構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)已成為應(yīng)對能源安全、環(huán)境污染、氣候變化三大挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的必由之路。那么,這條路到底該怎么走?實(shí)施條件是否具備?在國家電網(wǎng)公司劉振亞董事長專著《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》英文版首發(fā)之后,記者就這些問題專訪了國家電網(wǎng)公司總信息師、全球能源互聯(lián)網(wǎng)辦公室主任王益民。
記者:從多個角度看,全球能源互聯(lián)網(wǎng)這一構(gòu)想都將對未來產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。那么,構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的必要性可以從哪些角度詮釋?
王益民:解決能源問題,既是事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局的戰(zhàn)略問題,也是關(guān)系人類可持續(xù)發(fā)展的根本問題。當(dāng)前,世界能源發(fā)展正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。第一次工業(yè)革命以來,化石能源大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用帶來高污染、高排放,導(dǎo)致資源緊缺、環(huán)境污染、氣候變化等問題日益突出。2014年,全球消費(fèi)煤炭82億噸、石油336億桶、天然氣3.5萬億立方米,因化石能源燃燒,年排放二氧化碳320億噸、二氧化硫1.2億噸、氮氧化物1億噸,對空氣、水土等造成嚴(yán)重污染和破壞。同時,在非洲、拉美和亞洲等地區(qū),還有12億人用不上電,超過27億人只能用木材、煤炭做飯、取暖。因此,要實(shí)現(xiàn)“人人享有可持續(xù)能源”的目標(biāo),全球能源需求還將保持較快增長,預(yù)計到2050年,世界能源需求將達(dá)到300億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
破解化石能源困局,實(shí)施“兩個替代”勢在必行。在能源開發(fā)上實(shí)施“清潔替代”,以太陽能、風(fēng)能、水能等清潔能源替代化石能源,實(shí)現(xiàn)以清潔能源為主導(dǎo),從根本上解決人類能源供應(yīng)面臨的資源約束和環(huán)境約束問題,推動能源可持續(xù)發(fā)展。在能源消費(fèi)上實(shí)施“電能替代”,以電能替代煤炭、石油等化石能源的直接消費(fèi),提高電能在終端能源中的比重,重點(diǎn)是“以電代煤,以電代油,電從遠(yuǎn)方來,來的是清潔電”。
各種一次能源都可以轉(zhuǎn)化為電能,絕大部分能源需求都可以通過電能滿足,清潔能源就地轉(zhuǎn)化為電能是最主要,也是最高效、最便捷的利用方式。
然而,全球清潔能源資源分布不均衡,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)。這些清潔能源資源富集地區(qū)大多遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,相距數(shù)百到數(shù)千公里。要適應(yīng)清潔能源逆向分布以及風(fēng)電、太陽能發(fā)電隨機(jī)性和間歇性特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)清潔能源的大規(guī)模開發(fā)利用,必須以電為中心、以電網(wǎng)為配置平臺,構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)。
從世界看,構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),將推動全球性的能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)的清潔化、能源消費(fèi)的電氣化和能源配置的全球化,從根本上解決能源安全、環(huán)境污染、氣候變化等突出問題。同時,有利于帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,成為世界經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn);有利于推動解決非洲等貧困地區(qū)缺電問題,實(shí)現(xiàn)“人人享有可持續(xù)能源”;有利于形成包括清潔能源資源開發(fā)國、能源配置途經(jīng)國和能源消費(fèi)國在內(nèi)的利益共同體,為構(gòu)建和平和諧的國際關(guān)系奠定基礎(chǔ)。
從中國看,資源緊缺和生態(tài)環(huán)境問題非常突出。構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),有利于加快西南水電、西部和北部風(fēng)電、太陽能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)利用,同時把周邊國家電力納入中國市場配置,解決日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問題;有利于實(shí)現(xiàn)2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值、2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%的國際承諾;有利于發(fā)揮中國特高壓、智能電網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢,更好地服務(wù)世界能源可持續(xù)發(fā)展。
立足當(dāng)前,著眼長遠(yuǎn),構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),推進(jìn)“兩個替代”,是破解化石能源困局,實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的治本之策,非常必要,非常緊迫。
記者:未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要思路是什么?
王益民:未來幾十年是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵期,綜合考慮全球能源分布、清潔能源發(fā)展、能源供需、能源輸送等因素,總體上可以分為國內(nèi)互聯(lián)、洲內(nèi)互聯(lián)、洲際互聯(lián)三個階段,來逐步實(shí)現(xiàn)構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)。
第一階段,從現(xiàn)在起到2020年左右,主要是在更高層次、更大范圍凝聚共識,開展技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究,推動各國加強(qiáng)國內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)建設(shè),同時開發(fā)各國清潔能源。第二階段,到2030年左右,推動洲內(nèi)跨國電網(wǎng)互聯(lián),同時開發(fā)洲內(nèi)清潔能源基地。第三階段,到2050年左右,開發(fā)“一極一道”能源基地,推動建設(shè)跨洲特高壓骨干網(wǎng)架,基本建成全球能源互聯(lián)網(wǎng)。
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)是前所未有的巨大系統(tǒng)工程,需要各國政府、行業(yè)組織、社會團(tuán)體、能源企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等各方面共同努力,探索建立合作機(jī)制,在規(guī)劃、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等領(lǐng)域加強(qiáng)研究,共同解決政策、市場、資金等關(guān)鍵問題,形成推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的強(qiáng)大合力。
記者:構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)是一項龐大而復(fù)雜的工程,目前是否具備實(shí)施條件?
王益民:世界電網(wǎng)互聯(lián)范圍的擴(kuò)大、能源電力新技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)性的不斷提升,為構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)奠定了重要基礎(chǔ)。
從世界電網(wǎng)發(fā)展趨勢看:世界電網(wǎng)發(fā)展總體呈現(xiàn)電壓等級由低到高、聯(lián)網(wǎng)規(guī)模從小到大、自動化水平由弱到強(qiáng)的發(fā)展規(guī)律。大電網(wǎng)互聯(lián)成為世界電網(wǎng)重要發(fā)展方向。世界上已經(jīng)形成北美、歐洲、俄羅斯—波羅的海等多個大型互聯(lián)電網(wǎng)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)融合特高壓、智能電網(wǎng)等新技術(shù),實(shí)現(xiàn)全球電網(wǎng)互聯(lián)互通,是互聯(lián)大電網(wǎng)發(fā)展的高級形態(tài)。
從特高壓和智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展看:中國1000千伏交流和±800千伏直流已付諸實(shí)踐,建成了“三交六直”特高壓工程,±1100千伏直流技術(shù)已經(jīng)研制成功。印度、巴西正在加快建設(shè)特高壓工程。同時,柔性輸電、智能變電站、智能調(diào)度、智能巡檢、智能電表、風(fēng)光儲輸聯(lián)合運(yùn)行等智能電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成熟并加快應(yīng)用。這些成功實(shí)踐為全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
從清潔能源技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展看:1980年至今,風(fēng)力發(fā)電成本降幅超過90%。中國光伏組件價格從2009年的1.3萬元/千瓦降至2014年的0.4萬元/千瓦,下降了約70%,光伏電站投資成本從2.5萬元/千瓦降至0.9萬元/千瓦。從美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室了解到,未來10年左右,光伏發(fā)電成本可以降到3美分以下。考慮化石能源資源緊缺、減排成本增加等因素,清潔能源發(fā)電經(jīng)濟(jì)性將更加凸顯,清潔能源開發(fā)利用的規(guī)模將越來越大,并將逐步替代化石能源成為主導(dǎo)能源。
可以說構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的條件已經(jīng)具備,是現(xiàn)實(shí)可行的。通過各方共同努力,未來幾十年全球能源互聯(lián)網(wǎng)一定會有新突破和大發(fā)展。
記者:全球能源互聯(lián)網(wǎng)的成功構(gòu)建將產(chǎn)生哪些方面的效益?對人類社會的未來發(fā)展將起到怎樣的作用?
王益民:構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境等綜合效益。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)建成后,連接“一極一道”等大型清潔能源基地,將存在時區(qū)差、季節(jié)差的各大洲電網(wǎng)緊密聯(lián)接起來,實(shí)現(xiàn)風(fēng)光互補(bǔ)、水火互濟(jì)、地區(qū)互調(diào),為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供充足的能源和電力供應(yīng)。到2050年,如果按照清潔能源比重達(dá)到80%計算,每年可替代240億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的化石能源,減排二氧化碳670億噸;二氧化碳排放可控制在115億噸左右,僅為1990年的一半,能夠?qū)崿F(xiàn)全球溫升控制在2攝氏度以內(nèi)的目標(biāo)。
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)投資規(guī)模巨大,對全球經(jīng)濟(jì)拉動作用顯著。將亞洲、非洲、南美洲等地區(qū)的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,縮小地區(qū)發(fā)展差異,解決非洲等貧困地區(qū)無電問題。能夠?qū)崿F(xiàn)資源和平利用,有利于推動政治和諧,促進(jìn)世界和平,實(shí)現(xiàn)各國共同發(fā)展,和平發(fā)展。
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