通過互聯(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，高效輸送至千高萬戶，使億萬人能夠在家中、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)成為科學有效的務實之舉。

2015年9月，習近平主席在聯(lián)合國發(fā)展峰會上提出“中國倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)”，得到了各方高度贊譽和積極響應。2017年，習近平主席在“一帶一路”國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，建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展”。當前全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)取得哪些進展?未來又將如何改變能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)?如何通過創(chuàng)新推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)?業(yè)內(nèi)專家進行了深入解讀。

安徽銅陵：疆電外送特高壓安徽段加緊建設(shè)。光明圖片/視覺中國

1全球能源互聯(lián)網(wǎng)突破能源發(fā)展時空約束

【數(shù)據(jù)】

開發(fā)格陵蘭島1/4面積的風能，或開發(fā)撒哈拉沙漠7.7%面積的太陽能，就可滿足未來全球用電需求——數(shù)據(jù)顯示，全球清潔能源開發(fā)潛力超過100萬億千瓦，僅開發(fā)萬分之五就能滿足人類能源需求。

全球來看，清潔能源發(fā)電的經(jīng)濟性正在快速提升，以風電和光伏為代表的清潔能源正日益凸顯其成本優(yōu)勢：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、風電項目國際中標價格已低至每千瓦時2美分左右;而在中國、歐洲、美國、日本等地區(qū)，電價水平目前依然居高不下。以德國為例，根據(jù)德國能源與水務協(xié)會發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，2018年德國居民平均電價為29.42歐分/千瓦時。

面對全球氣候變化、環(huán)境污染、資源匱乏等日趨嚴峻的挑戰(zhàn)，迫切需要通過清潔發(fā)展減少人類對化石能源的大量消耗和嚴重依賴，解決之道就在于構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(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、中國電力企業(yè)聯(lián)合會理事長劉振亞指出，全球清潔能源資源分布不均，資源富集地區(qū)大多遠離能源消費中心，需要就地轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)遠距離輸送和大范圍配置，將某一區(qū)域廉價的清潔能源輸送到其他能源消耗地區(qū)。而實現(xiàn)這一目標的路徑就是構(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)的堅強智能電網(wǎng)，實質(zhì)是“特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源”。

“比如中國和歐洲的時差是六七個小時，和美國是十個小時，他們睡覺的時候是我們用電最多的時候。在全球優(yōu)化配置資源，能大大突破能源發(fā)展的時空約束，大幅提升清潔能源的發(fā)展規(guī)模、質(zhì)量和進度。”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)能夠拉動世界投資規(guī)模超過50萬億美元，將有力帶動高端裝備制造、新能源、新材料、電動汽車等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時獲得巨大的時區(qū)差、季節(jié)差、電價差效益，各國各洲電網(wǎng)或?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通。

中國在能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)上實踐多年，也取得了顯著的成果。數(shù)據(jù)顯示，目前中國的水電、風電、太陽能發(fā)電的裝機分別達到了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。國家能源局監(jiān)管總監(jiān)李冶在日前召開的東北亞東南亞能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展論壇上介紹，我國積極推動能源的清潔替代，綠色多元能源供應體系已經(jīng)逐步形成，能源消費清潔低碳化成效顯著，當前電能占終端能源消費的比重達到了21.3%，比2000年提高了12個百分點。

“總體看來，中國能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)有力推動了中國國家能源清潔低碳發(fā)展，增強了國家能源保障能力。未來我國將繼續(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、風光互補、跨國互聯(lián)的電力能源發(fā)展格局，實現(xiàn)能源高效配置和電力的可靠供應。”李冶指出。

2以創(chuàng)新技術(shù)變革傳統(tǒng)用能方式

【案例】

我國通過實施創(chuàng)新驅(qū)動，能源技術(shù)裝備不斷取得突破，特高壓電阻及成套設(shè)備達到了國際領(lǐng)先水平，建成了代表世界水平的國家風光示范工程，風電單機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，過去電力輸送幾百公里就已是很大距離，但現(xiàn)在能達到幾千公里，輸送能力達到1200萬千瓦以上。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，目前全球有260多條海底光纜。

專家認為，當前建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的條件已經(jīng)具備：一是資源充足。全球清潔能源開發(fā)潛力超過100萬億千瓦，目前僅開發(fā)萬分之五;二是技術(shù)可行。特高壓輸電技術(shù)先進成熟，具有輸電距離遠、容量大、效率高、占地省、安全性好等顯著優(yōu)勢，清潔能源發(fā)電技術(shù)不斷進步，智能電網(wǎng)技術(shù)廣泛應用;三是經(jīng)濟性好，清潔能源發(fā)電經(jīng)濟性快速提升，預計到2025年光伏和陸上風電競爭力將全面超過化石能源。

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)展過程中，也存在諸多挑戰(zhàn)，比如地緣政治、清潔能源對傳統(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)互通工程的推動過程中，毫無疑問會出現(xiàn)很多的問題，比如能源安全、如何減少能源的依賴性等，這需要各國從國家層面進行統(tǒng)一規(guī)劃，并采取必要的措施，建立相應的機制，以保障每個參與國家的利益。

“具體來說，比如是否需要保留超級電網(wǎng)的容量，它的成本將是多少，怎樣來進行分配，電力系統(tǒng)將如何適應大量的間歇性可再生能源發(fā)電的現(xiàn)狀，是否需要大量的儲能，是否需要各層級的超級電網(wǎng)的調(diào)度，這又會對國家層面的調(diào)度系統(tǒng)帶來怎樣的挑戰(zhàn)等等，挑戰(zhàn)很多，但相信只要我們各國攜手，一定能夠解決上述問題，實現(xiàn)更加安全和清潔的未來。”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)大學聯(lián)盟正式成立，匯聚了國內(nèi)外知名高校，將圍繞全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵問題進行調(diào)研和學術(shù)研討，聚焦清潔能源轉(zhuǎn)換、配置、使用等領(lǐng)域新技術(shù)組織開展研究攻關(guān)，推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。

中國電力建設(shè)集團有限公司研發(fā)建設(shè)了全球可再生能源儲量評估前景分析與規(guī)劃平臺，構(gòu)建全球可再生能源數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上開展全球水能、風能、太陽能可再生能源儲量評估市場前景預測與宏觀規(guī)劃服務。

“研究創(chuàng)新平臺，要聚焦清潔能源轉(zhuǎn)換配置使用等領(lǐng)域的新技術(shù)，組織國內(nèi)外高校、聯(lián)盟成員和專家學者開展研究攻關(guān)，加快關(guān)鍵技術(shù)、裝備標準的創(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)，將按照國內(nèi)互聯(lián)、洲內(nèi)互聯(lián)、全球互聯(lián)三個階段推進，總的思路是：堅持綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展理念，以“能源開發(fā)實施清潔替代、能源消費實施電能替代”為方向，依托特高壓和智能電網(wǎng)等先進技術(shù)，加快建設(shè)跨國跨洲骨干網(wǎng)架，形成“九橫九縱”電力大通道。

據(jù)悉，“九橫九縱”骨干網(wǎng)架總長度超過18萬公里，覆蓋全球100多個國家、80%的人口和90%的經(jīng)濟總量，將實現(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。

為推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展，全球能源互聯(lián)網(wǎng)合作組織對100多個國家的經(jīng)濟社會能源資源、電力供需等開展了深入的研究，發(fā)布了全球能源互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)架發(fā)展指數(shù)、標準體系、規(guī)劃研究等十幾項創(chuàng)新成果，并將形成系統(tǒng)的規(guī)劃圖和行動路線圖，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，長期以來，該地區(qū)面臨著能源需求增長旺盛，能源供給形勢嚴峻、化石能源比重過高、跨國輸電能力不足等矛盾，不能滿足清潔能源大規(guī)模開發(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為，由于地緣的關(guān)系，東亞各國能源合作已經(jīng)在更低的經(jīng)濟成本上形成，而現(xiàn)今的技術(shù)也有助于實現(xiàn)連通性。

“一帶一路”能源互聯(lián)互通無疑是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。“一帶一路”沿線國家清潔能源資源豐富，電網(wǎng)升級改造潛力巨大。加快構(gòu)建“一帶一路”沿線能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，有利于推進相關(guān)國家的能源轉(zhuǎn)型，有效促進清潔能源發(fā)展和利用，并將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，為沿線國家經(jīng)濟發(fā)展注入強大動能。據(jù)統(tǒng)計，未來五年，“一帶一路”對基礎(chǔ)設(shè)施投資的需求將超過10萬億美元，其中電力投資需求將達到1.5萬億美元。

《全球能源互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)架研究》預計，到2050年能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)總投資將達到38萬億美元，其中電網(wǎng)投資將達到11萬億美元，骨干網(wǎng)架3900億美元。這樣就把各國分散的電網(wǎng)整合為全球的大市場，推動電力、裝備、信息、金融等方面的合作，推動電力貿(mào)易成為世界能源貿(mào)易的主要形式，從而將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，促進經(jīng)濟的全球化。

據(jù)介紹，能源跨國互聯(lián)工程正在加緊推動。2017年12月，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織與中國國家電網(wǎng)有限公司、韓國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-日項目框架下首期推動中-韓聯(lián)網(wǎng)工程，開展進一步研究，協(xié)調(diào)推動項目有關(guān)工作。今年3月，中緬孟電力互聯(lián)互通部長級會議在緬甸內(nèi)比都召開，中國、緬甸、孟加拉國三國決定成立聯(lián)合工作組，開展中緬孟聯(lián)網(wǎng)工程可行性研究。

李冶對共商共建全球能源互聯(lián)網(wǎng)提出三點倡議：一是加強政策溝通，促進各國政府及其他各有關(guān)方面的溝通交流，增進互信，加強合作，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)劃和政策機制，推動形成全球能源治理新格局。二是開展技術(shù)互通，深化技術(shù)合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，聯(lián)合開展基礎(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)標準體系。三是推動設(shè)施連通，推動“一帶一路”國際能源合作，加快實施一批條件成熟、效益顯著的清潔能源開發(fā)和電力互聯(lián)互通項目，提高互聯(lián)水平和輸送規(guī)模。