碳中和戰(zhàn)略下的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

■文/徐擁軍

在碳中和目標(biāo)的推動下，我國能源互聯(lián)網(wǎng)投資建設(shè)的步伐有望加快，為“兩個替代”提供有力保障和支撐。

中國提出將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這對我國能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展提出了新要求。碳排放達(dá)峰是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ)和前提，達(dá)峰時間的早晚和峰值的高低直接影響碳中和實(shí)現(xiàn)的時長和難度。

能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)

能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用可再生能源技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，融合電力網(wǎng)、天然氣網(wǎng)、氫能源網(wǎng)等多能源網(wǎng)及電氣化交通網(wǎng)，形成多種能源高效利用和多元主體參與的能源互聯(lián)共享網(wǎng)絡(luò)，消納高滲透率可再生清潔能源，并激活新的商業(yè)模式?？稍偕鍧嵞茉醇劝虚_發(fā)的大型能源基地的可再生能源，也包括用戶側(cè)就地開發(fā)、用戶自身消納為主的分布式能源。能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多能源的清潔生產(chǎn)、傳輸、利用和服務(wù)，是“可再生能源+智能電網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)”，而不是“互聯(lián)網(wǎng)+可再生能源”?；ヂ?lián)網(wǎng)在用戶域及市場域發(fā)揮更多的作用，特別是在提供能源交易及服務(wù)便利性方面。

從能量流來看，能源互聯(lián)網(wǎng)包括從電力生產(chǎn)、傳輸、配送、電能使用全過程，向外拓展到一次能源生產(chǎn)、智慧城市或社區(qū)多能源轉(zhuǎn)換過程和用戶使用過程，即包含了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等能源部分。

從信息流來看，能源互聯(lián)網(wǎng)中的信息包括以下內(nèi)容。一是電力系統(tǒng)的運(yùn)行控制、經(jīng)營管理、運(yùn)維服務(wù)、市場交易信息。二是風(fēng)機(jī)、光伏板及光照、風(fēng)力等狀態(tài)監(jiān)測、預(yù)測控制及環(huán)境信息。三是各類主動負(fù)荷，包括用戶用電、發(fā)電、購電、輔助服務(wù)等復(fù)合特性的用戶信息。四是電動汽車和儲能充放電運(yùn)行及運(yùn)營信息。五是新能源配額交易信息。

從業(yè)務(wù)流來看，能源互聯(lián)網(wǎng)支持電能交易服務(wù)、新能源配額交易、分布式電源與電動汽車充放電、需求響應(yīng)等互動業(yè)務(wù)。

能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

實(shí)際上，能源互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是電能與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，其內(nèi)涵在于各類能源以商品的形式通過互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行交易、分配、利用。

能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為核心與紐帶，構(gòu)建多種類型能源的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，利用互聯(lián)網(wǎng)思維與技術(shù)改造能源行業(yè)，實(shí)現(xiàn)橫向多源互補(bǔ)、縱向“源網(wǎng)荷儲”協(xié)調(diào)的能源與信息高度融合的新型（生態(tài)化）能源體系。其中，“源”是指煤炭、石油、天然氣、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿雀鞣N一次能源以及電力、汽油等二次能源，“網(wǎng)”涵蓋了天然氣和石油管道網(wǎng)、電力網(wǎng)絡(luò)等能源傳輸網(wǎng)絡(luò)，“荷”與“儲”則代表了各種能源需求以及存儲設(shè)施。

無論是單純的電力互聯(lián)，還是在能源領(lǐng)域所衍生出的更多商業(yè)模式，抑或是互聯(lián)網(wǎng)思維和技術(shù)對能源產(chǎn)業(yè)的改造和升級，都應(yīng)是能源互聯(lián)網(wǎng)中的構(gòu)成元素或不同發(fā)展階段。能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展是能源與信息不斷整合并相互促進(jìn)的過程，這是一個循序漸進(jìn)的過程。

首先是能源本身的互聯(lián)階段，以電力系統(tǒng)為核心樞紐的多種能源物理互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了橫向多源互補(bǔ)。其次是信息互聯(lián)網(wǎng)與能源行業(yè)相互促進(jìn)，信息指導(dǎo)能量，能量提升價值。一方面，互聯(lián)網(wǎng)催生了能源領(lǐng)域新的商業(yè)模式；另一方面，信息的高效流動使分散決策的帕累托最優(yōu)替代了集中決策的整體優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)資源配置更加優(yōu)化。最后是能源與信息深度融合，能源生產(chǎn)和消費(fèi)達(dá)到高度定制化、自動化、智能化，形成一體化的全新能源產(chǎn)業(yè)形態(tài)。

基于能源互聯(lián)網(wǎng)的碳中和實(shí)現(xiàn)路徑

電力服務(wù)于工業(yè)、交通、商業(yè)及居民等各行各業(yè)，電力系統(tǒng)在能源活動及全社會實(shí)現(xiàn)碳中和的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。建設(shè)中國能源互聯(lián)網(wǎng)，大力推進(jìn)電能替代，能夠減少化石能源消費(fèi)，促進(jìn)全社會快速減排。研究表明，電力有條件成為碳減排力度最大、脫碳速度最快的領(lǐng)域，2050年前能夠?qū)崿F(xiàn)電力生產(chǎn)凈零排放，之后為實(shí)現(xiàn)全社會碳中和提供負(fù)排放。

中國能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施“兩個替代”對我國實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，累積減排貢獻(xiàn)率超過80%。其中，“清潔替代”和“電能替代”起主導(dǎo)作用，能源互聯(lián)網(wǎng)將為“兩個替代”提供有力保障和支撐。預(yù)計到2050年前中國能源互聯(lián)網(wǎng)建成，我國將運(yùn)行61 回特高壓直流工程和36 回跨國直流工程，輸電容量達(dá)到6.7 億千瓦，將西部、北部以及周邊國家優(yōu)質(zhì)清潔能源輸送配置到中東部負(fù)荷中心，能夠促進(jìn)減排難度大、成本高的地區(qū)實(shí)現(xiàn)碳減排，實(shí)現(xiàn)在全國范圍內(nèi)配置22 億噸碳減排量。

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，目前最重要的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)能源體系的低碳轉(zhuǎn)型，將碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和能源革命目標(biāo)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)綠色、低碳、循環(huán)的高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展。建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)是加速推進(jìn)能源系統(tǒng)深度脫碳化進(jìn)程的重要措施，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織的研究成果將對我國和全球能源低碳轉(zhuǎn)型及碳中和發(fā)揮重要作用。中國能源互聯(lián)網(wǎng)是促進(jìn)碳減排與碳中和的重要基礎(chǔ)平臺。在國家碳中和戰(zhàn)略的支撐下，未來智慧綜合能源形態(tài)將更加多樣，能源互聯(lián)網(wǎng)將具有巨大的發(fā)展空間。