到未來全球經(jīng)濟實現(xiàn)低碳發(fā)展的必要性。與化石能源相比，清潔能源具有較強的可持續(xù)性，而傳統(tǒng)化石能源的稀缺性越來越明顯。清潔能源有助于降低溫室氣體排放，實現(xiàn)全球高質(zhì)量發(fā)展。據(jù)預測，到2050年若實現(xiàn)100%清潔能源系統(tǒng)，將新增2400萬個就業(yè)崗位，每年避免350萬人因空氣污染而死亡，節(jié)省空氣污染和氣候變化治理費用約500億美元[2]。

在形成清潔發(fā)展共識的基礎上，國際領域制定了可行的清潔能源利用政策與措施。2015年巴黎氣候變化大會通過了《巴黎協(xié)定》，為2020年后全球應對氣候變化行動做出安排，為此各締約國針對自身情況制定各國發(fā)展路線圖，能源電力低碳化、清潔化發(fā)展成為應對氣候變化的重要舉措。中國政府提出到2020年和2030年非化石能源占一次能源的比重將達到15%和20%。歐盟成員國和地區(qū)以及美國、日本、英國等國家都把發(fā)展可再生能源作為溫室氣體減排的重要措施。近年來，歐美等國家和地區(qū)每年60%以上的新增發(fā)電裝機來自可再生能源。2015年，全球清潔能源發(fā)電新增裝機容量首次超過常規(guī)能源發(fā)電裝機容量[3]。2015年9月，習近平主席出席聯(lián)合國發(fā)展峰會并發(fā)表重要講話，提出中國倡議探討構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。在“一帶一路”倡議的框架下，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展理念不斷深化和傳播，為新時代能源電力發(fā)展與國際合作提供新思路。

（二）清潔能源成本優(yōu)勢

隨著技術不斷進步、批量化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的不斷擴大，清潔能源發(fā)電成本優(yōu)勢已逐漸顯現(xiàn)。近年來全球清潔能源發(fā)電成本顯著下降，2017年全球光伏和陸上風電平準化度電成本分別為10美分/（kW·h）和 6美分 /（kW·h），與 2010年相比，分別下降約73%和25%[4]。根據(jù)相關機構預測，未來清潔能源發(fā)電成本將低于化石能源發(fā)電成本，能夠逐步實現(xiàn)清潔能源發(fā)電的平價上網(wǎng)。

驅(qū)動清潔能源發(fā)電成本下降的因素主要包含技術、市場以及融資三個方面。技術不斷進步是清潔能源發(fā)電成本不斷下降的重要基礎。隨著材料效率、單機容量的不斷改進，發(fā)電容量因子不斷提高，集約化的清潔能源開發(fā)帶來了更大規(guī)模效益和更低的運維成本。2017年，全球光伏發(fā)電和陸上風電平均容量因子已達到18%和30%，光熱發(fā)電和海上風電平均容量因子甚至達到了34%和39%，已接近水電平均容量因子的48%。市場的不斷完善是清潔能源發(fā)電成本不斷下降的重要保障。拍賣機制逐漸取代固定電價、清潔能源國家補貼退坡等政策，大大提升了清潔能源發(fā)電市場的競爭力，促進開發(fā)商利用新技術，實現(xiàn)收益與成本間的最大化。2016年采用固定電價和拍賣機制的國家數(shù)量分別達到了83個和73個。融資的不斷便利是清潔能源發(fā)電成本不斷下降的重要原因。清潔能源市場融資更加便利。歐洲國家較低的貸款利率和政府債券收益，使得開發(fā)商融資成本不斷降低，競爭力不斷增強。競爭性拍賣機制給股權預期收益率帶來較大的壓力，德國陸上風電工程的股權收益率已降至4.5%。

三、“一帶一路”電力互聯(lián)互通潛力

“一帶一路”沿線國家基礎設施發(fā)展?jié)摿褪袌隹臻g很大，能源電力作為基礎設施的重要組成部分，具有保民生、促發(fā)展的關鍵作用。沿線國家互聯(lián)互通潛力主要體現(xiàn)在能源電力需求大、價格差異性強、源荷分布不均等方面。

2016年，“一帶一路”沿線64個核心國家（不含中國）的總?cè)丝诩s為32億，約占全球總?cè)丝诘?4%；國內(nèi)生產(chǎn)總值約為12.2萬億美元，約占全球國內(nèi)生產(chǎn)總值的16%；一次能源消費為5.7×109tce，約占全球一次能源消費的29%；用電量為5.3×1012kW·h，約占全球用電量的24%。中國“十二五”期間用電量年均增速約為5.7%，2016年達到5.9×1012kW·h，較2005年增長約1.4倍。與2005年相比，“一帶一路”沿線國家用電量增長約61%，重點地區(qū)用電量增長情況如圖1所示。其中東南亞、南亞和西亞北非地區(qū)用電量增長迅速，2005—2016年用電量年均增長率分別為5.7%、6.7%和5%。據(jù)預測，未來25年中“一帶一路”沿線國家電力需求年均增長約為3.2%，是全球增速最快的地區(qū)之一[5]。

“一帶一路”沿線各國電力需求具有季節(jié)互補性，且各國能源電力價格差異性明顯，為電力互聯(lián)互通提供一定潛力。例如，受緯度和氣候的影響，俄羅斯、蒙古國的電力負荷峰值主要出現(xiàn)在冬季，而日本、韓國和朝鮮負荷峰值出現(xiàn)在夏季。韓國和日本平均電價是俄羅斯和蒙古的2～3倍[6]。

“一帶一路”沿線國家清潔能源資源主要分布在呈“人”字形的兩條能源帶上。一條從西亞、中亞到中國西部、中國北部、蒙古國、俄羅斯遠東地區(qū)；另一條從南亞北部、中國西南、緬甸到老撾。沿線64個核心國家水電技術可開發(fā)量約為4.9×1012kW·h，約占世界水電資源技術可開發(fā)量的13%[7]。從分布上看，俄羅斯和青藏高原周邊是水電資源最為富集的地區(qū)。沿線風電主要分布在中國、俄蒙中亞、西亞和南亞地區(qū)。太陽能主要分布在中國、蒙古、中亞、南亞和西亞地區(qū)。而沿線國家人口和能源電力需求主要分布在東亞、南亞和東南亞等沿海地區(qū)，與清潔能源資源呈現(xiàn)逆向分布。電力是清潔能源資源高效利用的載體，進一步加強沿線各國能源電力互聯(lián)互通，能夠更大范圍、更加高效地發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢，為互通有無、協(xié)同發(fā)展提供巨大機遇。

圖1 “一帶一路”沿線重點地區(qū)用電量變化趨勢

四、技術革命支撐“一帶一路”電力互聯(lián)互通

科學技術是推動能源變革和重塑世界能源格局的重要動力，有力地推動清潔能源開發(fā)與電力互聯(lián)互通。

（一）能源電力發(fā)展思維創(chuàng)新

互聯(lián)網(wǎng)思維帶來新的經(jīng)濟形態(tài)，依托互聯(lián)網(wǎng)信息技術，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合，以優(yōu)化生產(chǎn)要素、更新業(yè)務體系、重構商業(yè)模式等途徑來完成經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和升級。作為重要的應用場景，“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源，旨在通過互聯(lián)網(wǎng)推進能源生產(chǎn)與消費模式革命，提高可再生能源占比和能源利用效率，促進能源利用結構優(yōu)化，推動節(jié)能減排，加快電力基礎設施智能化改造與互聯(lián)互通。

電力互聯(lián)互通是傳統(tǒng)能源生產(chǎn)、運輸與消費模式的重要補充，是低碳發(fā)展的新思路，為能源供給與消費提供更多選擇。利用“大云物移智”（即大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能）等先進信息通信技術，促進能源多元化、低碳清潔化、綜合化發(fā)展，提升能效降低成本，更好滿足用戶對多種形式能源的需求?！按笤莆镆浦恰钡认冗M信息通信技術的發(fā)展將帶來電力生產(chǎn)、傳輸與配用全流程的變革。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，大數(shù)據(jù)和云分析的應用顯著提高了可再生能源利用率。在傳輸環(huán)節(jié)，先進的感知技術能夠更加快速和更大范圍地為電網(wǎng)提供安全保障；在配用環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等智慧技術可提高終端服務多樣性，滿足不同需求，驅(qū)動新生態(tài)圈，衍生增值服務，提高能源系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率。互聯(lián)網(wǎng)思維是基于先進信息通信技術的新業(yè)態(tài)，是實現(xiàn)“一帶一路”電力互聯(lián)互通與高效多樣化利用的創(chuàng)新性思維。

（二）清潔能源技術與產(chǎn)業(yè)模式的變革

全球清潔能源消費不斷增加。2015年“一帶一路”國家清潔能源裝機占總裝機的比例約為27%。在清潔能源利用水平不斷提升的同時，清潔能源技術也發(fā)生了巨大的變革。光伏組件和風電單機設備的性能穩(wěn)步增加，12 MW海上風電機組正在研制。新能源發(fā)電預測水平不斷優(yōu)化，基于實時觀測數(shù)據(jù)，我國風電和光伏短期發(fā)電功率的預測精度可分別達到92%和91%。實現(xiàn)可再生能源友好并網(wǎng)，張北國家風光儲輸示范工程，集風電、光伏發(fā)電、儲能、智能輸電于一體，實現(xiàn)風儲聯(lián)合等7種發(fā)電方式自動組態(tài)，新能源利用效率達到98%。

隨著清潔能源電力技術的不斷進步，進一步提高供給側(cè)清潔能源占比和消費側(cè)電氣化水平成為可能，同時也為多數(shù)國家實現(xiàn)能源系統(tǒng)低碳可持續(xù)發(fā)展提供新的選擇與路徑。能源供給與消費方式的轉(zhuǎn)變，將導致能源產(chǎn)業(yè)模式向著循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的方式進一步轉(zhuǎn)變，在能源開發(fā)、消費以及工業(yè)生產(chǎn)間形成高效的閉環(huán)反饋體系。我國在能源與礦產(chǎn)開發(fā)領域已有先例，在鄂爾多斯已形成“煤—洗選—發(fā)電—氧化鋁—建材”的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，帶來了可觀的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益?！耙粠б宦贰毖鼐€各國能源與礦產(chǎn)資源各具特色，有利于在更大范圍內(nèi)發(fā)揮比較優(yōu)勢，形成更加寬泛的循環(huán)產(chǎn)業(yè)模式，實現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，引導多領域“組團出海”。依托“一帶一路”沿線各國資源稟賦，大力開發(fā)區(qū)域清潔能源，加強能源電力互聯(lián)互通，保障礦冶基地和工業(yè)園區(qū)等充足、可靠的能源電力供應，帶動全產(chǎn)業(yè)鏈綠色低碳發(fā)展，形成能源電力、采礦冶煉、深加工等產(chǎn)業(yè)的一體化布局，實現(xiàn)電力、礦業(yè)、冶金、加工、貿(mào)易的聯(lián)動發(fā)展。清潔能源技術發(fā)展與產(chǎn)業(yè)模式變革是促進電力互聯(lián)互通的催化劑，為能源電力基礎設施建設提供新動力。

（三）以電力新技術為核心的堅強智能電網(wǎng)

堅強智能電網(wǎng)以堅強網(wǎng)架為基礎，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，是實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。超/特高壓、柔性輸電、儲能、海底電纜、智能控制、信息通信等新技術是構建堅強智能電網(wǎng)的重要基礎。

截至2018年年底，我國已建成“八交十三直”21項特高壓輸電工程。同時特高壓技術在巴西和印度也被采用，巴西美麗山項目一期工程于2017年年底投入運行，印度已建和在建的特高壓工程有3條。在特高壓工程科技領域，我國已實現(xiàn)“基礎研究—工程設計—設備研制—試驗驗證—系統(tǒng)集成—工程示范”全流程創(chuàng)新與應用。我國已突破特高壓輸電核心技術，制訂國際標準18項和中國標準137項，引領世界特高壓技術發(fā)展。近年來電力電子技術取得了長足進步，在交通運輸、航空航天、能源電力等領域得到廣泛應用。柔性輸電成為了新能源并網(wǎng)的重要手段。我國已建成南澳±160 kV三端、舟山±200 kV五端和廈門±320 kV柔性直流輸電工程，大幅增強海島供電能力和新能源消納能力。拓展了柔性輸電應用新領域，在建的張北±500 kV四端柔性直流電網(wǎng)示范工程，匯集和輸送大規(guī)模風電、光伏、儲能和抽蓄等多種形態(tài)能源，支撐2022年低碳綠色冬季奧林匹克運動會。堅強智能電網(wǎng)是先進電力技術孕育的產(chǎn)物，是構建全球能源電力治理新模式，實現(xiàn)電力互聯(lián)互通的重要手段。

（四）多方參與利益共享的能源綜合利用

經(jīng)濟全球化和區(qū)域一體化進程不斷深化，使得能源市場化進程不斷加快。在公平、公開、公正的市場環(huán)境下，實現(xiàn)多方參與、利益共享是市場運行的基本準則。能源綜合利用離不開開放的能源市場，需破除壁壘，實現(xiàn)能源領域的融合發(fā)展。

能源綜合利用的載體是綜合能源系統(tǒng)，是對各類能源產(chǎn)生、傳輸、分配及消費等環(huán)節(jié)實施有機協(xié)調(diào)與優(yōu)化進而形成的能源產(chǎn)供銷一體化系統(tǒng)[8]。綜合能源系統(tǒng)涉及終端能源網(wǎng)、區(qū)域能源網(wǎng)、國家能源網(wǎng)乃至洲際和全球能源網(wǎng)。能源綜合利用的核心是智能電網(wǎng)，以電為核心，在充分利用智能電網(wǎng)建設成果的基礎上，實現(xiàn)多能互補，提高全環(huán)節(jié)能源利用效率，實現(xiàn)低碳可持續(xù)發(fā)展。重點挖掘和利用不同能源間的互補替代性，發(fā)揮各類能源自身優(yōu)勢，實現(xiàn)能源由源到荷的全環(huán)節(jié)、全過程協(xié)同優(yōu)化。構建多方參與、利益共享的國際能源合作新模式，積極開展能源綜合利用技術研究，服務能源在更大范圍內(nèi)和更廣闊平臺上的綜合利用，實現(xiàn)能源電力交融式互聯(lián)互通。

五、結語

本文梳理了“一帶一路”沿線國家清潔能源資源優(yōu)勢與電力互聯(lián)互通潛力。從思維創(chuàng)新、清潔能源技術、產(chǎn)業(yè)模式變革、特高壓、智能電網(wǎng)、綜合能源利用等方面，闡述了技術革命對電力互聯(lián)互通的支撐作用。建議從基礎研究、技術攻關、工程示范三大領域出發(fā)，開展能源電力技術創(chuàng)新與合作，緊抓能源變革機遇，引領世界能源轉(zhuǎn)型，在反哺國內(nèi)市場的同時，實現(xiàn)能源電力行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈“出?！?。