刘振亚：建设我国能源互联网 推进绿色低碳转型【上】

核心阅读：化石能源为主的发展方式难以为继，建设以智能电网为基础、特高压电网为关键、清洁能源为根本的我国能源互联网，将全面促进清洁发展，保障能源安全，对我国转变经济发展方式，增强内生发展动能，应对复杂国际形势将发挥重要作用，是一举多得的战略性举措，需要在“十四五”加大力度推进实施。

（来源：中国能源报 id: cnenergy 文丨刘振亚）

新世纪以来，化石能源资源和气候环境约束日益趋紧，以绿色低碳为方向的新一轮能源革命正在全球蓬勃兴起。习近平总书记深刻洞察世界能源发展大势，提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，在2015年9月联合国发展峰会上倡议“构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”。习近平总书记关于全球能源互联网的重要讲话，明确满足电力需求总体目标，突出清洁和绿色发展方式，为我们深刻把握能源互联网的本质内涵提供了根本遵循。能源互联网不是现有各类能源系统的组合，而是能源系统发展演进的高级形态。随着化石能源退出历史舞台，以太阳能、风能、水能为代表的清洁能源将成为主导。清洁能源资源丰富，且在时间和空间分布上存在天然不均衡性、随机性、波动性，必须转化为电能，依托互联电力系统大范围配置，才能实现高效开发利用。因此，能源互联网是清洁主导、电为中心、互联互通的现代新型能源体系，是清洁能源大规模开发、大范围配置、高效利用的基础平台，实质就是“智能电网+特高压电网+清洁能源”。

我国能源互联网是全球能源互联网的重要组成，是推动我国能源转型的根本途径。当前，新冠疫情在全球蔓延，国际环境发生深刻变化。面对经济下行压力和复杂国际形势，能源电力行业要在保安全、促发展等方面发挥重要作用。关键要以新发展理念和能源安全新战略为指引，加快我国能源变革转型，推动经济复苏和高质量发展，于危机中育新机、于变局中开新局。“十四五”是我国能源转型的关键期和窗口期，加快建设我国能源互联网，将根本扭转化石能源增长势头，全面促进清洁发展，保障能源安全，对我国转变经济发展方式，增强内生发展动能，应对复杂国际形势将发挥重要作用，是利在当下、惠及长远、一举多得的战略性举措。

绿色低碳转型是世界能源发展大势

当今世界，气候变化、环境污染、资源匮乏、贫困健康等问题日益严峻，严重威胁人类生存与发展。问题的根源，是长期以来人类对化石能源的过度消耗和依赖，加快绿色低碳转型是世界能源发展大势所趋。

这是能源系统升级的发展方向。从薪柴到煤炭、石油、天然气，再到太阳能、风能、水能等清洁能源，能源碳含量逐渐下降，对环境影响逐渐减小，能源系统总体从高碳向低碳发展。面对全球性挑战，能源将朝着更清洁、更友好、更高品质、可持续的方向不断升级。

这是能源技术进步的必然结果。技术进步是能源转型的关键驱动力。蒸汽机、发电机、内燃机、电动机，每一次技术革命都开创了能源发展新的时代，带来能源利用形式的重大变革和效率的大幅提升。随着特高压、智能电网、清洁能源技术的快速发展和广泛应用，将推动人类进入清洁能源时代。

这是破解资源匮乏困局的必由之路。化石能源占全球一次能源消费比重超过80%，按目前开发强度，已探明煤炭和油气储量只能分别开采100多年和50多年。全球清洁能源资源丰富，太阳能、风能、水能理论蕴藏量超过100万亿千瓦，仅开发万分之五就能满足世界各国能源需求。清洁能源将成为解决资源匮乏问题、实现能源永续供应的“巨大宝库”。

这是应对气候环境危机的治本之策。气候变化和环境污染形势很严峻。目前全球地表平均温度已比工业革命前升高1.1℃，按此趋势，到本世纪中叶左右，全球温升将超过2℃安全阈值，导致不可逆转的巨大灾难。工业革命以来，化石能源产生的二氧化碳累计达2.2万亿吨，占温室气体总量的70%以上。必须从源头减少化石能源消费，加快清洁发展，实现能源系统全面“脱碳”，根本解决全球气候环境危机。

这是实现能源经济高效发展的重要途径。技术进步和规模化发展推动清洁能源发电成本快速下降，沙特、阿联酋、智利、葡萄牙等国光伏项目，墨西哥等国风电项目国际中标上网电价已低于0.14元/每千瓦时，而煤电等化石能源受资源与环境因素制约，发电成本将持续升高。预计2025年前，光伏和陆上风电竞争力将全面超过化石能源。推动全球清洁能源大规模开发、大范围配置，将发挥清洁能源互补性强、经济性好的优势，为各国提供充足经济的绿色能源。

总之，从历史规律、技术创新、现实需求等方面看，清洁能源取代化石能源是世界的潮流、时代的呼唤，是不以人的意志为转移的必然趋势。近年来，全球许多国家出台清洁发展和去煤控油政策，加快清洁能源项目投资建设，能源绿色低碳转型呈加速发展态势。比利时、瑞典等10多个国家煤电已全部退出，26个欧盟成员国承诺2020年以后不再新建燃煤电站，荷兰、挪威、英国、法国等国已宣布禁售燃油车时间表。2019年，全球可再生能源装机达到25.3亿千瓦，占总装机比重34.7%，新增装机1.8亿千瓦，占全球新增发电容量的72%；可再生能源投资达到2800亿美元，连续5年超过2500亿美元，是化石能源发电投资的3倍。当前，受疫情影响，化石能源产业遭受严重冲击，这也为能源转型提供了契机。发展清洁能源将成为“后疫情时期”最具效益的绿色投资，为促进各国加快经济转型升级，实现更高质量复苏发挥重要作用。

表1 国家/地区承诺淘汰煤电时间

破解我国能源发展困局亟需加快变革转型

新世纪以来，我国能源需求持续攀升，已成为世界最大的能源生产国、消费国和碳排放国，能源结构以化石能源为主，资源环境约束趋紧，供需矛盾突显，能源安全、可持续发展面临严峻挑战。

油气受制于人。我国石油、天然气占一次能源消费比重约27%，受资源条件限制，生产与消费缺口持续扩大，对外依存度分别达72%、43%，保障油气安全压力巨大。特别当前逆全球化抬头、油价巨幅震荡、中美摩擦加剧，油气对外依存度过高将对国家安全带来重大挑战。

煤电问题突出。我国煤炭占一次能源消费比重约58%，一半以上用于发电，探明储量只能开采50年。煤电装机超过10.4亿千瓦，占全球的一半，机组平均利用小时数仅4400小时，远低于韩国的6200小时，按5500小时的设计标准，相当于2亿千瓦装机是无效投资，产能明显过剩。2019年以来，我国新投产和在建煤电约1.2亿千瓦，接近欧盟国家现有煤电总和（1.4亿千瓦）。在全球30多个国家都在加快退煤的情况下，我国煤电装机不降反升，面临的压力越来越大。

图1 2010~2019年我国与全球其他国家净新增煤电装机情况

清洁发展受限。我国清洁能源丰富，但资源与需求逆向分布，发展大容量、远距离、低损耗特高压输电是加快清洁能源开发和大范围配置的必然选择。目前，我国特高压电网建设总体滞后，资源配置能力不足，严重制约清洁能源发展。如清洁能源富集的“三北”地区（东北、西北、华北），外送能力仅6500万千瓦，不到清洁能源装机容量的32%，远不能满足送出需要。

碳减排形势严峻。2019年我国碳排放占全球总量的28%，人均排放比世界平均水平高46%，兑现2030年减排承诺任务非常艰巨。延续当前路径，我国不仅无法实现减排目标，还将面临煤电等基础设施先建后拆、资产搁浅的巨大损失。研究表明，当前每增加1亿千瓦煤电装机，未来将挤压3亿千瓦清洁能源发展空间，到2050年累计增加碳排放150亿吨，相当于2019年我国碳排放的1.5倍，而且煤电机组被迫提前退役还将造成超过3000亿元的资产损失。

总体看，化石能源为主的发展方式是导致我国能源安全和碳排放问题的根源。破解困局，关键要贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，以统揽全局的思维和勇于变革的魄力，突破传统能源发展路径束缚，深入推进“四个革命、一个合作”能源安全新战略，实现能源体系的根本改变。

建设我国能源互联网是推动能源变革转型的根本途径

建设我国能源互联网是落实习近平总书记关于推进能源安全新战略、构建国内和全球能源互联网等有关要求的重要举措，是新发展理念在能源领域的创新实践，将从能源生产、消费、市场等环节协同发力，转变以煤、油、气为主体的能源格局，打造清洁主导、电为中心、互联互通的新型能源体系，开辟绿色、低碳、可持续的能源发展新道路。

生产环节，以清洁主导转变能源生产方式。我国太阳能、风能、水能技术可开发量分别超过100亿、35亿、6亿千瓦，完全能够满足我国未来能源需求。发挥清洁能源资源优势，加快清洁替代，推动以水、风、光等清洁能源替代化石能源，是实现能源供给革命的必然要求。重点要大力开发西部太阳能发电、“三北”风电、西南水电等大型清洁能源基地，因地制宜发展分布式能源和海上风电，安全高效发展核电，配套建设抽水蓄能和电化学等储能系统，以风光水储协同保障能源供应，打造高质量发展的“绿色引擎”。煤电要严控总量、优化布局、调整定位，加快转型。压减东中部低效煤电，新增全部布局到西部和北部地区，煤电装机在2025年前达峰（11亿千瓦），并逐步压减和退出。煤电功能定位由主体电源逐步转变为调节电源，更好促进清洁能源发展。

消费环节，以电为中心转变能源消费方式。电能是优质高效的二次能源，经济价值相当于等当量煤炭的17.3倍、石油的3.2倍，电能消费占终端能源消费比重每提高一个百分点，能源强度下降3.7%。加快电能替代，推动以电代煤、以电代油、以电代气、以电代柴，形成电能为主的能源消费格局，将大幅提高我国能效水平，降低油气进口依赖度，是实现能源消费革命的根本途径。应在工业、交通、商业、农业、生活等各用能领域全面实施电能替代，提高能源消费品质和效率，让煤油气等资源回归工业原材料属性，创造更大价值。同时，依托充足经济的清洁能源发电，推动电制氢气、甲烷等燃料和原材料，培育绿色循环新型产业，为经济高质量发展提供有力支撑。2035年前，电制燃料和原材料产业实现规模化发展；到2050年，电解水制氢年产量达到6500万吨，电制甲烷年产量达到500亿立方米。

市场环节，以大电网大市场实现能源大范围优化配置。电网既是能源输送的高效载体，也是市场配置的重要平台。基于完全具有自主知识产权的特高压技术创新，我国正在建设世界上电压等级最高、配置能力最强的特高压交直流混合电网，为保障能源安全、推动清洁发展发挥了关键作用。面对更大规模“西电东送、北电南供”需要，亟需加快建设以智能电网为基础、特高压电网为骨干网架的全国能源优化配置平台，形成西部为送端、东部为受端的两大同步电网，全面提高配置能力和安全水平，满足清洁能源大规模接入、输送和消纳需要，根本解决弃水、弃风、弃光和“窝电”等问题。同时，依托大电网加快建设全国统一电力市场，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好促进能源跨区跨省交易和经济高效配置。在主要立足国内前提下，加强国际能源合作，积极推动我国与俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦、缅甸、老挝等周边国家电力互联，利用国际资源，丰富能源供应体系，实现开放条件下能源安全。

表2 中国特高压工程列表