通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源相融合，將全球的電力網(wǎng)變?yōu)槟茉垂蚕砭W(wǎng)絡(luò)，高效輸送至千高萬(wàn)戶，使億萬(wàn)人能夠在家中、辦公室、工廠與他人共享可持續(xù)能源——破解全球資源匱乏、環(huán)境污染、清潔能源分布不均等難題，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)成為科學(xué)有效的務(wù)實(shí)之舉。

2015年9月，習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)發(fā)展峰會(huì)上提出“中國(guó)倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)”，得到了各方高度贊譽(yù)和積極響應(yīng)。2017年，習(xí)近平主席在“一帶一路”國(guó)際合作高峰論壇上指出“要抓住新一輪能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源技術(shù)變革趨勢(shì)，建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展”。當(dāng)前全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)取得哪些進(jìn)展?未來(lái)又將如何改變能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)?如何通過(guò)創(chuàng)新推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)?業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行了深入解讀。

安徽銅陵：疆電外送特高壓安徽段加緊建設(shè)。光明圖片/視覺(jué)中國(guó)

1全球能源互聯(lián)網(wǎng)突破能源發(fā)展時(shí)空約束

【數(shù)據(jù)】

開(kāi)發(fā)格陵蘭島1/4面積的風(fēng)能，或開(kāi)發(fā)撒哈拉沙漠7.7%面積的太陽(yáng)能，就可滿足未來(lái)全球用電需求——數(shù)據(jù)顯示，全球清潔能源開(kāi)發(fā)潛力超過(guò)100萬(wàn)億千瓦，僅開(kāi)發(fā)萬(wàn)分之五就能滿足人類能源需求。

全球來(lái)看，清潔能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性正在快速提升，以風(fēng)電和光伏為代表的清潔能源正日益凸顯其成本優(yōu)勢(shì)：目前墨西哥、沙特等地區(qū)部分電力成本僅為2美分到3美分;中東和南美等地區(qū)2020年前后投產(chǎn)的光伏、風(fēng)電項(xiàng)目國(guó)際中標(biāo)價(jià)格已低至每千瓦時(shí)2美分左右;而在中國(guó)、歐洲、美國(guó)、日本等地區(qū)，電價(jià)水平目前依然居高不下。以德國(guó)為例，根據(jù)德國(guó)能源與水務(wù)協(xié)會(huì)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，2018年德國(guó)居民平均電價(jià)為29.42歐分/千瓦時(shí)。

面對(duì)全球氣候變化、環(huán)境污染、資源匱乏等日趨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，迫切需要通過(guò)清潔發(fā)展減少人類對(duì)化石能源的大量消耗和嚴(yán)重依賴，解決之道就在于構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)清潔替代和電能替代。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)理事長(zhǎng)劉振亞指出，全球清潔能源資源分布不均，資源富集地區(qū)大多遠(yuǎn)離能源消費(fèi)中心，需要就地轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送和大范圍配置，將某一區(qū)域廉價(jià)的清潔能源輸送到其他能源消耗地區(qū)。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的路徑就是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，即以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，實(shí)質(zhì)是“特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源”。

“比如中國(guó)和歐洲的時(shí)差是六七個(gè)小時(shí)，和美國(guó)是十個(gè)小時(shí)，他們睡覺(jué)的時(shí)候是我們用電最多的時(shí)候。在全球優(yōu)化配置資源，能大大突破能源發(fā)展的時(shí)空約束，大幅提升清潔能源的發(fā)展規(guī)模、質(zhì)量和進(jìn)度。”劉振亞表示，與目前發(fā)展路徑相比，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⑶鍧嵞茉茨昃鲩L(zhǎng)速度提高5倍。

根據(jù)《全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略白皮書》，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)能夠拉動(dòng)世界投資規(guī)模超過(guò)50萬(wàn)億美元，將有力帶動(dòng)高端裝備制造、新能源、新材料、電動(dòng)汽車等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)獲得巨大的時(shí)區(qū)差、季節(jié)差、電價(jià)差效益，各國(guó)各洲電網(wǎng)或?qū)?shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

中國(guó)在能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)上實(shí)踐多年，也取得了顯著的成果。數(shù)據(jù)顯示，目前中國(guó)的水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的裝機(jī)分別達(dá)到了3.4億千瓦、1.6億千瓦和1.3億千瓦，均居世界第一，形成了西電東送、北電南供的能源大通道，西電東送規(guī)模接近2.3億千瓦，有力支撐了能源轉(zhuǎn)型發(fā)展。國(guó)家能源局監(jiān)管總監(jiān)李冶在日前召開(kāi)的東北亞?wèn)|南亞能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展論壇上介紹，我國(guó)積極推動(dòng)能源的清潔替代，綠色多元能源供應(yīng)體系已經(jīng)逐步形成，能源消費(fèi)清潔低碳化成效顯著，當(dāng)前電能占終端能源消費(fèi)的比重達(dá)到了21.3%，比2000年提高了12個(gè)百分點(diǎn)。

“總體看來(lái)，中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)有力推動(dòng)了中國(guó)國(guó)家能源清潔低碳發(fā)展，增強(qiáng)了國(guó)家能源保障能力。未來(lái)我國(guó)將繼續(xù)支持構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)，形成西電東送、北電南送、水火互進(jìn)、風(fēng)光互補(bǔ)、跨國(guó)互聯(lián)的電力能源發(fā)展格局，實(shí)現(xiàn)能源高效配置和電力的可靠供應(yīng)。”李冶指出。

2以創(chuàng)新技術(shù)變革傳統(tǒng)用能方式

【案例】

我國(guó)通過(guò)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，能源技術(shù)裝備不斷取得突破，特高壓電阻及成套設(shè)備達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，建成了代表世界水平的國(guó)家風(fēng)光示范工程，風(fēng)電單機(jī)容量和利用效率持續(xù)提升，光伏發(fā)電效率不斷提高，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能與能源深度融合，智能化水平顯著提升。

創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展讓全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建成為可能，特別是特高壓技術(shù)的重大突破，改變了傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的模式。

專家表示，過(guò)去電力輸送幾百公里就已是很大距離，但現(xiàn)在能達(dá)到幾千公里，輸送能力達(dá)到1200萬(wàn)千瓦以上。全球信息通信互聯(lián)網(wǎng)的組建技術(shù)也有了重大創(chuàng)新，有了大容量的寬帶、光纜。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球有260多條海底光纜。

專家認(rèn)為，當(dāng)前建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的條件已經(jīng)具備：一是資源充足。全球清潔能源開(kāi)發(fā)潛力超過(guò)100萬(wàn)億千瓦，目前僅開(kāi)發(fā)萬(wàn)分之五;二是技術(shù)可行。特高壓輸電技術(shù)先進(jìn)成熟，具有輸電距離遠(yuǎn)、容量大、效率高、占地省、安全性好等顯著優(yōu)勢(shì)，清潔能源發(fā)電技術(shù)不斷進(jìn)步，智能電網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用;三是經(jīng)濟(jì)性好，清潔能源發(fā)電經(jīng)濟(jì)性快速提升，預(yù)計(jì)到2025年光伏和陸上風(fēng)電競(jìng)爭(zhēng)力將全面超過(guò)化石能源。

互聯(lián)網(wǎng)與能源不斷融合，能源技術(shù)的不斷突破，改變了能源產(chǎn)業(yè)格局，改變了傳統(tǒng)用能方式。在全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，也存在諸多挑戰(zhàn)，比如地緣政治、清潔能源對(duì)傳統(tǒng)能源的替代、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等。俄羅斯科學(xué)院能源建模中心主任安德烈·霍爾舍夫表示，在能源互聯(lián)互通工程的推動(dòng)過(guò)程中，毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題，比如能源安全、如何減少能源的依賴性等，這需要各國(guó)從國(guó)家層面進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，并采取必要的措施，建立相應(yīng)的機(jī)制，以保障每個(gè)參與國(guó)家的利益。

“具體來(lái)說(shuō)，比如是否需要保留超級(jí)電網(wǎng)的容量，它的成本將是多少，怎樣來(lái)進(jìn)行分配，電力系統(tǒng)將如何適應(yīng)大量的間歇性可再生能源發(fā)電的現(xiàn)狀，是否需要大量的儲(chǔ)能，是否需要各層級(jí)的超級(jí)電網(wǎng)的調(diào)度，這又會(huì)對(duì)國(guó)家層面的調(diào)度系統(tǒng)帶來(lái)怎樣的挑戰(zhàn)等等，挑戰(zhàn)很多，但相信只要我們各國(guó)攜手，一定能夠解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)更加安全和清潔的未來(lái)。”安德烈·霍爾舍夫指出。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)作為宏大的系統(tǒng)創(chuàng)新工程，需要眾多領(lǐng)域的科研創(chuàng)新，高校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)都發(fā)揮了重要作用。

近日，全球能源互聯(lián)網(wǎng)大學(xué)聯(lián)盟正式成立，匯聚了國(guó)內(nèi)外知名高校，將圍繞全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研和學(xué)術(shù)研討，聚焦清潔能源轉(zhuǎn)換、配置、使用等領(lǐng)域新技術(shù)組織開(kāi)展研究攻關(guān)，推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。

中國(guó)電力建設(shè)集團(tuán)有限公司研發(fā)建設(shè)了全球可再生能源儲(chǔ)量評(píng)估前景分析與規(guī)劃平臺(tái)，構(gòu)建全球可再生能源數(shù)據(jù)庫(kù)，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展全球水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能可再生能源儲(chǔ)量評(píng)估市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)與宏觀規(guī)劃服務(wù)。

“研究創(chuàng)新平臺(tái)，要聚焦清潔能源轉(zhuǎn)換配置使用等領(lǐng)域的新技術(shù)，組織國(guó)內(nèi)外高校、聯(lián)盟成員和專家學(xué)者開(kāi)展研究攻關(guān)，加快關(guān)鍵技術(shù)、裝備標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)先突破，支撐全球能源互聯(lián)網(wǎng)的健康快速發(fā)展。”劉振亞指出。

3推動(dòng)構(gòu)建全球能源互聯(lián)互通體系

【規(guī)劃】

按照全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織的規(guī)劃，建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)，將按照國(guó)內(nèi)互聯(lián)、洲內(nèi)互聯(lián)、全球互聯(lián)三個(gè)階段推進(jìn)，總的思路是：堅(jiān)持綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展理念，以“能源開(kāi)發(fā)實(shí)施清潔替代、能源消費(fèi)實(shí)施電能替代”為方向，依托特高壓和智能電網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，加快建設(shè)跨國(guó)跨洲骨干網(wǎng)架，形成“九橫九縱”電力大通道。

據(jù)悉，“九橫九縱”骨干網(wǎng)架總長(zhǎng)度超過(guò)18萬(wàn)公里，覆蓋全球100多個(gè)國(guó)家、80%的人口和90%的經(jīng)濟(jì)總量，將實(shí)現(xiàn)清潔能源全球優(yōu)化配置，保障世界能源安全和永續(xù)供應(yīng)。

為推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展，全球能源互聯(lián)網(wǎng)合作組織對(duì)100多個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)社會(huì)能源資源、電力供需等開(kāi)展了深入的研究，發(fā)布了全球能源互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)架發(fā)展指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)體系、規(guī)劃研究等十幾項(xiàng)創(chuàng)新成果，并將形成系統(tǒng)的規(guī)劃圖和行動(dòng)路線圖，全面支撐全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。

以東北亞地區(qū)為例，長(zhǎng)期以來(lái)，該地區(qū)面臨著能源需求增長(zhǎng)旺盛，能源供給形勢(shì)嚴(yán)峻、化石能源比重過(guò)高、跨國(guó)輸電能力不足等矛盾，不能滿足清潔能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)和送出的需要。劉振亞表示，必須加快東北亞清潔能源開(kāi)發(fā)，構(gòu)建東北亞能源互聯(lián)網(wǎng)，形成西電東送、北電南供、多能互補(bǔ)的發(fā)展格局。蒙古總統(tǒng)辦公廳能源專家比央巴賽克汗認(rèn)為，由于地緣的關(guān)系，東亞各國(guó)能源合作已經(jīng)在更低的經(jīng)濟(jì)成本上形成，而現(xiàn)今的技術(shù)也有助于實(shí)現(xiàn)連通性。

“一帶一路”能源互聯(lián)互通無(wú)疑是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。“一帶一路”沿線國(guó)家清潔能源資源豐富，電網(wǎng)升級(jí)改造潛力巨大。加快構(gòu)建“一帶一路”沿線能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，有利于推進(jìn)相關(guān)國(guó)家的能源轉(zhuǎn)型，有效促進(jìn)清潔能源發(fā)展和利用，并將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，為沿線國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，未來(lái)五年，“一帶一路”對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投資的需求將超過(guò)10萬(wàn)億美元，其中電力投資需求將達(dá)到1.5萬(wàn)億美元。

《全球能源互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)架研究》預(yù)計(jì)，到2050年能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)總投資將達(dá)到38萬(wàn)億美元，其中電網(wǎng)投資將達(dá)到11萬(wàn)億美元，骨干網(wǎng)架3900億美元。這樣就把各國(guó)分散的電網(wǎng)整合為全球的大市場(chǎng)，推動(dòng)電力、裝備、信息、金融等方面的合作，推動(dòng)電力貿(mào)易成為世界能源貿(mào)易的主要形式，從而將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的全球化。

據(jù)介紹，能源跨國(guó)互聯(lián)工程正在加緊推動(dòng)。2017年12月，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織與中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)有限公司、韓國(guó)電力公社共同簽署中-韓聯(lián)網(wǎng)工程合作協(xié)議，三方同意在蒙-中-韓-日項(xiàng)目框架下首期推動(dòng)中-韓聯(lián)網(wǎng)工程，開(kāi)展進(jìn)一步研究，協(xié)調(diào)推動(dòng)項(xiàng)目有關(guān)工作。今年3月，中緬孟電力互聯(lián)互通部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議在緬甸內(nèi)比都召開(kāi)，中國(guó)、緬甸、孟加拉國(guó)三國(guó)決定成立聯(lián)合工作組，開(kāi)展中緬孟聯(lián)網(wǎng)工程可行性研究。

李冶對(duì)共商共建全球能源互聯(lián)網(wǎng)提出三點(diǎn)倡議：一是加強(qiáng)政策溝通，促進(jìn)各國(guó)政府及其他各有關(guān)方面的溝通交流，增進(jìn)互信，加強(qiáng)合作，共同制定全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相關(guān)的戰(zhàn)略規(guī)劃和政策機(jī)制，推動(dòng)形成全球能源治理新格局。二是開(kāi)展技術(shù)互通，深化技術(shù)合作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，聯(lián)合開(kāi)展基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備的攻關(guān)，加快制定全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。三是推動(dòng)設(shè)施連通，推動(dòng)“一帶一路”國(guó)際能源合作，加快實(shí)施一批條件成熟、效益顯著的清潔能源開(kāi)發(fā)和電力互聯(lián)互通項(xiàng)目，提高互聯(lián)水平和輸送規(guī)模。