4月22日,聯(lián)合國《巴黎氣候變化協(xié)定》高級別簽字儀式在美國紐約舉行。中國國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞出席簽字儀式高層午餐會并作題為《構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)共同推動綠色低碳發(fā)展》的發(fā)言。
長期以來,世界能源發(fā)展過度依賴化石能源,導(dǎo)致環(huán)境問題日益突出。全球能源互聯(lián)網(wǎng)能夠以清潔和綠色方式滿足全球電力需求,需要各國合作推進(jìn)。那么,未來構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的條件是什么,各國之間如何互聯(lián)?
為何聯(lián)?
資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大難題困擾世界能源發(fā)展,而全球清潔能源豐富,僅開發(fā)萬分之五就可以滿足全球能源需求,未來全球電力能源需求將逐步增大。因此,構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),作為清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、配置、利用的基礎(chǔ)平臺,是世界能源可持續(xù)發(fā)展問題的有效解決方案。
1、世界能源發(fā)展面臨三大難題
世界能源發(fā)展面臨資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大難題。解決這三大難題,必須走清潔發(fā)展道路,大力實(shí)施“兩個替代”,實(shí)現(xiàn)清潔能源占主導(dǎo)和全球能源優(yōu)化配置,以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。
清潔能源只有轉(zhuǎn)化為電能才能大規(guī)模使用;清潔能源富集地區(qū)與能源消費(fèi)中心往往呈逆向分布;清潔能源只有依托大電網(wǎng)才能在富集地區(qū)大規(guī)模開發(fā),在數(shù)百公里甚至數(shù)千公里之外的負(fù)荷中心利用。
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),作為清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、配置、利用的基礎(chǔ)平臺,是世界能源可持續(xù)發(fā)展問題的有效解決方案。
首先,資源緊張。1965~2014年,全球累計(jì)消耗煤炭2350億噸、石油1600億噸、天然氣97萬億立方米。2014年,全球煤炭、石油、天然氣消費(fèi)量占一次能源總消費(fèi)量的86.3%。2014年,全球生產(chǎn)煤炭81.6億噸、石油42.2億噸、天然氣3.5萬億立方米。2014年底,全球化石能源剩余探明可采儲量折合標(biāo)準(zhǔn)煤1.2萬億噸。按目前開采強(qiáng)度,全球煤炭、石油和天然氣資源技術(shù)可開發(fā)量僅能再開采大約110年、57年和54年。
其次,環(huán)境污染。化石能源燃燒排放大量的煙塵等污染物,導(dǎo)致灰霾頻發(fā),嚴(yán)重危害人類的健康。據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查,世界范圍內(nèi)1600個城市中,僅有12%空氣質(zhì)量符合世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn),一些發(fā)展中國家的城市空氣PM10濃度超標(biāo)4~12倍。化石能源燃燒會產(chǎn)生大量的二氧化硫等污染物,導(dǎo)致酸雨等環(huán)境污染,嚴(yán)重影響人類的生產(chǎn)生活。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球化石能源消費(fèi)每年排放二氧化硫1.2億噸、氮氧化物1億噸,帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。
最后,氣候變化。氣候變化的主要原因是化石能源使用產(chǎn)生的碳排放。化石能源產(chǎn)生的二氧化碳占全球溫室氣體排放的57%,大氣二氧化碳當(dāng)量濃度2012年達(dá)393ppm。從1880年至2012年,全球地表平均溫度大約升高了0.85攝氏度。2016年1月25日,世界氣象組織發(fā)布公報(bào)稱2015年是有氣象記錄以來最熱的年份。
2015年的巴黎氣候大會確定了“全球溫升控制在2攝氏度以內(nèi),并力爭控制在1.5攝氏度以內(nèi)”的目標(biāo)。如果不能采取有效控制措施,21世紀(jì)末溫升將超過4攝氏度,造成海面上升、糧食減產(chǎn)、物種滅絕等災(zāi)害,將嚴(yán)重危害人類的生存和發(fā)展。
2、世界清潔能源發(fā)展呼喚全球能源互聯(lián)網(wǎng)
據(jù)預(yù)測,全球清潔能源豐富,僅開發(fā)萬分之五就可以滿足全球能源需求。北極風(fēng)電、赤道太陽能發(fā)電(“一極一道”)、各洲各國集中式和分布式清潔發(fā)電開發(fā)潛力巨大。新世紀(jì)以來,以清潔低碳為特征的新一輪能源變革蓬勃興起,風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電突飛猛進(jìn),清潔發(fā)展成為大勢所趨。
清潔能源資源豐富。全球水能、陸地風(fēng)能、太陽能資源分別超過100億千瓦、1萬億千瓦、100萬億千瓦,僅開發(fā)其中萬分之五就可滿足全球能源需求;中國僅開發(fā)千分之一就能滿足能源需求。
世界范圍內(nèi)清潔能源分布很不均衡。風(fēng)能主要分布在北極、亞洲中部及北部、歐洲北部、北美中部、非洲東部及各洲近海地區(qū)。太陽能主要分布在北非、東非、中東、大洋洲、中南美洲等赤道附近地區(qū)。風(fēng)電、太陽能發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性,只有融入大電網(wǎng),才能大規(guī)模開發(fā)利用。
3、未來全球電力能源需求逐步增大
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球一次能源需求總量2030年可達(dá)259億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右,2050年將達(dá)300億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右;全球發(fā)電量2010~2050年年均增長約3.1%,2050年將達(dá)73萬億度左右。
據(jù)預(yù)測,2030年之前,全球電力流主要以洲內(nèi)跨國及距離較近的跨洲輸電(北非—歐洲、中亞—歐洲)為主,跨洲電力流規(guī)模處于起步發(fā)展階段。2030年之后,各大洲內(nèi)資源條件較好、易于開發(fā)的集中式風(fēng)能和太陽能資源逐漸開發(fā)完畢,開發(fā)重點(diǎn)逐漸向北極地區(qū)和赤道地區(qū)轉(zhuǎn)移。“一極一道”的電力流和跨洲電力流達(dá)到較大規(guī)模。
2030年“一極一道”電力外送規(guī)模約9200億度,其中赤道地區(qū)太陽能電力外送規(guī)模約8700億度,北極地區(qū)風(fēng)電外送規(guī)模約500億度;2040年“一極一道”電力外送規(guī)模約4.2萬億度,其中赤道地區(qū)太陽能外送規(guī)模約3.6萬億度,北極地區(qū)風(fēng)電外送規(guī)模約0.6萬億度;2050年“一極一道”電力外送規(guī)模約12萬億度,約占全球電力需求的16%,其中北極地區(qū)風(fēng)電外送規(guī)模3萬億度,赤道地區(qū)太陽能外送規(guī)模9萬億度。
如何聯(lián)?
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),將按照“先國內(nèi)、后洲內(nèi)、再洲際”的原則統(tǒng)籌推進(jìn),總體可分為國內(nèi)互聯(lián)、洲內(nèi)互聯(lián)和洲際互聯(lián)三個階段。三個階段按照每個時期的發(fā)展重點(diǎn)進(jìn)行劃分,各階段可結(jié)合實(shí)際協(xié)調(diào)推進(jìn)。
1、國內(nèi)互聯(lián):加快清潔能源開發(fā)和電網(wǎng)互聯(lián)建設(shè)
從現(xiàn)在起到2020年左右,重點(diǎn)加快各國清潔能源開發(fā)和國內(nèi)電網(wǎng)互聯(lián)建設(shè)。各國電網(wǎng)互聯(lián),形成合理網(wǎng)架,實(shí)現(xiàn)各電壓等級電網(wǎng)的有機(jī)銜接。主要包括:建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)網(wǎng)架;提升電網(wǎng)智能化水平;開發(fā)各國清潔能源和分布式電源。
具體措施包括:擴(kuò)大電力基礎(chǔ)設(shè)施缺乏國家的電網(wǎng)覆蓋范圍,解決無電人口問題;進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)架薄弱國家電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性,提升供用電質(zhì)量;開展電網(wǎng)完善國家智能化升級,提升電網(wǎng)的適應(yīng)性和靈活性。
2、洲內(nèi)互聯(lián):重點(diǎn)推動洲內(nèi)大型能源基地開發(fā)和電網(wǎng)跨國互聯(lián)
從2020年到2030年左右,重點(diǎn)推動洲內(nèi)大型能源基地開發(fā)和電網(wǎng)跨國互聯(lián),基本實(shí)現(xiàn)洲內(nèi)各國電網(wǎng)互聯(lián)。構(gòu)建洲內(nèi)跨國互聯(lián)電網(wǎng),對于加快洲內(nèi)的可再生能源開發(fā)利用非常必要,并可為洲內(nèi)接受外來電或向洲外送電提供堅(jiān)強(qiáng)支撐。
歐洲電網(wǎng)互聯(lián)構(gòu)想
在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上,圍繞負(fù)荷中心形成密集網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu),建設(shè)洲內(nèi)輸電通道,實(shí)現(xiàn)北歐水電、北海風(fēng)電的消納,東接亞洲電網(wǎng)、西接北美洲電網(wǎng)、南接非洲電網(wǎng)。
亞洲電網(wǎng)互聯(lián)構(gòu)想
亞洲電網(wǎng)將形成東北亞、東南亞、中亞、南亞、西亞和中國六大電網(wǎng)構(gòu)成的“5+1”互聯(lián)格局,東與北美洲聯(lián)網(wǎng),南接大洋洲電網(wǎng),西接歐洲、非洲電網(wǎng)。
美洲電網(wǎng)互聯(lián)構(gòu)想
北美洲:形成東部和西部縱向通道、中西部至東西海岸多個橫向通道,南部與南美洲電網(wǎng)互聯(lián)。遠(yuǎn)期,東部受入北極風(fēng)電、西部經(jīng)阿拉斯加與亞洲電網(wǎng)互聯(lián)。南美洲:形成東西海岸縱向通道、中部橫向通道,總體形成大環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。北美洲—南美洲:通過中美洲—巴拿馬—哥倫比亞,實(shí)現(xiàn)跨洲聯(lián)網(wǎng)。遠(yuǎn)期,可經(jīng)美國—古巴—多米尼加—委內(nèi)瑞拉實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。
非洲電網(wǎng)互聯(lián)構(gòu)想
總體上以北部、中部清潔能源基地為支撐,接力送至南部負(fù)荷中心。北部與中部形成東、中、西三個聯(lián)網(wǎng)通道;中部與南部形成東、西兩個聯(lián)網(wǎng)通道;北非向北外送歐洲、向東與亞洲互聯(lián)互濟(jì)。
3、洲際互聯(lián):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)
從2030年到2050年左右,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)。2030年,推進(jìn)非洲—歐洲、亞洲—歐洲、亞洲—非洲聯(lián)網(wǎng);2040年,推進(jìn)北美洲—南美洲、大洋洲—亞洲、亞洲—北美洲聯(lián)網(wǎng);2050年,推進(jìn)歐洲—北美洲聯(lián)網(wǎng),建成包括“一極一道”在內(nèi)的全球各類清潔能源基地與主要負(fù)荷中心的跨國跨洲骨干網(wǎng)架和洲際聯(lián)網(wǎng)通道,形成跨洲電網(wǎng)、跨國電網(wǎng)、國內(nèi)電網(wǎng)各層級協(xié)調(diào)發(fā)展的總體格局。
責(zé)任編輯: 曹吉生