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凝聚共识:一个可以待望的现实
自2014年5月国家电网公司董事长刘振亚在莫斯科召开的全球可持续电力合作组织峰会上首提“全球能源互联网发展构想”至今,这一定位于系统解决能源供应危机、环境污染和气候变暖三大挑战的“改变人类命运的大棋局”,的确经历了一个不长不短的凝聚共识的过程。
至2015年2月3日刘振亚专著《全球能源互联网》在京首发,“全球能源互联网”这一概念被外界广泛知晓并理解。同时,电力系统内部相关调研和研发一直悄然、扎实而从未间断。其中就包括《全球能源互联网》首发式上,刘振亚所透露的本书写作过程中,工作组曾到10个国家和北极、赤道地区进行过实地调研。直至7月23日在京举行的全球能源互联网技术国际研讨会,以《特高压及全球能源互联网经济性研究》、《全球可再生能源资源储量评估与典型地区资源详评》、《全球能源互联网中的电网技术与装备》等项研究,首次向外界系统展示了全球能源互联网的经济可行性、全球可再生能源家底以及现有和未来技术装备的支撑力;其后,全球能源互联网中美、中欧技术装备研讨会和投融资高层研讨会相继举办,把如此宏大命题具体到关键技术、重大装备和投融资层面来研讨,给人一个强烈信号:全球能源互联网,已经是一个可以待望的现实。
2015年9月14日,在《全球能源互联网》英文版首发式上,联合国全球契约组织创始人、特别高级顾问科尔指出,全球能源互联网是一个面向未来的伟大构想,将带领世界走向能源可持续发展的正确道路。全球能源互联网必须实现,也必将实现。
以此为标志,国际社会对全球能源互联网取得广泛共识,主要得益于中国近年来在特高压研究与实践上的巨大成功。中国在特高压、智能电网、新能源发展等方面的领先优势得到了各方高度认同,有关国际组织、社会团体、能源企业、科研机构等纷纷表示愿意共同参与全球能源互联网建设,共同推进全球能源互联网创新发展,使梦想蓝图早日实现。
三大挑战:呼唤“血管系统”互联
谈到为何要构建全球能源互联网,刘振亚把能源比作经济社会的“血液”。
他指出,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。但化石能源大量开发利用,带来三大挑战: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。按目前开采强度,全球煤炭、石油和天然气资源技术可开发量仅能再开采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、使用各环节,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。化石能源产生的二氧化碳占全球温室气体排放的57%,是气候变化的主要原因。“如果不有效控制能源碳排放,到本世纪末温升将超过4℃,导致冰川融化、海面上升、粮食减产、物种灭绝等灾害,严重威胁人类生存发展”。
自1995年第一届柏林气候大会和1997年《京都议定书》生效以来,为应对气候变化和环境污染,世界主要经济体持续谈判,采用碳定价、碳交易等方式试图解决问题。但实践证明,这条路举步维艰,全球二氧化碳排放总量仍以年均2%的速度增长。要实现2015年巴黎气候大会确定的“全球温升控制在2℃以内,并力争控制在1.5℃以内”的目标,根本出路是加快清洁能源发展,实施“两个替代”:即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,来的是清洁发电,尽快摆脱化石能源依赖。
刘振亚分析,实施“两个替代”,关键是要大规模开发利用清洁能源。全球清洁能源资源分布不均衡,清洁能源资源富集地区大多远离负荷中心,相距数百到数千公里。适应清洁能源分布以及风电、太阳能发电随机性和间歇性特点,实现清洁能源的大规模开发利用,“必须构建以电为中心、具有全球配置能力的能源网络”。
这一分析也得到了中国工程院院士、中国电力科学研究院院长郭剑波的印证:从目前的资料分析看,清洁能源的利用范围越大,其波动性越小,平滑性越明显,利用效率也更高。他进一步解释,由于能源资源的天然特性,地理分布不均匀,新能源地域差异大,人类的生活作息又具有一定的时差效应,通过较大范围的能源资源优化配置可以实现全局性的互补和协调。“全球能源互联网由此应运而生”。
由此得出结论:电是最清洁高效的能源。清洁主导、电为中心是能源发展的必然趋势,有限且不可再生的化石能源将主要用于工业原料。供应侧,清洁能源必将替代化石能源;消费侧,电能可以替代各种终端能源。各类能源开发、转换、配置、使用的基本平台是电网,因此,“能源网的本质是电网,能源互联网必然是互联电网”。能源网、交通网、通信(信息)网是全球最重要的三大基础网络设施。经过多年建设,全球交通网、通信(信息)网已实现跨国跨洲互联,能源网必然向全球互联方向发展,即全球能源互联网。“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”。
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