能源互联网下的能源构想 助力实现能源转型

国际金属加工网 2018年04月11日

2018年4月2日,中国提出了以可再生能源、特高压输电和智能电网为基础的全球能源互联网倡议,对于任何国家而言,都是实现巴黎协定应对气候变化目标最宏大的举措,符合应对当今世界发展最重大挑战的需要。北京——这项推动实现2015年巴黎协定目标的宏大计划由中国提出。根据巴黎协定,各国政府承诺,在工业革命前水平基础上,控制全球温升在2摄氏度(华氏35.6度)之内。主要举措包括在2050年前,世界主要能源从碳基化石燃料(煤炭、石油和天然气)转向零碳能源,可再生能源(风能、太阳能、水能、地热、海洋、生物质能)和核能。中国提出的全球能源互联网倡议(GEI)为实现这一能源转型提供了宏伟的构想。

很少有政府能够意识到这种能源转型的规模。气候科学家谈到“碳预算”——根据目前的估值,未来数年,人类在确保全球温升不超过2摄氏度的情况下可以释放的二氧化碳总量约为6000亿吨。目前人类每年排放的二氧化碳量约为400亿吨,这意味着全世界必须在本世纪中叶甚至更早逐步淘汰化石燃料,完全转为零排放的一次能源。

实现上述目标,这需要我们从以下方面的着手。目前,大多数电力来源于燃煤和燃气,我们需要逐步淘汰这些火电厂,让太阳能、风能、水力、核能和其他零碳源能源取而代之;楼宇主要由燃油和燃气锅炉、散热器和熔炉提供热力,应当用电取暖来取代;多数汽车为燃油汽车,应当大力推广电动汽车使用。

当今的船舶、重型卡车和飞机也过渡依赖石油产品。未来,它们将通过回收来的二氧化碳和可再生能源合成的燃料,或可再生能源生产的氢气获得动力。而为炼钢等当今工业提供动力的化石燃料将必然被电力所取代。

因此,我们需要大量使用零碳能源,特别是风能、太阳能等可再生能源。我们有足够的零碳能源为当前全球经济——甚至是为远超当前规模的全球经济提供动力。

向人口密集中心提供零碳能源是上述计划关键所在,这也是全球能源互联网中国倡议的出发点。近年来,中国国内面临着能源转型挑战。中国西部地区有丰富的可再生能源(尤其是风能和太阳能),而大部分人口和能源需求集中在东部(太平洋)沿海地区。中国通过建设以特高压(UHV)电网为骨干的大规模输电网络来解决这个问题。这种技术电力输送距离远、线路损耗低、经济效益好,中国在这项技术的研发及实践上取得了重大突破。

现在,中国提出依托特高压电网实现全球电网互联互通。世界大部分地区和中国一样,可再生能源资源富集地区(如阳光和风力最充足地方)与人口密集地区呈逆向分布,太阳能必须从沙漠输送至人口密集的负荷中心。偏远地区往往还具有丰富的风力发电潜力,包括海上风电。另外,流经无人山区的河流也具有巨大的水力发电潜力。

中国提出全球能源互联网倡议背后的本质是基于对可再生能源间歇性的充分认识。太阳只出现在白天,即便如此,云层也会干扰太阳能光伏板的发电情况。同样,风力的强度也有波动。如果将这些间歇性能源互联,就可以平抑可再生能源出力波动性对电网的影响。当某个地区的太阳能因云层影响出力降低时,就可以使用其他地方的太阳能或风能作为补充。

为推动这一伟大的构想,由中国发起成立的全球能源互联网发展合作组织(GEIDCO)应运而生。这个世界一流的国际组织将各国政府、电网运营商、学术机构、开发银行和联合国等机构聚集到一起,共同推进以可再生能源为核心的全球能源互联网建设。GEIDCO邀请了阿根廷和埃及等国家的代表参加3月份的全球能源互联网大会,共商全球能源互联网发展大计。

中国正进一步采取几大措施。GEIDCO正在推动若干关键技术研发,如大规模储能、超导输电以及管理大型互联电力系统的智能电网技术。GEIDCO还提出了新的国际技术标准,以便在全球能源互联网框架下实现各国电网的无缝联接。中国还正在大力投资研发低成本可再生能源发电技术(例如先进的光伏发电)以及终端用能技术(高性能电动汽车)等。

美国和欧盟应当在能源转型问题上积极作为,与中国和其他国家合作,加速向零碳能源转型。令人遗憾的是,在特朗普总统的领导下,美国政府及其监管机构完全在化石燃料游说团体的掌控中,而欧盟正与其煤炭生产成员国就淘汰煤炭的方式和时间争执不休。

因此,对于任何国家而言,中国提出的以可再生能源、特高压输电和智能电网为基础的全球能源互联网代表了目前实现巴黎协定目标最宏大、最鼓舞人心的全球举措。此倡议完全符合我们这代人所面临的规模空前的能源转型挑战需要。


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