進入21世(shi)紀,新(xin)一輪(lun)能(neng)(neng)(neng)(neng)源革命在全球蓬勃興起。在近(jin)日舉辦的(de)2019年(nian)太原能(neng)(neng)(neng)(neng)源低碳發展論壇上(shang),眾多(duo)海內外能(neng)(neng)(neng)(neng)源領域(yu)的(de)嘉賓匯聚(ju)一堂(tang),共(gong)同(tong)探討能(neng)(neng)(neng)(neng)源革命的(de)未來(lai),推動(dong)國(guo)際(ji)能(neng)(neng)(neng)(neng)源合作。面對能(neng)(neng)(neng)(neng)源發展新(xin)形(xing)勢(shi),未來(lai)電(dian)網將如何轉型?清潔(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)源能(neng)(neng)(neng)(neng)否大規模消納(na)?我們的(de)生活又會因此(ci)有(you)什么改變?
轉型:電網已成為多能轉換利用的樞紐
薄如紙片的(de)電(dian)池、不怕(pa)踩(cai)的(de)光伏路面(mian)、安全節能(neng)的(de)直流家(jia)電(dian)……一項項能(neng)源“黑科技”讓人(ren)們無限(xian)憧(chong)憬(jing)美好未來。
能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)低碳發(fa)展(zhan)關乎人類未來。2014年(nian)6月,習(xi)近平總書記主持召開中央財經領導小組(zu)第(di)六次會議,提出我國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安(an)全發(fa)展(zhan)的(de)(de)“四個革命、一個合作”能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安(an)全新戰(zhan)(zhan)略(lve)。5年(nian)來,在能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安(an)全新戰(zhan)(zhan)略(lve)的(de)(de)指引下,中國(guo)積極推進能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費、供給(gei)、技術、體制革命,積極構建清潔(jie)低碳、安(an)全高效的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)體系,取得了顯(xian)著成效。
當前,促(cu)進(jin)能(neng)(neng)源(yuan)低碳轉(zhuan)型受到很多國(guo)家的(de)關注。美(mei)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)部(bu)前助理部(bu)長、美(mei)國(guo)哥倫比(bi)亞大(da)學(xue)全球(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)政策(ce)研究中(zhong)心(xin)首席研究員大(da)衛·桑德羅表示(shi):“去年,美(mei)國(guo)經歷了熱浪的(de)襲擊。我(wo)們沒(mei)有什么選(xuan)擇,必須實現能(neng)(neng)源(yuan)低碳轉(zhuan)型。現在新能(neng)(neng)源(yuan)變革席卷世(shi)界,風(feng)能(neng)(neng)、太陽能(neng)(neng)等被(bei)廣泛利用,我(wo)們需要(yao)做更多的(de)事情(qing)。”
中(zhong)國(guo)是全球最大(da)的(de)(de)能源(yuan)消費國(guo),但(dan)油氣(qi)對(dui)外依存度高,能源(yuan)自給率(lv)不足(zu)80%,推動能源(yuan)低碳轉型尤為緊迫(po)。國(guo)家電(dian)網有限公司董事(shi)長、黨組書記(ji)寇偉在論壇開(kai)幕式上表示(shi):“中(zhong)國(guo)油氣(qi)資源(yuan)不足(zu),清潔低碳和(he)電(dian)氣(qi)化(hua)是新一輪能源(yuan)革命的(de)(de)重要趨勢和(he)特點(dian)。未(wei)來(lai),電(dian)能的(de)(de)利用范圍將(jiang)前所(suo)未(wei)有地拓(tuo)展,在終端能源(yuan)消費中(zhong)的(de)(de)比(bi)重大(da)幅提(ti)升。”
數據(ju)顯示,2018年(nian),中(zhong)國(guo)非化石能(neng)源(yuan)(yuan)占一(yi)次能(neng)源(yuan)(yuan)消費的(de)比重為14.3%,電能(neng)占終端能(neng)源(yuan)(yuan)消費的(de)比重為25.5%,比10年(nian)前分別(bie)提高5.9和(he)6.3個(ge)百(bai)分點。預計到2050年(nian),兩個(ge)指標(biao)均將超過50%,屆時中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)面貌將發(fa)生(sheng)顯著變化。
據了解,非化石能(neng)(neng)(neng)源主要(yao)通過轉化為(wei)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)實現高效(xiao)利用(yong),隨著能(neng)(neng)(neng)源轉型的(de)(de)深入推進,電(dian)(dian)網在能(neng)(neng)(neng)源轉型中的(de)(de)作用(yong)愈(yu)發(fa)重要(yao)。國(guo)網能(neng)(neng)(neng)源研(yan)究院(yuan)有(you)限公(gong)司董事長(院(yuan)長)、黨(dang)委書記張運洲指出,我國(guo)電(dian)(dian)力系統現階段已(yi)基本(ben)實現自(zi)給自(zi)足(zu),電(dian)(dian)力在提(ti)升能(neng)(neng)(neng)源自(zi)給自(zi)足(zu)水(shui)平和能(neng)(neng)(neng)源安(an)全中的(de)(de)地位凸顯。未來要(yao)充(chong)分(fen)發(fa)揮以電(dian)(dian)為(wei)中心、電(dian)(dian)網為(wei)樞紐(niu)的(de)(de)重要(yao)作用(yong),有(you)效(xiao)支撐(cheng)高比例新能(neng)(neng)(neng)源并網及(ji)調(diao)度,促進資(zi)源大(da)范(fan)圍優化配(pei)置。
不僅如此,進入(ru)新(xin)時代,人們(men)的用(yong)(yong)能(neng)(neng)(neng)理念和(he)用(yong)(yong)能(neng)(neng)(neng)形(xing)式都發(fa)生了(le)巨大變(bian)化(hua)。人們(men)不再(zai)滿足(zu)于“用(yong)(yong)上電”,而是希望“用(yong)(yong)好能(neng)(neng)(neng)”,并從單純的能(neng)(neng)(neng)源消費者向(xiang)參與能(neng)(neng)(neng)源生產、消費、交易(yi)、互動的產銷合一者轉變(bian)。分布式能(neng)(neng)(neng)源、儲能(neng)(neng)(neng)、電動汽車等交互式能(neng)(neng)(neng)源設(she)施的快(kuai)速發(fa)展(zhan),對電網企業(ye)提出了(le)越(yue)來越(yue)高的要求。
提起中(zhong)國(guo)人民用能方式的變(bian)化,大衛(wei)·桑德羅深(shen)有(you)感觸。他說:“我(wo)到(dao)(dao)太原之后了(le)解到(dao)(dao),這(zhe)里(li)所有(you)的出租車都是(shi)電動(dong)汽車。我(wo)聽到(dao)(dao)這(zhe)個(ge)消(xiao)息感到(dao)(dao)非常(chang)震驚,我(wo)覺得在全球范圍(wei)內這(zhe)都是(shi)一個(ge)非常(chang)好的榜樣。”目前,中(zhong)國(guo)已成為(wei)全球電動(dong)汽車保有(you)量最多的國(guo)家。與(yu)此同(tong)時,智(zhi)(zhi)慧(hui)交(jiao)通、智(zhi)(zhi)慧(hui)環保、智(zhi)(zhi)慧(hui)建筑、智(zhi)(zhi)慧(hui)社區等也如(ru)雨(yu)后春筍般涌(yong)現,滲透到(dao)(dao)人們的日常(chang)生活中(zhong)。
這(zhe)都意味著,新(xin)一輪能(neng)源革(ge)命(ming)對電(dian)網(wang)的(de)(de)技(ji)術(shu)、功能(neng)、形態提出了前所未(wei)(wei)有的(de)(de)要求,未(wei)(wei)來的(de)(de)電(dian)網(wang)將不再是單純(chun)的(de)(de)輸電(dian)載體,而是將成為多能(neng)轉換利(li)用的(de)(de)樞紐和(he)資源優化配置的(de)(de)平臺。
數字化:泛在電力物聯網進一步優化用電結構
進入21世紀,數字(zi)革(ge)命蓬勃發(fa)展。數字(zi)技術(shu)已全面滲(shen)透(tou)到各(ge)行各(ge)業,能(neng)(neng)源(yuan)行業亟須加(jia)快數字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing),以數字(zi)技術(shu)為傳統能(neng)(neng)源(yuan)行業賦能(neng)(neng)。
據(ju)統計,全(quan)球(qiu)2000家(jia)跨國公司(si)中(zhong),67%的(de)(de)(de)(de)CEO已將數(shu)(shu)字(zi)化確定(ding)為公司(si)戰略的(de)(de)(de)(de)核心。數(shu)(shu)字(zi)化轉型成為所(suo)有(you)(you)行業的(de)(de)(de)(de)必由(you)之路(lu)。國家(jia)發改委能源(yuan)研究所(suo)可(ke)再生能源(yuan)中(zhong)心首(shou)席顧問KaareSandholt表示:“數(shu)(shu)據(ju)對我(wo)們是(shi)非常重要的(de)(de)(de)(de)。不僅(jin)僅(jin)是(shi)數(shu)(shu)據(ju),而(er)且(qie)是(shi)大(da)數(shu)(shu)據(ju),是(shi)透明的(de)(de)(de)(de)大(da)數(shu)(shu)據(ju),所(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)人都可(ke)以(yi)隨時獲取的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju),這是(shi)一(yi)個(ge)新的(de)(de)(de)(de)趨勢,在丹麥(mai)我(wo)們就(jiu)創建了這么一(yi)個(ge)開(kai)放的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)平臺。”
到2050年,中國(guo)能(neng)源發展將實(shi)現“兩(liang)個50%”,即能(neng)源清潔化(hua)率(非(fei)化(hua)石能(neng)源占一次能(neng)源消(xiao)費(fei)比(bi)重(zhong)(zhong))超過(guo)50%,電氣化(hua)率(電能(neng)占終端(duan)能(neng)源消(xiao)費(fei)比(bi)重(zhong)(zhong))超過(guo)50%。這意(yi)味(wei)著一半以上的(de)能(neng)源消(xiao)費(fei)要(yao)(yao)靠電網完成,作為(wei)各類能(neng)源轉換利用(yong)和資源優(you)化(hua)配置(zhi)的(de)平臺(tai),電網需要(yao)(yao)以數(shu)字技術為(wei)依托,加快(kuai)跨越升(sheng)級的(de)步伐。
建設泛在(zai)電(dian)(dian)(dian)力物聯(lian)網(wang)為電(dian)(dian)(dian)網(wang)賦能(neng),是(shi)電(dian)(dian)(dian)網(wang)跨(kua)越升級的重要(yao)途(tu)徑。當前(qian),以大數(shu)據、云計算(suan)、物聯(lian)網(wang)、人(ren)(ren)工智能(neng)、5G等為代表的數(shu)字(zi)技術,正在(zai)深刻改變著人(ren)(ren)類社會。電(dian)(dian)(dian)網(wang)與人(ren)(ren)們(men)的生活息息相關(guan),是(shi)數(shu)字(zi)化(hua)轉型的重要(yao)領(ling)域。
今年(nian)年(nian)初,國家電(dian)網(wang)(wang)有限(xian)公司在行業內(nei)率先提出了融合發(fa)展泛(fan)(fan)在電(dian)力物聯網(wang)(wang)和(he)堅強智能電(dian)網(wang)(wang),建(jian)設樞紐型(xing)、平臺型(xing)、共享型(xing)企(qi)業,全面建(jian)設世界一流能源互聯網(wang)(wang)企(qi)業。建(jian)設泛(fan)(fan)在電(dian)力物聯網(wang)(wang),即充(chong)分應(ying)用各種先進(jin)數字技術,實現電(dian)力系統(tong)各個環節(jie)萬物互聯、人機交互,推(tui)動電(dian)網(wang)(wang)功能、業務(wu)、管理全面升級(ji)。
清(qing)華(hua)大學(xue)能(neng)(neng)源互聯(lian)網創(chuang)新研究院(yuan)(yuan)副院(yuan)(yuan)長高(gao)峰(feng)曾向記者(zhe)分享了(le)一(yi)件(jian)麻煩事。今(jin)年夏天,高(gao)峰(feng)所(suo)住(zhu)小區的某戶家庭(ting)的漏(lou)電(dian)(dian)保護器出現了(le)故(gu)障,整(zheng)棟樓里(li)的家庭(ting)都(dou)發生了(le)跳閘(zha)。小區物業的電(dian)(dian)工在解決問題時(shi),只能(neng)(neng)通過(guo)人工排查,來來回回折騰(teng)了(le)一(yi)個多小時(shi)才找(zhao)到(dao)原因。高(gao)峰(feng)預測,當泛在電(dian)(dian)力物聯(lian)網建成之后(hou),供電(dian)(dian)公司的智能(neng)(neng)感知終端可以自動監測故(gu)障點(dian),將大大節省處(chu)理故(gu)障的時(shi)間(jian)及人力,改善人們的用電(dian)(dian)體驗。
截至目前,國家(jia)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)有限公司已經建(jian)(jian)成資源(yuan)(yuan)配置(zhi)能力(li)最(zui)強的(de)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang),提(ti)升了(le)(le)智能化水平(ping)(ping),發展(zhan)了(le)(le)先進并(bing)網(wang)(wang)技(ji)術和智能能量測(ce)試(shi)技(ji)術,實現了(le)(le)4.7億(yi)客戶用電(dian)(dian)(dian)信息的(de)在(zai)線(xian)采集;并(bing)加快建(jian)(jian)設(she)泛在(zai)電(dian)(dian)(dian)力(li)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang),按照需求導向應用驅動,協(xie)同推進感(gan)知層、網(wang)(wang)絡層、平(ping)(ping)臺層、應用層建(jian)(jian)設(she),著力(li)打(da)通(tong)數字壁壘,挖掘數字價值,計劃到2024年(nian)打(da)造智慧(hui)能源(yuan)(yuan)綜合服(fu)務(wu)(wu)平(ping)(ping)臺,實現業(ye)務(wu)(wu)協(xie)同;同時(shi)積(ji)極(ji)(ji)培育發展(zhan)新業(ye)務(wu)(wu),積(ji)極(ji)(ji)開拓電(dian)(dian)(dian)動汽車(che)(che)服(fu)務(wu)(wu)和電(dian)(dian)(dian)子商務(wu)(wu),建(jian)(jian)成全球(qiu)規(gui)模(mo)最(zui)大(da)的(de)智慧(hui)車(che)(che)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)平(ping)(ping)臺,搭建(jian)(jian)完成電(dian)(dian)(dian)商平(ping)(ping)臺,年(nian)交易規(gui)模(mo)超過(guo)5000億(yi)元。
低碳:全力促進可再生能源消納
在(zai)我國,能(neng)源資源稟賦與能(neng)源消費呈逆向分布。在(zai)西(xi)部省份(fen),風(feng)電、光電等清潔電能(neng)豐富,但用(yong)電需(xu)(xu)求少;中(zhong)東部地區清潔電能(neng)較為短缺(que),用(yong)電需(xu)(xu)求旺盛(sheng)。如何(he)將西(xi)部的清潔電能(neng)運輸到(dao)中(zhong)東部負荷中(zhong)心(xin),這需(xu)(xu)要(yao)電網發(fa)揮至關重要(yao)的資源配(pei)置作用(yong)。
近年來(lai),大氣污(wu)染、氣候變化受到社(she)會廣泛關(guan)注。減少化石(shi)能源(yuan)使(shi)用(yong)、加(jia)大非化石(shi)能源(yuan)的開發和(he)利用(yong)成(cheng)為未來(lai)的趨(qu)勢(shi)。國(guo)際可(ke)再(zai)生(sheng)能源(yuan)署國(guo)家資(zi)助和(he)伙伴關(guan)系司亞洲區(qu)項目(mu)經理普(pu)拉森·阿加(jia)瓦爾說:“我們需要進(jin)一(yi)步地利用(yong)風能、太陽能,目(mu)前各(ge)個國(guo)家紛(fen)(fen)紛(fen)(fen)出臺了(le)政策,但是我們必須要加(jia)速建設。同時電力(li)部(bu)門也(ye)需要進(jin)一(yi)步鼓勵可(ke)再(zai)生(sheng)能源(yuan)的使(shi)用(yong)和(he)發展(zhan)。”
國家(jia)(jia)(jia)電網(wang)有(you)限公司一(yi)直全(quan)力促進清潔能源(yuan)消納,推動(dong)清潔能源(yuan)產業發(fa)展。目前(qian),國家(jia)(jia)(jia)電網(wang)經營(ying)區清潔能源(yuan)發(fa)電裝機容量達5.8億(yi)千瓦,國家(jia)(jia)(jia)電網(wang)成為全(quan)球(qiu)接入水電、風電、太陽(yang)能發(fa)電等清潔能源(yuan)規(gui)模最大的電網(wang)。
在(zai)該方面,山(shan)西(xi)(xi)是一個很好(hao)的(de)(de)例子。作為全國重要的(de)(de)煤(mei)炭大(da)省和能源基地,新(xin)中國成立(li)70年以來,山(shan)西(xi)(xi)省能源工業對國家作出了(le)巨(ju)大(da)貢獻(xian)。新(xin)時代,山(shan)西(xi)(xi)經濟發展穩步增長,能源轉型迫在(zai)眉睫(jie)。如今(jin),山(shan)西(xi)(xi)正在(zai)承擔全國的(de)(de)能源革命綜合改(gai)革試點(dian)的(de)(de)歷史(shi)使命,率先開啟了(le)能源轉型探索。
曾經,煤(mei)炭是(shi)山西(xi)的(de)代名(ming)詞。近(jin)年(nian)來,山西(xi)相繼出(chu)臺(tai)了一(yi)系(xi)列的(de)措(cuo)施,有力推動了新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)快速發(fa)展,加快擺脫對(dui)化(hua)石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)依賴。山西(xi)省能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)局新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)處處長張秀榮介紹說:“近(jin)3年(nian)來,山西(xi)風電、光伏裝機(ji)年(nian)均增速分別為(wei)16.3%和70.9%,已成(cheng)為(wei)全省第二、第三大電源(yuan)(yuan)。”其中,風電裝機(ji)規模突破1000萬千(qian)瓦(wa),讓山西(xi)正式邁(mai)入千(qian)萬千(qian)瓦(wa)級風電大省行(xing)列。
為(wei)助力(li)(li)山西能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉型發展,國(guo)(guo)家(jia)(jia)電(dian)(dian)(dian)網(wang)有(you)限公司(si)在論壇(tan)舉辦期間發布了《關(guan)于推進(jin)山西能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)革命綜合改革試點實施方(fang)案相關(guan)研究》成果(guo),國(guo)(guo)家(jia)(jia)電(dian)(dian)(dian)網(wang)有(you)限公司(si)將(jiang)從能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)生產、能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消費、能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)互聯(lian)、能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)體制、能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技術和能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)國(guo)(guo)際合作等六方(fang)面推進(jin)山西能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉型。張運洲信心滿滿地說:“國(guo)(guo)家(jia)(jia)電(dian)(dian)(dian)網(wang)將(jiang)在山西打造‘兩(liang)基(ji)(ji)地、兩(liang)平(ping)臺(tai)’(電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)外送基(ji)(ji)地、華北調峰基(ji)(ji)地,能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)云平(ping)臺(tai)、產業創新(xin)平(ping)臺(tai)),持續提(ti)升‘兩(liang)化’水平(ping)。到2020年,山西省電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)清(qing)潔化率(非化石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)(dian)量(liang)占比)達(da)到19%左右(you),電(dian)(dian)(dian)氣(qi)化率超過18%,新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利(li)(li)用率超過95%,外送能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)達(da)到2900萬千瓦(wa),率先(xian)建成泛在電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)物聯(lian)網(wang)。到2025年,電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)清(qing)潔化率達(da)到25%左右(you),電(dian)(dian)(dian)氣(qi)化率超過20%,新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利(li)(li)用率超過97%,外送能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)達(da)到5000萬千瓦(wa),全面建成泛在電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)物聯(lian)網(wang)
現(xian)在,泛在電(dian)力物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)加速(su)建(jian)設正在改(gai)善著(zhu)我(wo)們的(de)生活。8月29日,全國(guo)首個城市(shi)級能(neng)源互聯(lian)網(wang)示(shi)(shi)范(fan)項目(mu)浙江(jiang)嘉興城市(shi)能(neng)源互聯(lian)網(wang)綜合試點示(shi)(shi)范(fan)項目(mu)通過浙江(jiang)省能(neng)源局驗(yan)收。該核心示(shi)(shi)范(fan)區(qu)位于尖山新區(qu)(黃灣(wan)鎮),實(shi)現(xian)了(le)(le)可再生能(neng)源的(de)100%接入與消(xiao)納,實(shi)現(xian)了(le)(le)清(qing)潔能(neng)源、高效電(dian)網(wang)、低(di)碳(tan)建(jian)筑、智(zhi)慧用能(neng)、綠色交通的(de)廣泛開放互聯(lian),實(shi)現(xian)了(le)(le)電(dian)網(wang)側與消(xiao)費側的(de)綠色共(gong)享。以(yi)低(di)碳(tan)建(jian)筑為例(li),海寧市(shi)智(zhi)能(neng)樓(lou)宇改(gai)造完成58棟,平均日用電(dian)量(liang)減少20.2%。
對(dui)于(yu)泛在電力(li)物(wu)聯網的(de)未來,華北電力(li)大學(xue)經濟(ji)與管理(li)學(xue)院教授牛東曉充(chong)滿期待:“泛在電力(li)物(wu)聯網的(de)發(fa)展,將有力(li)地推(tui)動可(ke)再生(sheng)能源發(fa)電和(he)利(li)用的(de)增長,推(tui)動電力(li)能源結構的(de)改(gai)變,還可(ke)以提高(gao)資源利(li)用效(xiao)率,減少(shao)能耗,促進綠色經濟(ji)發(fa)展。”
可以預見,有了(le)泛在電(dian)力物聯網,我們的生活(huo)將更智能、更綠色、更舒適。