來源:亮報 | 0評論 | 5774查看 | 2016-04-27 10:44:22
4月22日,聯合國《巴黎氣候變化協定》高級別簽字儀式在美國紐約舉行。中國國家電網公司董事長劉振亞出席簽字儀式高層午餐會并作題為《構建全球能源互聯網共同推動綠色低碳發展》的發言。
長期以來,世界能源發展過度依賴化石能源,導致環境問題日益突出。全球能源互聯網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。那么,未來構建全球能源互聯網的條件是什么,各國之間如何互聯?
為何聯?
資源緊張、環境污染、氣候變化三大難題困擾世界能源發展,而全球清潔能源豐富,僅開發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,構建全球能源互聯網,作為清潔能源在全球范圍大規模開發、配置、利用的基礎平臺,是世界能源可持續發展問題的有效解決方案。
1、世界能源發展面臨三大難題
世界能源發展面臨資源緊張、環境污染、氣候變化三大難題。解決這三大難題,必須走清潔發展道路,大力實施“兩個替代”,實現清潔能源占主導和全球能源優化配置,以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。
清潔能源只有轉化為電能才能大規模使用;清潔能源富集地區與能源消費中心往往呈逆向分布;清潔能源只有依托大電網才能在富集地區大規模開發,在數百公里甚至數千公里之外的負荷中心利用。
構建全球能源互聯網,作為清潔能源在全球范圍大規模開發、配置、利用的基礎平臺,是世界能源可持續發展問題的有效解決方案。
首先,資源緊張。1965~2014年,全球累計消耗煤炭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、天然氣消費量占一次能源總消費量的86.3%。2014年,全球生產煤炭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準煤1.2萬億噸。按目前開采強度,全球煤炭、石油和天然氣資源技術可開發量僅能再開采大約110年、57年和54年。
其次,環境污染。化石能源燃燒排放大量的煙塵等污染物,導致灰霾頻發,嚴重危害人類的健康。據世界衛生組織調查,世界范圍內1600個城市中,僅有12%空氣質量符合世界衛生組織標準,一些發展中國家的城市空氣PM10濃度超標4~12倍。化石能源燃燒會產生大量的二氧化硫等污染物,導致酸雨等環境污染,嚴重影響人類的生產生活。據統計,全球化石能源消費每年排放二氧化硫1.2億噸、氮氧化物1億噸,帶來嚴重的環境污染問題。
最后,氣候變化。氣候變化的主要原因是化石能源使用產生的碳排放。化石能源產生的二氧化碳占全球溫室氣體排放的57%,大氣二氧化碳當量濃度2012年達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,世界氣象組織發布公報稱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,并力爭控制在1.5攝氏度以內”的目標。如果不能采取有效控制措施,21世紀末溫升將超過4攝氏度,造成海面上升、糧食減產、物種滅絕等災害,將嚴重危害人類的生存和發展。
2、世界清潔能源發展呼喚全球能源互聯網
據預測,全球清潔能源豐富,僅開發萬分之五就可以滿足全球能源需求。北極風電、赤道太陽能發電(“一極一道”)、各洲各國集中式和分布式清潔發電開發潛力巨大。新世紀以來,以清潔低碳為特征的新一輪能源變革蓬勃興起,風能、太陽能等新能源發電突飛猛進,清潔發展成為大勢所趨。
清潔能源資源豐富。全球水能、陸地風能、太陽能資源分別超過100億千瓦、1萬億千瓦、100萬億千瓦,僅開發其中萬分之五就可滿足全球能源需求;中國僅開發千分之一就能滿足能源需求。
世界范圍內清潔能源分布很不均衡。風能主要分布在北極、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。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。風電、太陽能發電具有隨機性、間歇性,只有融入大電網,才能大規模開發利用。
3、未來全球電力能源需求逐步增大
據統計,全球一次能源需求總量2030年可達259億噸標準煤左右,2050年將達300億噸標準煤左右;全球發電量2010~2050年年均增長約3.1%,2050年將達73萬億度左右。
據預測,2030年之前,全球電力流主要以洲內跨國及距離較近的跨洲輸電(北非—歐洲、中亞—歐洲)為主,跨洲電力流規模處于起步發展階段。2030年之后,各大洲內資源條件較好、易于開發的集中式風能和太陽能資源逐漸開發完畢,開發重點逐漸向北極地區和赤道地區轉移。“一極一道”的電力流和跨洲電力流達到較大規模。
2030年“一極一道”電力外送規模約9200億度,其中赤道地區太陽能電力外送規模約8700億度,北極地區風電外送規模約500億度;2040年“一極一道”電力外送規模約4.2萬億度,其中赤道地區太陽能外送規模約3.6萬億度,北極地區風電外送規模約0.6萬億度;2050年“一極一道”電力外送規模約12萬億度,約占全球電力需求的16%,其中北極地區風電外送規模3萬億度,赤道地區太陽能外送規模9萬億度。
如何聯?
構建全球能源互聯網,將按照“先國內、后洲內、再洲際”的原則統籌推進,總體可分為國內互聯、洲內互聯和洲際互聯三個階段。三個階段按照每個時期的發展重點進行劃分,各階段可結合實際協調推進。
1、國內互聯:加快清潔能源開發和電網互聯建設
從現在起到2020年左右,重點加快各國清潔能源開發和國內電網互聯建設。各國電網互聯,形成合理網架,實現各電壓等級電網的有機銜接。主要包括:建設堅強的電網網架;提升電網智能化水平;開發各國清潔能源和分布式電源。
具體措施包括:擴大電力基礎設施缺乏國家的電網覆蓋范圍,解決無電人口問題;進一步加強網架薄弱國家電網的堅強性,提升供用電質量;開展電網完善國家智能化升級,提升電網的適應性和靈活性。
2、洲內互聯:重點推動洲內大型能源基地開發和電網跨國互聯
從2020年到2030年左右,重點推動洲內大型能源基地開發和電網跨國互聯,基本實現洲內各國電網互聯。構建洲內跨國互聯電網,對于加快洲內的可再生能源開發利用非常必要,并可為洲內接受外來電或向洲外送電提供堅強支撐。
歐洲電網互聯構想
在現有電網基礎上,圍繞負荷中心形成密集網格狀結構,建設洲內輸電通道,實現北歐水電、北海風電的消納,東接亞洲電網、西接北美洲電網、南接非洲電網。
亞洲電網互聯構想
亞洲電網將形成東北亞、東南亞、中亞、南亞、西亞和中國六大電網構成的“5+1”互聯格局,東與北美洲聯網,南接大洋洲電網,西接歐洲、非洲電網。
美洲電網互聯構想
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,南部與南美洲電網互聯。遠期,東部受入北極風電、西部經阿拉斯加與亞洲電網互聯。南美洲:形成東西海岸縱向通道、中部橫向通道,總體形成大環網結構。北美洲—南美洲:通過中美洲—巴拿馬—哥倫比亞,實現跨洲聯網。遠期,可經美國—古巴—多米尼加—委內瑞拉實現聯網。
非洲電網互聯構想
總體上以北部、中部清潔能源基地為支撐,接力送至南部負荷中心。北部與中部形成東、中、西三個聯網通道;中部與南部形成東、西兩個聯網通道;北非向北外送歐洲、向東與亞洲互聯互濟。
3、洲際互聯:重點開發“一極一道”
能源基地和推動電網跨洲互聯
從2030年到2050年左右,重點開發“一極一道”能源基地和推動電網跨洲互聯,基本建成全球能源互聯網。2030年,推進非洲—歐洲、亞洲—歐洲、亞洲—非洲聯網;2040年,推進北美洲—南美洲、大洋洲—亞洲、亞洲—北美洲聯網;2050年,推進歐洲—北美洲聯網,建成包括“一極一道”在內的全球各類清潔能源基地與主要負荷中心的跨國跨洲骨干網架和洲際聯網通道,形成跨洲電網、跨國