全球能源互联网与中国电力转型之路

 

一、构建全球能源互联网是世界能源变革的必由之路

 

能源是经济社会的“血液”，是现代化的基石和动力。能源发展史是一部伴随人类社会进步的变革史。18世纪中期，煤炭取代薪柴，推动了近代工业建立和发展。19世纪中后期，石油开发和电的发明，催生了现代工业，化石能源成为主导能源。随着化石能源的大量开发和使用，带来日益严重的挑战：一是资源紧张。2014年，全球消费煤炭82亿吨、石油336亿桶、天然气3.5万亿立方米。按照目前开采强度，全球煤炭、石油和天然气探明储量仅能开采110年、53年和54年。二是环境污染。全球化石能源消费总量从1965年的51亿吨标准煤增加到2014年的159亿吨标准煤，在生产、运输、存储、使用的各个环节对大气、水质、土壤、地貌等造成严重污染和破坏。三是气候变化。化石能源燃烧产生的二氧化碳占全球温室气体排放的57%，是导致全球气候变暖的主要原因。工业革命以来，全球地表平均温度上升了0.9℃。如不控制，到本世纪末温升将超过4℃，带来冰川融化、海面上升、粮食减产、物种灭绝等灾害，严重威胁人类生存和发展。

 

应对挑战的根本出路，是加快清洁能源开发利用，走绿色低碳发展道路，实施“两个替代”：能源开发实施清洁替代，以清洁能源替代化石能源；能源消费实施电能替代，以电代煤、以电代油、电从远方来，来的是清洁电，摆脱化石能源依赖，实现清洁能源开发使用占主导。

 

新世纪以来，以清洁低碳为特征的新一轮能源变革蓬勃兴起，清洁发展成为大势所趋。全球清洁能源丰富，陆地风能资源超过1万亿千瓦，太阳能资源超过100万亿千瓦，仅开发万分之五就可以满足人类需求。从2015—2050年，全球清洁能源只需保持年均12.4%的增速，到2050年即可实现清洁能源比重提高到80%以上的目标。电是清洁、高效、便捷的二次能源，一次能源都可以转化为电能，终端能源消费都可用电能替代。电能在能源系统中处于中心地位，电网是未来各种能源生产和消费的平台。全球能源互联网，是以特高压电网为骨干网架、全球互联的坚强智能电网，是清洁能源在全球范围大规模开发、配置、利用的基础平台，实质就是“特高压电网+智能电网+清洁能源”。特高压电网是关键，智能电网是基础，清洁能源是重点。从深层次看，全球能源互联网是集能源传输、资源配置、市场交易、信息交互、智能服务于一体的“物联网”，是共建共享、互联互通、开放兼容的“巨系统”，是创造巨大经济、社会、环境综合价值的和平发展平台。全球能源互联网和信息互联网都是经济全球化的必然产物。全球能源互联网就像人的“血管系统”，信息互联网就像“神经系统”，“神经系统”已经互联，“血管系统”也一定能够互联，必将为人类带来巨大福祉。

 

构建全球能源互联网总体可分为国内互联、洲内互联、洲际互联三个阶段。从现在到2020年，加快推进各国清洁能源开发和国内电网互联、智能电网建设；到2030年，推动洲内大型能源基地开发和电网跨国互联；到2050年，加快“一极一道”能源基地开发，实现电网跨洲互联，基本建成全球能源互联网。届时，清洁能源占全球一次能源消费总量比重将达到80%，每年可替代相当于240亿吨标准煤的化石能源，减排二氧化碳670亿吨。全球能源二氧化碳排放可控制在115亿吨左右，仅为1990年的一半，可以实现全球温升控制在2℃以内的目标。构建全球能源互联网，能够增进南南合作、南北合作，将亚洲、非洲、南美洲等地区的资源优势转化为经济优势，解决缺电、消除贫困，缩小地区差异，减少国际争端，让人人享有可持续能源，促进世界和平发展，推动人类命运共同体建设。

 

二、构建中国能源互联网，加快电力转型发展

 

我国是世界第一大能源和电力消费国，但能源资源相对匮乏，能源结构以煤为主，石油、天然气对外依存度已达到60%和30%。要实现“两个一百年”奋斗目标，未来能源和电力需求仍将保持刚性增长。保障能源安全发展、清洁发展、可持续发展面临巨大挑战。

 

我国能源资源与需求逆向分布的基本国情，决定了必须实施大规模西电东送、北电南供，在全国范围优化能源配置。长期以来，由于能源配置方式过度依赖输煤，电力发展方式以就地平衡为主，导致重复建设和投资浪费，煤电油运紧张局面反复出现，东中部地区空气、水质、土壤等污染严重，温室气体排放愈演愈烈。目前全国75%左右的煤电装机（发电量占全国的76%）集中在东中部地区，大大超出环境承载能力。雾霾严重的京津冀鲁、长三角地区煤电装机分别超过1.3亿、1.5亿千瓦，占全国的15%和17%，单位国土面积煤电装机分别为西北地区的13倍、26倍。长三角地区每年每平方公里二氧化硫排放量达到45吨，是全国平均水平的20倍。

 

我国政府高度重视、大力推动清洁能源发展，取得了举世瞩目的成就。到2014年底，风电装机9637万千瓦，光伏发电装机2805万千瓦，比2000年分别增长了282倍、1475倍，合计年均增速达52%（全球年均增长为28%）。我国成为世界第一风电大国。国家电网成为全球接入风电规模最大、太阳能发电增速最快的电网。无论是我国还是世界，新能源技术进步和发展势头都比预期更快更猛。我国清洁能源主要集中在西南和“三北”地区，无法就地消纳，必须通过大电网在全国优化配置和消纳。由于缺乏电源与电网统一规划，一些地区风电、光伏发电无序发展，电网优化配置能力不足，导致弃水弃风弃光问题突出。目前电网跨区输送规模只有6900万千瓦，仅占清洁能源装机容量的16%。预计2020年我国水电、风电、太阳能发电装机将分别达到3.5亿、2.4亿、1.5亿千瓦，对提高电网资源配置能力提出更紧迫要求。