全球能源互聯網與中國電力轉型之路

全球能源互聯網與中國電力轉型之路

全球能源互聯網與中國電力轉型之路今年9月26日，習近平主席在聯合國發(fā)展峰會上倡議“探討構建全球能源互聯網，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”，對于推動能源革命、促進節(jié)能減排、應對氣候變化，實現經濟、社會、環(huán)境協(xié)調發(fā)展具有重大而深遠的意義。前不久，聯合國秘書長潘基文在聯合國總部會見我時指出，全球能源互聯網在應對氣候變化中將發(fā)揮重要作用，聯合國將大力支持和推動構建全球能源互聯網，促進人類社會可持續(xù)發(fā)展。

一、構建全球能源互聯網是世界能源變革的必由之路

能源是經濟社會的“血液”，是現代化的基石和動力。能源發(fā)展史是一部伴隨人類社會進步的變革史。18世紀中期，煤炭取代薪柴，推動了近代工業(yè)建立和發(fā)展。19世紀中后期，石油開發(fā)和電的發(fā)明，催生了現代工業(yè)，化石能源成為主導能源。隨著化石能源的大量開發(fā)和使用，帶來日益嚴重的挑戰(zhàn)：一是資源緊張。2014年，全球消費煤炭82億噸、石油336億桶、天然氣3.5萬億立方米。按照目前開采強度，全球煤炭、石油和天然氣探明儲量僅能開采110年、53年和54年。二是環(huán)境污染。全球化石能源消費總量從1965年的51億噸標準煤增加到2014年的159億噸標準煤，在生產、運輸、存儲、使用的各個環(huán)節(jié)對大氣、水質、土壤、地貌等造成嚴重污染和破壞。三是氣候變化?；茉慈紵a生的二氧化碳占全球溫室氣體排放的57%，是導致全球氣候變暖的主要原因。工業(yè)革命以來，全球地表平均溫度上升了0.9℃。如不控制，到本世紀末溫升將超過4℃，帶來冰川融化、海面上升、糧食減產、物種滅絕等災害，嚴重威脅人類生存和發(fā)展。

應對挑戰(zhàn)的根本出路，是加快清潔能源開發(fā)利用，走綠色低碳發(fā)展道路，實施“兩個替代”：能源開發(fā)實施清潔替代，以清潔能源替代化石能源；能源消費實施電能替代，以電代煤、以電代油、電從遠方來，來的是清潔電，擺脫化石能源依賴，實現清潔能源開發(fā)使用占主導。

新世紀以來，以清潔低碳為特征的新一輪能源變革蓬勃興起，清潔發(fā)展成為大勢所趨。全球清潔能源豐富，陸地風能資源超過1萬億千瓦，太陽能資源超過100萬億千瓦，僅開發(fā)萬分之五就可以滿足人類需求。從2015—2050年，全球清潔能源只需保持年均12.4%的增速，到2050年即可實現清潔能源比重提高到80%以上的目標。電是清潔、高效、便捷的二次能源，一次能源都可以轉化為電能，終端能源消費都可用電能替代。電能在能源系統(tǒng)中處于中心地位，電網是未來各種能源生產和消費的平臺。全球能源互聯網，是以特高壓電網為骨干網架、全球互聯的堅強智能電網，是清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、配置、利用的基礎平臺，實質就是“特高壓電網+智能電網+清潔能源”。特高壓電網是關鍵，智能電網是基礎，清潔能源是重點。從深層次看，全球能源互聯網是集能源傳輸、資源配置、市場交易、信息交互、智能服務于一體的“物聯網”，是共建共享、互聯互通、開放兼容的“巨系統(tǒng)”，是創(chuàng)造巨大經濟、社會、環(huán)境綜合價值的和平發(fā)展平臺。全球能源互聯網和信息互聯網都是經濟全球化的必然產物。全球能源互聯網就像人的“血管系統(tǒng)”，信息互聯網就像“神經系統(tǒng)”，“神經系統(tǒng)”已經互聯，“血管系統(tǒng)”也一定能夠互聯，必將為人類帶來巨大福祉。

構建全球能源互聯網總體可分為國內互聯、洲內互聯、洲際互聯三個階段。從現在到2020年，加快推進各國清潔能源開發(fā)和國內電網互聯、智能電網建設；到2030年，推動洲內大型能源基地開發(fā)和電網跨國互聯；到2050年，加快“一極一道”能源基地開發(fā)，實現電網跨洲互聯，基本建成全球能源互聯網。屆時，清潔能源占全球一次能源消費總量比重將達到80%，每年可替代相當于240億噸標準煤的化石能源，減排二氧化碳670億噸。全球能源二氧化碳排放可控制在115億噸左右，僅為1990年的一半，可以實現全球溫升控制在2℃以內的目標。構建全球能源互聯網，能夠增進南南合作、南北合作，將亞洲、非洲、南美洲等地區(qū)的資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢，解決缺電、消除貧困，縮小地區(qū)差異，減少國際爭端，讓人人享有可持續(xù)能源，促進世界和平發(fā)展，推動人類命運共同體建設。

二、構建中國能源互聯網，加快電力轉型發(fā)展

我國是世界第一大能源和電力消費國，但能源資源相對匱乏，能源結構以煤為主，石油、天然氣對外依存度已達到60%和30%。要實現“兩個一百年”奮斗目標，未來能源和電力需求仍將保持剛性增長。保障能源安全發(fā)展、清潔發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。

我國能源資源與需求逆向分布的基本國情，決定了必須實施大規(guī)模西電東送、北電南供，在全國范圍優(yōu)化能源配置。長期以來，由于能源配置方式過度依賴輸煤，電力發(fā)展方式以就地平衡為主，導致重復建設和投資浪費，煤電油運緊張局面反復出現，東中部地區(qū)空氣、水質、土壤等污染嚴重，溫室氣體排放愈演愈烈。目前全國75%左右的煤電裝機（發(fā)電量占全國的76%）集中在東中部地區(qū)，大大超出環(huán)境承載能力。霧霾嚴重的京津冀魯、長三角地區(qū)煤電裝機分別超過1.3億、1.5億千瓦，占全國的15%和17%，單位國土面積煤電裝機分別為西北地區(qū)的13倍、26倍。長三角地區(qū)每年每平方公里二氧化硫排放量達到45噸，是全國平均水平的20倍。

我國政府高度重視、大力推動清潔能源發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。到2014年底，風電裝機9637萬千瓦，光伏發(fā)電裝機2805萬千瓦，比2000年分別增長了282倍、1475倍，合計年均增速達52%（全球年均增長為28%）。我國成為世界第一風電大國。國家電網成為全球接入風電規(guī)模最大、太陽能發(fā)電增速最快的電網。無論是我國還是世界，新能源技術進步和發(fā)展勢頭都比預期更快更猛。我國清潔能源主要集中在西南和“三北”地區(qū)，無法就地消納，必須通過大電網在全國優(yōu)化配置和消納。由于缺乏電源與電網統(tǒng)一規(guī)劃，一些地區(qū)風電、光伏發(fā)電無序發(fā)展，電網優(yōu)化配置能力不足，導致棄水棄風棄光問題突出。目前電網跨區(qū)輸送規(guī)模只有6900萬千瓦，僅占清潔能源裝機容量的16%。預計2020年我國水電、風電、太陽能發(fā)電裝機將分別達到3.5億、2.4億、1.5億千瓦，對提高電網資源配置能力提出更緊迫要求。要解決這些問題，關鍵是堅持綠色低碳發(fā)展方向，加快水電、風電、太陽能發(fā)電等清潔能源開發(fā)，加快構建基于特高壓的中國能源互聯網，實現全國能源優(yōu)化配置，從根本上轉變過度依賴輸煤的能源發(fā)展方式和就地平衡的電力發(fā)展方式，保障能源安全、清潔、高效、可持續(xù)供應，滿足經濟、社會、環(huán)境協(xié)調發(fā)展的需求。

目前，加快清潔發(fā)展、構建中國能源互聯網的條件已經具備。資源方面，我國可再生能源資源豐富，僅開發(fā)千分之一就能滿足能源需求。從2015—2050年，我國只需保持年均13%的增速，到2050年即可實現清潔能源比重提高到80%以上的目標。技術裝備方面，我國已全面掌握具有自主知識產權的特高壓核心技術和全套設備制造能力。國家電網公司建成投運“三交四直”、在建“四交三直”特高壓交直流工程，建立了世界領先的特高壓試驗研究體系，主導編制15項特高壓國際標準、11項智能電網國際標準，實現了“中國創(chuàng)造”和“中國引領”。智能電網創(chuàng)新發(fā)展，大電網控制技術、大規(guī)模儲能技術不斷突破，能夠適應清潔能源大規(guī)模接入并確保電網安全運行。我國已實現特高壓、智能電網全部關鍵設備的自主化生產，產能供應充足。風電和光伏發(fā)電設備產能分別超過3000萬、3400萬千瓦，各占全球產能的40%、60%以上。經濟性方面，隨著技術進步，新能源的經濟性和競爭力不斷提高，有望在2020年左右超過化石能源。根據國際能源署發(fā)布的數據，2014年我國風電發(fā)電成本約為0.37—0.45元/千瓦時、太陽能光伏發(fā)電成本約為0.68—0.8元/千瓦時左右，2020年預計降至0.3元/千瓦時左右。隨著儲能電池技術快速發(fā)展，未來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。屆時，風電、太陽能發(fā)電將迎來快速發(fā)展期。

通過加快建設中國能源互聯網，到2020年、2030年，全國發(fā)電裝機將分別達到21億千瓦、33億千瓦，其中清潔能源裝機分別達到8.6億、18.9億千瓦，占總裝機的40%、57%；跨區(qū)輸電規(guī)模分別超過5.5億、11.3億千瓦，其中清潔能源分別占50%、71%。到2050年，全國發(fā)電裝機達到60億千瓦，其中清潔能源裝