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——摘自《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》
在人類歷史上，每一次對(duì)能源利用的變遷都伴隨著生產(chǎn)力的巨大飛躍和人類文明的重大進(jìn)步。當(dāng)前，新一輪能源變革正在興起，加快建立安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保的現(xiàn)代能源供應(yīng)體系是世界各國(guó)共同的戰(zhàn)略目標(biāo)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)正是一個(gè)基于全球能源觀，試圖打造一個(gè)保障全球清潔能源高效開發(fā)、讓人人享有可靠能源供應(yīng)平臺(tái)的構(gòu)想。
發(fā)揮清潔的能量
能源是人類活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力。自工業(yè)化以來，人類對(duì)能源的攫取力度急劇加大，其中化石能源的開發(fā)和消耗最為嚴(yán)重。隨著全球能源生產(chǎn)消費(fèi)的持續(xù)增長(zhǎng)，能源安全、環(huán)境污染、氣候變化等問題日益凸顯。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣侯變化委員會(huì)第五次評(píng)估，當(dāng)前世界如不立即采取措施，控制對(duì)化石能源的消耗和全球碳排放，到本世紀(jì)末，全球的地表升溫較之工業(yè)革命前將會(huì)超過4度，氣溫的升高將導(dǎo)致冰川融化，沿海城市面臨被淹沒。面對(duì)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，建立在化石能源基礎(chǔ)上的能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式亟待轉(zhuǎn)變。
在化石能源過度消耗的同時(shí)，可再生能源，這個(gè)自然界予以人類的能量寶藏，還有巨大的空間等待著人們開發(fā)。全球可再生能源資源豐富，水能資源超過100億千瓦，陸地風(fēng)能資源超過1萬億千瓦，太陽能資源超過100萬億千瓦，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類社會(huì)全部能源需求。以清潔能源替代化石能源，將從根本上解決人類能源供應(yīng)面臨的資源約束和環(huán)境約束，“清潔替代”，是未來全球能源發(fā)展的必然趨勢(shì)。
這樣的趨勢(shì)在近年來的發(fā)展中愈發(fā)明顯。自2008年國(guó)際金融危機(jī)以來，全球經(jīng)濟(jì)遭遇重創(chuàng)，世界各國(guó)都在尋找新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為美國(guó)、歐洲等國(guó)家經(jīng)濟(jì)走出衰退的共同選擇。國(guó)家電網(wǎng)公司總經(jīng)濟(jì)師張啟平說：“目前歐美發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極尋求化石能源替代品，如歐洲在積極開發(fā)風(fēng)電、太陽能，加拿大大規(guī)模開發(fā)水電，其電源側(cè)基本上全部都是水電。”中國(guó)科學(xué)院電工研究所副所長(zhǎng)許洪華告訴記者，美國(guó)、歐盟等國(guó)家和地區(qū)已出臺(tái)高比例可再生能源研究報(bào)告，“預(yù)計(jì)在2050年，歐盟和美國(guó)可再生能源消費(fèi)比例將達(dá)到80%~100%。高比例的可再生能源利用，是未來發(fā)展的大趨勢(shì)。”
但即便如此，全球?qū)稍偕茉吹拈_發(fā)量仍然十分有限，從資源分布來看，可再生能源的富集地區(qū)往往遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，比如北極，比如赤道。北極圈及其周邊地區(qū)風(fēng)能資源和赤道及附近地區(qū)太陽能資源十分豐富，北極地區(qū)風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量約1000億千瓦，約占陸上風(fēng)能資源20%。赤道附近地區(qū)所處緯度低、太陽直射多，太陽能開發(fā)潛力占全球總量30%以上，是未來太陽能大規(guī)模集中開發(fā)和利用的重點(diǎn)區(qū)域。
但風(fēng)能或太陽能不可能直接進(jìn)行輸送和貿(mào)易，清潔能源資源與能源消費(fèi)的逆向分布導(dǎo)致了冰雪世界和沙漠荒地中的巨大財(cái)富尚未得到開發(fā)。如何利用這些遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的優(yōu)質(zhì)能源?《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》一書對(duì)這一難題給出了答案：將遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的可再生能源轉(zhuǎn)化為電力進(jìn)行資源配置。工業(yè)和信息化部產(chǎn)業(yè)政策司司長(zhǎng)馮飛說，“要解決清潔能源的可輸送性和可貿(mào)易性，需要通過發(fā)電，在可再生能源資源富集地區(qū)發(fā)展供電。”原電力部部長(zhǎng)史大楨表示，要實(shí)現(xiàn)全球清潔能源的大規(guī)模開發(fā)利用，必須解決清潔電能在全球范圍優(yōu)化配置的關(guān)鍵性難題。世界能源向清潔化發(fā)展，決定了電力在未來全球能源配置中處于十分重要的位置，正如書中所說，絕大部分清潔能源只有轉(zhuǎn)化為電能才能夠高效利用，而電能作為優(yōu)質(zhì)、清潔、高效的二次能源，能夠替代絕大多數(shù)能源需求，是未來最重要的終端能源。因此，實(shí)施以清潔替代和電能替代為主要內(nèi)容的“兩個(gè)替代”是世界能源可持續(xù)發(fā)展的重要方向。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)是實(shí)施“兩個(gè)替代”的關(guān)鍵。全球能源互聯(lián)網(wǎng)將由跨國(guó)跨洲骨干網(wǎng)架和涵蓋各國(guó)各電壓等級(jí)電網(wǎng)的國(guó)家泛在智能電網(wǎng)構(gòu)成，連接“一極一道”和各洲大型能源基地，適應(yīng)各種分布式電源接入需要，能夠?qū)L(fēng)能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶，是服務(wù)范圍廣、配置能力強(qiáng)、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺(tái)。華北電力大學(xué)校長(zhǎng)劉吉臻表示，能源領(lǐng)域中的石油、天然氣已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球資源的配置，電力的全球配置卻因?yàn)榧夹g(shù)等方面的制約而尚未實(shí)現(xiàn)，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想具有很強(qiáng)的時(shí)代特征，它將為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更安全、更經(jīng)濟(jì)、更清潔、可持續(xù)的能源。
打造全球能源配置平臺(tái)
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，需依托先進(jìn)的特高壓輸電和智能電網(wǎng)技術(shù)。
近年來，隨著可再生能源大規(guī)模開發(fā)，人們對(duì)可再生能源即發(fā)即用、就地平衡的發(fā)展觀念已逐漸改變，可再生能源資源在電網(wǎng)大范圍內(nèi)進(jìn)行平衡消納是未來利用的趨勢(shì)。特高壓能夠遠(yuǎn)距離、大容量地傳輸電力，有效實(shí)現(xiàn)可再生能源在全球范圍內(nèi)的高效開發(fā)與合理配置。在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想下，北極的風(fēng)能和赤道太陽能資源將轉(zhuǎn)化為電能，通過特高壓輸電技術(shù)送至各大洲負(fù)荷中心，與各洲大型能源基地和分布式電源相互支撐，提供更安全、更可靠的清潔能源供應(yīng)。
目前，特高壓輸電技術(shù)在中國(guó)已走過了研究、實(shí)驗(yàn)、工程試驗(yàn)階段，多項(xiàng)特高壓工程投入運(yùn)行并效果良好。電氣與電子工程師學(xué)會(huì)電力和能源協(xié)會(huì)執(zhí)行總監(jiān)帕特里克·瑞安說：“中國(guó)是世界特高壓輸電創(chuàng)建和部署的領(lǐng)導(dǎo)者，特高壓交直流示范項(xiàng)目在中國(guó)已經(jīng)分別安全穩(wěn)定運(yùn)行超過六年和四年半。”其中國(guó)家電網(wǎng)公司已有3項(xiàng)1000千伏特高壓交流工程和4項(xiàng)±800千伏特高壓直流工程投入商業(yè)運(yùn)行，“國(guó)家電網(wǎng)公司的特高壓工程全面驗(yàn)證了特高壓輸電的可能性、先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性。”史大楨說。這足以顯示，憑借成熟的技術(shù)，特高壓骨干網(wǎng)架的構(gòu)建，將成為聯(lián)接現(xiàn)在與未來的物理基礎(chǔ)。
可再生能源發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性等特點(diǎn)，能量的驟然變化將引起電流的巨大波動(dòng)，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。“在一個(gè)光伏發(fā)電站，一片云彩的突然出現(xiàn)能夠在一分鐘之間將電站發(fā)電效率從100%下降到10%。”許洪華說。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是解決這一難題的技術(shù)保障，“從已有的成果來看，電網(wǎng)的智能調(diào)度與控制手段能夠?qū)L(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電按一定比例進(jìn)行配置，并配置適當(dāng)容量的儲(chǔ)能，同時(shí)進(jìn)行人為干預(yù)調(diào)節(jié)，即可變隨機(jī)為可調(diào)，使風(fēng)、光聯(lián)合輸出功率過程更能滿足用電負(fù)荷的需要。在未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)中，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)能夠是各類新能源并網(wǎng)的可靠依托。”華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授曾鳴說。同時(shí)，為了更加安全可靠地將清潔能源發(fā)電送至負(fù)荷中心，還需加快各國(guó)泛在智能電網(wǎng)建設(shè)。國(guó)家泛在智能電網(wǎng)是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基本組成單位，廣泛連接國(guó)內(nèi)能源基地、各類分布式電源和負(fù)荷中心，并與周邊國(guó)家的能源互聯(lián)互通，承接全球能源互聯(lián)網(wǎng)跨國(guó)跨洲配置的清潔能源。隨著人類社會(huì)對(duì)能源的充足、可靠、清潔、便捷供應(yīng)要求的不斷提升，智能電網(wǎng)在向泛在網(wǎng)絡(luò)的方向不斷發(fā)展。泛在的屬性讓用戶能夠享受靈活供電的同時(shí)，還能獲得更豐富多元、打破時(shí)間和空間局限性的服務(wù)內(nèi)容。
全球電網(wǎng)互聯(lián)，則是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)容。電網(wǎng)發(fā)展具有規(guī)模效應(yīng)，大電網(wǎng)互聯(lián)是全球電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，世界各國(guó)都在加快電網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)程，互聯(lián)規(guī)模不斷擴(kuò)大。北美互聯(lián)電網(wǎng)、歐洲互聯(lián)電網(wǎng)便是重要的實(shí)踐基礎(chǔ)。除此之外，南部非洲、海灣地區(qū)也在逐步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)。自2013以來，我國(guó)實(shí)行“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)我國(guó)與俄羅斯、哈薩克斯坦、土庫(kù)曼斯坦等鄰國(guó)在能源領(lǐng)域的廣泛深入合作,書中指出，在電力方面，中國(guó)積極開展跨國(guó)輸電工程實(shí)踐，建成了由俄羅斯向中國(guó)送電的3條交流線路和1條直流線路、由吉爾吉斯斯坦送電的2條交流線路以及我國(guó)向蒙古國(guó)送電的4條交流線路等。未來，我國(guó)還將繼續(xù)加強(qiáng)與周邊國(guó)家的電力聯(lián)網(wǎng)。全球聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)已然顯現(xiàn)，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)具備了基本的實(shí)踐基礎(chǔ)。
構(gòu)筑能源發(fā)展新格局
如果將時(shí)光的指針撥向2050年，在全球能源互聯(lián)網(wǎng)基本建成的歷史節(jié)點(diǎn)上觀望世界，會(huì)有怎樣的新氣象呈現(xiàn)在我們眼前?書中為我們描繪了令人向往的美好圖景。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，將構(gòu)筑能源發(fā)展新格局，激發(fā)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新活力，創(chuàng)造社會(huì)美好生活，開啟人類文明新篇章，它將全面、深刻地改變?nèi)澜纭?/p>
在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的支撐下，可再生能源將成為未來世界的主導(dǎo)能源，風(fēng)能、太陽能所發(fā)電力將通過全球能源互聯(lián)網(wǎng)輸送到全球各類用戶，來自大自然的財(cái)富將被人類充分利用。隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保要求的提高，并依托全球能源互聯(lián)網(wǎng)，太陽能、風(fēng)力發(fā)電成本也將明顯低于化石能源發(fā)電成本，世界能源可實(shí)現(xiàn)低成本、充足供給。到2050年，全球每年可生產(chǎn)出66萬億千瓦時(shí)的清潔電能，這一數(shù)字比2010年增長(zhǎng)近10倍，特高壓和智能電網(wǎng)技術(shù)讓能源互聯(lián)網(wǎng)覆蓋世界每一個(gè)角落，能源供給不再有盲區(qū)和空白，充沛的電能將照亮整個(gè)世界。
除了提供清潔、充足、可靠的電能，全球能源互聯(lián)網(wǎng)還將創(chuàng)造出巨大的生產(chǎn)力，它史無前例地讓經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各種基本要素在全球范圍內(nèi)聚集和配置，促進(jìn)了投資、金融、生產(chǎn)、技術(shù)、信息、商品、服務(wù)以及人力資本的全球化，為全球經(jīng)濟(jì)注入強(qiáng)大動(dòng)力，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式將再一次轉(zhuǎn)型升級(jí)，世界各國(guó)在全球化進(jìn)程中將廣泛受益。正如國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司總經(jīng)理尹正民認(rèn)為，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)將全面加強(qiáng)國(guó)際合作，破除各種政策壁壘，建立相互依存、互信互利的組織機(jī)構(gòu)，建立高效的運(yùn)行機(jī)制和市場(chǎng)機(jī)制，將世界各地的清潔能源輸送到各類用戶，實(shí)現(xiàn)各國(guó)政府、企業(yè)、社會(huì)和用戶的廣泛參與和合作多贏，保證全球能源安全和可靠供應(yīng)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的帶動(dòng)下，新能源、新材料、智能裝備、電動(dòng)汽車、新一代信息產(chǎn)業(yè)煥發(fā)生機(jī)，帶來生產(chǎn)方式和組織結(jié)構(gòu)的深刻變革，從而使國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)和全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生徹底重構(gòu)，催生新一輪工業(yè)革命，并帶動(dòng)商業(yè)模式的創(chuàng)新。
伴隨著能源新格局的構(gòu)筑和經(jīng)濟(jì)活力的增強(qiáng)，人類的生產(chǎn)生活和自然生態(tài)環(huán)境亦被深刻影響和改變，它將讓人人享受智能生活，個(gè)性需求得到充分滿足，依托全球能源互聯(lián)網(wǎng)，成千上萬個(gè)工作崗位可以從工廠和辦公室轉(zhuǎn)移到家中，廣大勞動(dòng)者將逐漸從制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、流通、社會(huì)服務(wù)和家務(wù)勞動(dòng)等方面的直接勞動(dòng)、重復(fù)性勞動(dòng)中解脫，從而有精力從事自己喜愛的創(chuàng)造性勞動(dòng)。它還將實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，讓濃重的霧霾散去，讓世界呈現(xiàn)出它碧水藍(lán)天的本來面目。新加坡能源副總裁鄭月寶說，“構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)為全球人民持續(xù)提升生活水平的意愿帶來了希望。”
如果更進(jìn)一步、更深一層地思考全球能源互聯(lián)網(wǎng)將帶給世界的意義和價(jià)值，可以發(fā)現(xiàn)，作為21世紀(jì)深刻影響人類生產(chǎn)活動(dòng)的重大創(chuàng)新，全球能源互聯(lián)網(wǎng)還有助于培育生態(tài)文明理念，提高人的理性認(rèn)知和思想境界，推進(jìn)人類文明持續(xù)進(jìn)步。人類物質(zhì)財(cái)富的富足和福利生活的改善，使得未來世界無論是政治、環(huán)境還是人與人之間，都將更文明，并從根本上實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧，實(shí)現(xiàn)人類文明轉(zhuǎn)型升級(jí)。
面對(duì)全球能源互聯(lián)網(wǎng)提供的美好前景，業(yè)界許多人士殷殷期盼它的建成，史大楨說，“全球能源互聯(lián)網(wǎng)既利于當(dāng)前又利于長(zhǎng)遠(yuǎn)，對(duì)世界能源可持續(xù)發(fā)展能夠發(fā)揮全局性、戰(zhàn)略性引領(lǐng)作用，符合全人類的共同利益。相信通過各方面的共同努力，全球能源互聯(lián)網(wǎng)是能夠建成的，期待著這一天的早日到來。”
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