全球能源互联网与中国电力转型之路

1 / 7 全球能源互联网与中国电力转型之路 全球能源互联网与中国电力转型之路 今年 9 月 26 日，习近平主席在联合国发展峰会上倡议“ 探讨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 ” ，对于推动能源革命、促进节能减排、应对气候变化，实现经济、社会、环境协调发展具有重大而深远的意义。前不久，联合国秘书长潘基文在联合国总部会见我时指出，全球能源互联网在应对气候变化中将发挥 重重要作用，联合国将大 力力支持和推动构建全球 能能源互联网，促进人类 社社会可持续发展。 一 、构建全球能源互联网 是是世界能源变革的必由 之之路 能源是 经济社会 的的“血液”，是现代化 的的基石和动力。能源发 展展史是一部伴随人类社 会会进步的变革史。 18 世世纪中期，煤炭取代薪 柴柴，推动了近代工业建 立立和发展。 19 世纪中 后后期，石油开发和电的 发发明，催生了现代工业 ，化石能源成为主导能 源源。随着化石能源的大 量量开发和使用，带来日 益益严重的挑战：一是资 源源紧张。 2016 年， 全全球消费煤炭 82 亿吨 、石油 336 亿桶、天 然然气万亿立方米。按照 目目前开采强度，全球煤 炭炭、石油和天然气探明 储储量仅能开采 110 年 、 53 年和54 年。二 是是环境污染。全球化石 能能源消费总量从 1965 年的51 亿吨标准煤 增增加到 2016 年 的 1559 亿吨标准煤，在生 产产、运输、存储、使用 的的各个环节对大气、水 质质、土壤、地貌等2 / 7 造成 严严重污染和破坏。三是 气气候变化。化石能源燃 烧烧产生的二氧化碳占全 球球温室气体排放的 57% ，是导致全球气候变 暖暖的主要原因。工业革 命命以来，全球地表平均 温温度上升了 。如不控 制制，到本世纪末温升将 超超过 4 ，带来冰川融 化化、海面上升、粮食减 产产、物种灭绝等灾害， 严严重威胁人类生存和发 展展。 应对挑战的根本 出出路，是加快清洁能源 开开发利用，走绿色低碳 发发展道路，实施“两个 替替 代”：能源开发实施 清清洁替代，以清洁能源 替替代化石能源；能源消 费费实施电能替代，以电 代代煤、以电代油、电从 远远方来，来的是清洁电 ，摆脱化石能源依赖， 实实现清洁能源开发使用 占占主导。 新世纪以来 ，以清洁本文由论文联 盟盟 http:/收集 整整理低碳为特征的新一 轮轮能源变革蓬勃兴起， 清清洁发展成为大势所趋 。全球清洁能源丰富， 陆陆地风能资源超过 1 万 亿亿千瓦，太阳能资源超 过过 100 万亿千瓦，仅 开开发万分之五就可以满 足足人类需求。从 2016 2050 年，全球 清清洁能源只需保持年均 %的增速，到 2050 年年即可实 现清洁能源比 重重提高到 80%以上的 目目标。电是清洁、高效 、便捷的二次能源，一 次次能源都可以转化为电 能能，终端能源消费都可 用用电能替代。电能在能 源源系统中处于中心地位 ，电网是未来各种能源 生生产和消费的平台。全 球球能源互联网，是以特 高高压电网为骨干网架、 全全球互联的坚强智能电 网网，是清洁能源在全球 范范围大规模开发、配3 / 7 置 、利用的基础平台，实 质质就是“特高压电网 +智智能电网 +清洁能源 ” 。特高压电网是关键， 智智能电网是基础，清洁 能能源是重点。从深层次 看看，全球能源互联网是 集集能源传输、资源配置 、市场交易、信 息交互 、智能服务于一体的 “ 物物联网 ” ，是共建共享 、互联互通、开放兼容 的的 “ 巨系统 ” ，是创造 巨巨大经济、社会、环境 综综合价值的和平发展平 台台。全球能源互联网和 信信息互联网都是经济全 球球化的必然产物。全球 能能源互联网就像人的 “ 血血管系统 ” ，信息互联 网网就像 “ 神经系统 ” ， “ 神经系统 ”已经互联 ，“血管系统”也一定 能能够互联，必将为人类 带带来巨大福祉。 构建 全全球能源互联网总体可 分分为国内互联、洲内互 联联、洲际互联三个阶段 。从现在到 2020 年 ，加快推进各国清洁能 源源开发和国内电网互联 、智能电网建设；到 20030 年，推动洲内大 型型能源基地开发和电网 跨跨国互联；到 2050 年年，加快 “ 一极一道 ” 能能源基地开发，实现电 网网跨洲互联，基本建成 全全球能源互联网。届时 ，清洁能源占全球一次 能能源消费总量比重将达 到到 80%，每年可替代 相相当于 240 亿吨标准 煤煤的化石能源，减排二 氧氧化碳 670 亿吨。全 球球能源二氧化碳排放可 控控制在 115 亿吨左右 ，仅为 1990 年的一 半半，可以实现全球温升 控控制在 2 以内的目标 。构建 全球能源互联网 ，能够增进南南合作、 南南北合作，将亚洲、非 洲洲、南美洲等地区的资 源源优势转化为经济优势 ，解 决缺电、消除贫困 ，缩小地区差4 / 7 异，减少 国国际争端，让人人享有 可可持续能源，促进世界 和和平发展，推动人类命 运运共同体建设。 二、 构构建中国能源互联网， 加加快电力转型发展 我 国国是世界第一大能源和 电电力消费国，但能源资 源源相对匮乏，能源结构 以以煤为主，石油、天然 气气对外依存度已达到600%和 30%。要实现 “ 两个一百年 ” 奋斗目 标标，未来能源和电力需 求求仍将保持刚性增长。 保保障能源安全发展、清 洁洁发展、可持续发展面 临临巨大挑战。 我国能 源源资源与需求逆向分布 的的基本国情，决定了必 须须实施大规模西电东送 、北电南供，在全国范 围围优化能源配置。长期 以以来，由于能源配置方 式式过度依赖输煤，电力 发发展方式以就地平衡为 主主，导致重复建设和投 资资浪费，煤电油运紧张 局局面反复出现，东中部 地地区空气、水质、土壤 等等污染严重，温室气体 排排放愈演愈烈。目前全 国国 75%左右的煤电装 机机集中在东中部地区， 大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 分分别超过亿、亿千瓦， 占占全国的 15%和 17% ，单位国土面积煤电 装装机分别为西北地区的 113 倍、 26倍。长三 角角地区每年每平方公里 二二氧 化硫排放量达到 45 吨，是全国平均水平 的的 20 倍。 我国政府 高高度重视、大力推动清 洁洁能源发展，取得了举 世世瞩目的成就。到 20116 年底，风电装机 96637 万千瓦，光伏发 电电装机 2805 万千瓦 ，比 2000 年分别增 长长了 282 倍、 14755 / 7 倍，合计年均增速达 552%。我国成为世界 第第一风电大国。国家电 网网成为全球接入风电规 模模最大、太阳能发电增 速速最快的电网。无论是 我我国还是世界，新能源 技技术进步和发展势头都 比比预期更快更猛。我国 清清洁能源主要集中在西 南南和 “ 三北 ”地区，无 法法就地消纳，必须通过 大大电网在全国优化配置 和和消纳。由于 缺乏电源 与与电网统一规划，一些 地地区风 电、光伏发电 无无序发展，电网优化配 置置能力不足，导致弃水 弃弃风弃光问题突出。目 前前电网跨区输送规模只 有有 6900万千瓦，仅 占占清洁能源装机容量的 116%。预计 2020 年年我国水电、风电、太 阳阳能发电装机将分别达 到到亿、亿、亿千瓦，对 提提高电网资源配置能力 提提出更紧迫要求。 要 解解决这些问题，关键是 坚坚持绿色低碳发展方向 ，加快水电、风电、太 阳阳能发电等清洁能源开 发发，加快构建基于特高 压压的中国能源互联网， 实实现全国能源优化配置 ，从根本上转变过度依 赖赖输煤的能源发展方 式 和和就地平衡的电力发展 方方式，保障能源安全、 清清洁、高效、可持续供 应应，满足经济、社会、 环环境协调发展的需求。 目前，加快清洁发展 、构建中国能源互联网 的的条件已经具备。资源 方方面，我国可再生能源 资资源丰富，仅开发千分 之之一就能满足能源需求 。从 2016 2050 年，我国只需保持年 均均13%的增速，到 20050 年即可实现清洁 能能源比重提高到 80%以以6 / 7 上的目标。技术装备 方方面，我国已全面掌握 具具有自主知识产权的特 高高压核心技术和全套设 备备制造能力。国家电网 公公司建成投运 “ 三交四 直直 ” 、在建 “ 四交三直 ” 特高压交直流工程， 建建立了世界领先的特高 压压试验研究体系，主导 编编制 15项特高压国际 标标准、 11 项智能电网 国国际标准，实现了 “ 中 国国创造 ” 和 “ 中国引领 ” 。智能电网 创新发展 ，大电网控制技术、大 规规模储能技术不断突破 ，能够适应清洁能源大 规规模接入并确保电网安 全全运行。我国已实现特 高高压、智能电网全部关 键键设备的自主化生产， 产产能供应充足。风电和 光光伏发电设备产能分别 超超过 3000 万、 34000 万千瓦，各占全球 产产能的 40%、60%以以上。经济性方面，随 着着技术进步，新能源的 经经济性和竞争力不断提 高高，有望 在 2020 年 左左右超过化石能源。根 据据国际能源署发布的数 据据， 2016 年我国风 电电发电成本约为 元/千千瓦时、太阳能光伏发 电电成本约为 元 /千瓦 时时左右， 2020年预 计计降至元 /千瓦时左右 。随着储能电池技术快 速速 发展，未来 5 年能量 密密度有望提升到目前的 5 倍，成本降低到目前 的的 1/5。届时，风电 、太阳能发电将迎来快 速速发展期。 通过加快 建建设中国能源互联网， 到到 2020 年、 2030 年，全国发电装机将 分分别达到 21 亿千瓦、 333 亿千瓦，其中清洁 能能源装机分别达到亿、 亿亿千瓦，占总装机的 400%、 57%； 跨区输 电电规模分别超过亿、亿 千千瓦，其中清洁能源分 别别占 50%、 71%。 到到 2050 年，全国发 电电装机达到 60 亿千瓦 ，其中清洁能源装