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要作用，联合国将大力支持和推动构建全球能源互联网，促进人类社会可持续发展。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。2016年，全球消费煤炭82亿吨、石油336亿桶、天然气万亿立方米。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2/7从1965年的51亿吨标准煤增加到2016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。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，以清洁本文由论文联盟HTTP/收集整理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20162050年，全球清洁能源只需保持年均的增速，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3/7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，4/7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亿、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5/7了举世瞩目的成就。到2016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。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亿、亿、亿千瓦，对提高电网资源配置能力提出更紧迫要求。要解决这些问题，关键是坚持绿色低碳发展方向，加快水电、风电、太阳能发电等清洁能源开发，加快构建基于特高压的中国能源互联网，实现全国能源优化配置，从根本上转变过度依赖输煤的能源发展方式和就地平衡的电力发展方式，保障能源安全、清洁、高效、可持续供应，满足经济、社会、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条件已经具备。资源方面，我国可再生能源资源丰富，仅开发6/7千分之一就能满足能源需求。从20162050年，我国只需保持年均13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。技术装备方面，我国已全面掌握具有自主知识产权的特高压核心技术和全套设备制造能力。国家电网公司建成投运“三交四直”、在建“四交三直”特高压交直流工程，建立了世界领先的特高压试验研究体系，主导编制15项特高压国际标准、11项智能电网国际标准，实现了“中国创造”和“中国引领”。智能电网创新发展，大电网控制技术、大规模储能技术不断突破，能够适应清洁能源大规模接入并确保电网安全运行。我国已实现特高压、智能电网全部关键设备的自主化生产，产能供应充足。风电和光伏发电设备产能分别超过3000万、3400万千瓦，各占全球产能的40、60以上。经济性方面，随着技术进步，新能源的经济性和竞争力不断提高，有望在2020年左右超过化石能源。根据国际能源署发布的数据，2016年我国风电发电成本约为元/千瓦时、太阳能光伏发电成本约为元/千瓦时左右，2020年预计降至元/千瓦时左右。随着储能电池技术快速发展，未来5年能量密度有望提升到目前的5倍，成本降低到目前的1/5。届时，风电、太阳能发电将迎来快速发展期。通过加快建设中国能源互联网，到2020年、2030年，全国发电装机将分别达到21亿千瓦、33亿千瓦，其中清洁7/7能源装机分别达到亿、亿千瓦，占总装机的40、57；跨区输电规模分别超过亿、亿千瓦，其中清洁能源分别占50、71。到2050年，全国发电装机达到60亿千瓦，其