2021年4月22日,是第52個世界地球日。
同一天,美(mei)國主辦(ban)的(de)全球領導人氣候(hou)峰會開幕。這是(shi)美(mei)國退出并重新加入《巴黎(li)協定(ding)》后舉辦(ban)的(de)首(shou)個全球領導人氣候(hou)峰會。
此次(ci)會(hui)晤(wu),將進(jin)一(yi)步加速碳中和(he)在全球的進(jin)程。
美國(guo)非常喜歡做全球(qiu)領導者、布道者。就在這次會(hui)議前不久,美國(guo)人比爾·蓋茨新書(shu)《氣候經濟與人類未來》公開出版(ban)。他(ta)用一種較為通(tong)俗(su)易(yi)懂的語(yu)言,將(jiang)碳中和(he)(he)科普(pu)了一下,再次將(jiang)碳中和(he)(he)帶了節奏。
碳(tan)中和的確也火出(chu)了圈。截至目前,全球已經有120多(duo)個國家(jia)陸續宣布了碳(tan)中和目標。
知(zhi)易行(xing)難。現在(zai)最大(da)的問題是,如何實現碳中(zhong)和?
經過兩三百(bai)年(nian)的快(kuai)速發(fa)(fa)展,人類工(gong)業文明實現了爆(bao)發(fa)(fa)式發(fa)(fa)展。但無(wu)論是(shi)第(di)(di)一次(ci)工(gong)業革命,還是(shi)第(di)(di)二(er)次(ci)工(gong)業革命,都是(shi)建立在化(hua)石能(neng)源基(ji)礎之上。化(hua)石能(neng)源燃(ran)燒和使用排放的二(er)氧化(hua)碳是(shi)氣候變暖的罪魁(kui)禍首。這是(shi)地球不(bu)能(neng)承受之重。
站在今天的(de)時點,如果人(ren)類(lei)還想讓經濟進一(yi)步騰飛,必(bi)須擺脫化石能(neng)源的(de)制約,將新能(neng)源、可再生能(neng)源變(bian)成人(ren)類(lei)經濟發(fa)展的(de)永動(dong)機。這也是時下(xia)正在進行的(de)第(di)三(san)次工業革命。
碳中和,對于各(ge)個(ge)國家、各(ge)個(ge)行(xing)業的影(ying)響,不亞于歷史上(shang)任何一次偉大的變(bian)革。
蓋(gai)茨目睹(du)了(le)這(zhe)一切。他(ta)在(zai)書中指出(chu)了(le)氣候變化、碳(tan)中和深層次(ci)問題,并給出(chu)一些解(jie)決(jue)辦法。但是作為互聯網(wang)、科技行業全球領軍人物,蓋(gai)茨并未(wei)給出(chu)系統性解(jie)決(jue)方案。
當(dang)然,他也無法(fa)給出(chu)解決(jue)方案。碳中和是(shi)系(xi)統性(xing)問(wen)題,畢(bi)竟(jing)他并非(fei)這方面的專家。
不只是蓋茨這樣富(fu)有遠見(jian)的(de)人物,絕大(da)部(bu)分人都不知曉解決方案。即便(bian)國(guo)內也有一(yi)些能源專家還認為,全球碳中和運動缺乏一(yi)個明確的(de)理論基礎。
事實上,中國一(yi)家研究機(ji)構在(zai)5年前就給出了(le)解決方案和理論基礎。并(bing)且(qie),這一(yi)“中國方案”逐漸被(bei)大部(bu)分國家所接(jie)受。
此前大部分人并不了解(jie)碳中和(he)。在(zai)他們(men)眼中,氣候問(wen)題(ti)與己無(wu)關(guan),甚至都不愿去(qu)了解(jie)。
這(zhe)個“中國方案”叫(jiao)全(quan)球(qiu)能(neng)源互(hu)聯(lian)網(wang)(wang),由成立于2016年(nian)3月的全(quan)球(qiu)能(neng)源互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)發(fa)展(zhan)合作組織提出。
所謂全(quan)球(qiu)能源(yuan)互聯網(wang),是指清潔(jie)能源(yuan)+特高(gao)壓+智能電網(wang)。在(zai)全(quan)球(qiu)能源(yuan)互聯網(wang)發展合作組(zu)織勾勒(le)的宏偉藍圖中(zhong),該(gai)組(zu)織幫助全(quan)球(qiu)和各個國家規(gui)劃(hua)了“九(jiu)橫九(jiu)縱”全(quan)球(qiu)骨(gu)干電網(wang)網(wang)架。
與(yu)許多新生事物一樣,這一宏大的(de)設想(xiang)公布(bu)之初,引發了(le)廣泛爭議。他們認(ren)為,逆(ni)全球化的(de)浪(lang)潮,越來越復雜(za)的(de)地(di)緣政治,讓全球能源(yuan)互聯(lian)網(wang)只能是(shi)一個(ge)美好(hao)愿景(jing)。尤其(qi)是(shi)特朗(lang)普當選美國總統,并于2017年(nian)宣布(bu)要退出(chu)《巴黎協定(ding)》之后,質疑者認(ren)為,全球能源(yuan)互聯(lian)網(wang)理(li)念如同(tong)空中樓(lou)閣。
來源:全球能源互聯網發展合作組織
隨著時(shi)間的推(tui)移(yi),氣候變化及其引(yin)發的氣候災害和極端天氣事件,對人(ren)類的威脅愈加嚴峻。
2018年,IPCC(政府間氣候變化專門委員會(hui))發表的1.5度(du)報(bao)告提(ti)出警告,想(xiang)要實(shi)現本世紀(ji)末全球(qiu)溫升(sheng)控制在(zai)(zai)1.5度(du)目標,全球(qiu)必須(xu)在(zai)(zai)2030年前(qian)將全球(qiu)年排(pai)放(fang)總量(liang)削(xue)減一半,在(zai)(zai)2050年左右(you)達(da)到凈零(ling)排(pai)放(fang);想(xiang)要實(shi)現2度(du)目標,必須(xu)要在(zai)(zai)2070年左右(you)達(da)到凈零(ling)排(pai)放(fang)。
所謂凈零排(pai)放就是碳(tan)中(zhong)(zhong)和。碳(tan)中(zhong)(zhong)和成為所有國家必須直面的問題。
雖然(ran)在歷(li)史上,特定技術或特定領域(yu)曾(ceng)出現(xian)迅速變(bian)革,但實現(xian)升溫控制(zhi)在1.5攝氏度(du)以(yi)內目標所需的(de)變(bian)革規模和(he)程度(du),是史無(wu)前例(li)的(de)。
我們(men)從未經(jing)歷(li)過如此廣泛和(he)迅速的轉型,而且這(zhe)一轉型涉(she)及(ji)能源、土地、工業(ye)、城市及(ji)其他各種系統,并跨域各類技術和(he)地理(li)區域。
就能(neng)源本(ben)身而言,IPCC預計,到(dao)2050年(nian)在1.5攝氏度路徑下,全球可再生能(neng)源供電比(bi)重需(xu)要達到(dao)70%至85%。2019年(nian),這一比(bi)重是29%。
全球(qiu)能源(yuan)互聯網發展合作組(zu)織針對全球(qiu)1.5度(du)和(he)2度(du)目標(biao)做過詳細(xi)的測算(suan)分析,并給出了(le)詳盡實(shi)現路徑和(he)實(shi)施(shi)方案。
在(zai)2018年(nian)第(di)24屆(jie)和2019年(nian)第(di)25屆(jie)聯(lian)合國氣候變化(hua)大會上,該組織(zhi)分別發(fa)布《全(quan)球(qiu)(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)促進(jin)<巴黎協定>實施(shi)行動(dong)計劃》、《全(quan)球(qiu)(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)應對氣候變化(hua)研究報(bao)告》,提出(chu)以(yi)全(quan)球(qiu)(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)實現1.5度和2度目標的系統(tong)方案。預計到(dao)2050年(nian),在(zai)全(quan)球(qiu)(qiu)升溫控制在(zai)2℃和1.5℃情(qing)景下,全(quan)球(qiu)(qiu)清(qing)潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占一次能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)比(bi)重必須要達到(dao)50%和74%。能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費必須向(xiang)電(dian)為(wei)中心轉(zhuan)變,電(dian)力是(shi)終端能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費的核心載體(ti)。2050年(nian),2℃和1.5℃情(qing)景下,電(dian)能(neng)(neng)占終端能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費比(bi)重必須分別達到(dao)50%左(zuo)右和65%左(zuo)右。在(zai)2℃情(qing)景下,2050年(nian)全(quan)球(qiu)(qiu)清(qing)潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)量(liang)占比(bi)超過(guo)80%。在(zai)1.5℃情(qing)景下,2050年(nian)占比(bi)要達到(dao)90%。
這與IPCC的初步結論高度一致。
中國氣候變化(hua)事務特別代表解振華在(zai)參(can)加(jia)此次會議時說:“《全球(qiu)能源互(hu)聯(lian)網(wang)促進<巴(ba)黎協定>實施行動計劃》為各國應對氣候變化(hua)提供了(le)系統(tong)方案(an)和行動指南,意義重大(da)、影(ying)響(xiang)深遠。”
聯合(he)國對這(zhe)一方案非(fei)常贊賞(shang)。在參加這(zhe)次會(hui)議時,《聯合(he)國氣(qi)候變化框架公約(yue)》秘書(shu)處副執行秘書(shu)奧維斯·薩馬德(de)說,這(zhe)是一項非(fei)常重要的雄心(xin)勃(bo)勃(bo)的計劃,我們非(fei)常期待(dai)這(zhe)個計劃能夠(gou)完全落實,因為(wei)他跟《巴黎協定(ding)》的目(mu)標無縫對接,是實現《巴黎協定(ding)》目(mu)標的極佳工具。
聯(lian)合國秘書(shu)長(chang)古特(te)雷斯(si)更是高度認可(ke)全球(qiu)(qiu)能源互聯(lian)網的(de)作用。他多次(ci)參與合作組織(zhi)主辦的(de)活(huo)動(dong)并(bing)表(biao)示,構建全球(qiu)(qiu)能源互聯(lian)網是實現人類(lei)可(ke)持(chi)續發展的(de)核心和全球(qiu)(qiu)包(bao)容(rong)性(xing)增長(chang)的(de)關鍵。
只是在一些國家(jia)看(kan)來,中國方案可能又是中國試(shi)圖雄霸世界的“陰謀(mou)”。這些人總是帶著有色眼鏡(jing)看(kan)問題。
社(she)會歷史的發展不(bu)以人的意志為轉移。今天,當(dang)碳中和(he)成(cheng)(cheng)為全世界共同的旋律,全球能源互(hu)聯網已經(jing)成(cheng)(cheng)為實現碳中和(he)不(bu)可阻(zu)擋的趨(qu)勢。
甚至比爾·蓋茨都認識到此,他在書中列舉了一些(xie)案(an)例(li)。
他說,電網(wang)(wang)運(yun)營伊(yi)始(shi),美國能源(yuan)企(qi)業將大多數(shu)發電廠建(jian)在美國高速(su)增長的城市(shi)周邊,因(yin)為這可以相對容易地(di)利用鐵(tie)路(lu)和管(guan)道將化石(shi)燃料從開采(cai)地(di)運(yun)送到發電廠。結(jie)果就是,美國電網(wang)(wang)依(yi)賴鐵(tie)路(lu)和管(guan)道進(jin)行長距離的燃料輸送,然(ran)后(hou)再依(yi)賴輸電線(xian)路(lu)進(jin)行短(duan)距離的電力輸送。
這(zhe)正是(shi)美國不發展特高壓的最重要原因。
但是(shi)這個(ge)模式并不適(shi)用于太陽能(neng)和風能(neng)。人們(men)不可能(neng)用鐵路(lu)把陽光(guang)運送(song)到某個(ge)發電廠,陽光(guang)必須在現場被轉化(hua)為電力。美(mei)國(guo)的大(da)部(bu)分太陽能(neng)都(dou)在西南地(di)區(qu),大(da)多數風能(neng)集中在北美(mei)大(da)平原地(di)區(qu),遠離多個(ge)大(da)都(dou)市圈。
這與中國相似。中國大部分風力(li)和光伏資源(yuan)都分布(bu)在東北(bei)(bei)、西北(bei)(bei)、華北(bei)(bei)等(deng)“三(san)北(bei)(bei)”地(di)區(qu),而用電主(zhu)要(yao)集中在中東南部地(di)區(qu)。因此中國需要(yao)將新能源(yuan)電力(li)通過特高壓技術遠距(ju)離輸(shu)送到用電負荷區(qu)。
就像中國(guo)一樣,如果(guo)美(mei)國(guo)要想實(shi)現碳(tan)中和(he),必須(xu)建(jian)立(li)(li)大(da)范圍的(de)電(dian)網并(bing)進(jin)行互聯。蓋茨說,他為此資助了(le)一個(ge)項目,目標(biao)是(shi)建(jian)立(li)(li)一個(ge)覆(fu)蓋全美(mei)電(dian)網的(de)計算機(ji)模型。通過這個(ge)模型,專家研究(jiu)了(le)西(xi)部各(ge)州如何才(cai)能(neng)在2030年以(yi)前趕上加利福(fu)尼(ni)亞州、實(shi)現可再生能(neng)源(yuan)(yuan)占比60%的(de)目標(biao),以(yi)及東部各(ge)州如何在2030年以(yi)前趕上紐約州、實(shi)現清潔能(neng)源(yuan)(yuan)占比70%的(de)目標(biao)。
他們(men)發現,除非強化電(dian)(dian)網建設,否則上述東西(xi)部(bu)各(ge)州(zhou)根本(ben)不可(ke)(ke)能(neng)實現目標(biao)。該模型還顯示,在(zai)(zai)電(dian)(dian)力輸(shu)送方(fang)(fang)面,若采取統一(yi)的(de)地(di)區性(xing)和全國性(xing)策(ce)略,而不是(shi)讓各(ge)州(zhou)自(zi)行(xing)其是(shi),那(nei)么(me)在(zai)(zai)實現減(jian)排目標(biao)方(fang)(fang)面,每個州(zhou)都可(ke)(ke)以節省多達30%的(de)可(ke)(ke)再生能(neng)源。換句話(hua)說(shuo),在(zai)(zai)最佳地(di)點(dian)建造可(ke)(ke)再生能(neng)源設施,建立統一(yi)的(de)國家電(dian)(dian)網,并在(zai)(zai)全國范圍內按需輸(shu)送“零碳”電(dian)(dian)力,可(ke)(ke)以降低成本(ben)。
他(ta)在書中還透露,美國跨西部快速(su)傳(chuan)輸(shu)電(dian)力項目(TransWestExpress)計(ji)劃于2021年(nian)開工(gong),目的是將懷俄明州(zhou)(zhou)的風(feng)電(dian)輸(shu)送到加(jia)利(li)福尼亞(ya)州(zhou)(zhou)和西南地區(qu)各州(zhou)(zhou),預計(ji)2024年(nian)開始運營。這(zhe)與(yu)最初(chu)的規劃時(shi)間相比延(yan)后了(le)大(da)概17年(nian)。
蓋茨說,如果能圓滿(man)完成這個項(xiang)目,那么(me)它所產(chan)生的(de)影響將是革命性(xing)的(de)。
不知蓋茨(ci)是(shi)否知曉,這(zhe)恰是(shi)中國提出的大(da)范圍(wei)、遠距(ju)離電網互聯理念。在(zai)遠距(ju)離輸電上,特高(gao)(gao)壓是(shi)全(quan)球最具(ju)優勢的技術(shu)。蓋茨(ci)沒有說上述項目是(shi)否采納(na)了特高(gao)(gao)壓或超高(gao)(gao)壓技術(shu)。
當前,全球(qiu)只(zhi)有中(zhong)國掌握(wo)了特高壓輸電技(ji)術。
許多國(guo)家從心底里不(bu)愿(yuan)承認(ren)中(zhong)國(guo)在輸電方(fang)面的技術領先,雖然(ran)他(ta)的確(que)是領先的。
中國(guo)(guo)特(te)(te)高壓(ya)技術(shu)全(quan)球(qiu)領(ling)先(xian)來(lai)之不易。國(guo)(guo)家電(dian)(dian)網(wang)公(gong)司原董事長(chang)、現任全(quan)球(qiu)能源互聯(lian)網(wang)發(fa)展合(he)作(zuo)組(zu)織(zhi)主席、中國(guo)(guo)電(dian)(dian)力企業聯(lian)合(he)會(hui)理事長(chang)劉振亞頂著巨大壓(ya)力,從2004年開(kai)始就(jiu)籌備(bei)搞特(te)(te)高壓(ya)。那時,特(te)(te)高壓(ya)飽受爭議。質疑(yi)者通過比較輸煤輸電(dian)(dian)、經濟性(xing)、安(an)全(quan)性(xing)和電(dian)(dian)磁環境(jing)影響,認(ren)為(wei)中國(guo)(guo)沒有(you)必要發(fa)展特(te)(te)高壓(ya)。
如(ru)今看(kan)來,這一(yi)戰(zhan)略眼光頗具劃(hua)時代意義。
以特高壓為基礎構建的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)互(hu)聯網(wang),不(bu)僅成為中國實現(xian)碳中和的(de)(de)利(li)器,也將(jiang)成為全球實現(xian)碳中和的(de)(de)鑰匙。這(zhe)是全球新能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)特點決定的(de)(de)。
在4月21日(ri)舉行(xing)的博鰲亞(ya)洲論壇上,劉振亞(ya)就(jiu)表示(shi),如果沒(mei)有能源(yuan)互聯網,中(zhong)國和(he)世界(jie)的碳達峰、碳中(zhong)和(he)是(shi)無(wu)計可施的,隨著時(shi)間推移,大家會越來越接受這一理念。
比爾·蓋茨(ci)在《氣候(hou)經濟與人類未來》書中就認識到,美(mei)國有(you)(you)龐大的(de)可(ke)再生能(neng)(neng)源,包括太平洋西北地(di)(di)區(qu)的(de)水(shui)、中西部(bu)地(di)(di)區(qu)的(de)強風、西南地(di)(di)區(qu)和加利福尼亞州長(chang)年不斷的(de)太陽(yang)能(neng)(neng),等等。但(dan)有(you)(you)些國家可(ke)能(neng)(neng)有(you)(you)一些太陽(yang)能(neng)(neng)而沒有(you)(you)風能(neng)(neng),也可(ke)能(neng)(neng)有(you)(you)一些風能(neng)(neng)而常(chang)年缺乏太陽(yang)能(neng)(neng),或者(zhe)(zhe)兩者(zhe)(zhe)皆(jie)缺。
同(tong)時,風電和光伏發電季節間歇(xie)性和高昂的(de)電力存儲成本(ben),會導(dao)致另外(wai)一個(ge)問(wen)題,而這個(ge)問(wen)題對太陽能(neng)的(de)大用(yong)戶來(lai)說尤為明顯(xian)——夏季產能(neng)過剩,冬季產能(neng)不(bu)足(zu)。
正是看到新能(neng)源的(de)全球范圍(wei)內分布(bu)的(de)不均衡,以(yi)及季節性變動,全球能(neng)源互(hu)聯網發展合作組織給出的(de)解決(jue)方案就是跨(kua)國跨(kua)洲電網互(hu)聯。這(zhe)樣(yang)做的(de)好處是,全球電網可以(yi)形成互(hu)聯互(hu)通、互(hu)補互(hu)濟(ji)。
許多(duo)國(guo)家已經認識到(dao)互(hu)聯互(hu)通的重(zhong)要性(xing),并開始嘗試。比如為了增加電網互(hu)聯容量,歐盟就提出,2020年(nian)各(ge)成員國(guo)跨國(guo)輸電能力至(zhi)少占本國(guo)裝機容量的10%,2030年(nian)要達到(dao)15%。
目前,德國(guo)(guo)和鄰國(guo)(guo)電網間的(de)電力(li)交換能(neng)(neng)力(li)已(yi)經達(da)到25吉瓦,占其總裝機(ji)容量(liang)的(de)12%、冬季最(zui)高負荷的(de)30%。歐洲輸(shu)電系(xi)(xi)(xi)統運營商聯盟(ENTSO-E)每兩年發布(bu)一次電網十(shi)年發展規劃(TYNDP),ENTSO-E最(zui)新發布(bu)的(de)TYNDP對跨國(guo)(guo)電網進(jin)一步(bu)互(hu)聯進(jin)行了詳細規劃,利用場景分析深入(ru)研究高比例可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源結合電動(dong)汽車、智能(neng)(neng)電網和儲能(neng)(neng)等和電網系(xi)(xi)(xi)統的(de)融合,推動(dong)系(xi)(xi)(xi)統協調發展。
這一(yi)力度(du)顯然還不夠。隨著碳(tan)中(zhong)和的(de)推進,全球能(neng)源互聯網(wang)這一(yi)“中(zhong)國(guo)方案”,必(bi)將被(bei)越來越多的(de)國(guo)家(jia)所接(jie)受。