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加快构建亚洲能源互联网 促进变革和可持续发展

   2017-02-08 《能源评论》15530
核心提示:为推动世界可持续发展,2015年9月26日,中华人民共和国主席习近平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
为推动世界可持续发展,2015年9月26日,中华人民共和国主席习近平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”,得到国际社会的普遍赞誉和积极响应。

2016年3月,我们发起成立全球能源互联网发展合作组织,搭建了共商、共建、共享、共赢的合作平台。今年1月9日,我与联合国秘书长古特雷斯进行了会谈,他表示全球能源互联网作为解决气候变化等问题的“中国方案”应纳入联合国《2030年可持续发展议程》,引导各成员国共同参与和建设。下面,本文将结合构建全球能源互联网和亚洲能源系统变革,提出三方面认识。

全球能源互联网的提出和发展前景


当前,世界能源发展面临资源紧缺、环境污染、气候变化三大挑战,加快能源变革迫在眉睫。按目前的开发强度,全球已探明煤炭和油气储量只能开采110多年和50多年。大规模开发使用化石能源还带来环境污染和气候变化等突出问题。如不控制,本世纪末全球温升将超过4℃,导致严重的生态灾难。这些问题的根源是对化石能源也就是碳基能源的依赖,最有效的解决方案,就是发展低碳能源、零碳能源。基于长期研究和实践,我认为,推动世界能源变革,要遵循从高碳向低碳、从低效向高效、从局部平衡向大范围配置的发展规律,以“两个替代、一个回归、一个提高”为方向,以全球能源互联网为平台,加快形成以清洁能源为主导、电为中心、全球配置的能源发展新格局,为世界提供更安全、更清洁、可持续的能源供应。

“两个替代”,即能源开发实施清洁替代,以太阳能、风能、水能等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、以电代气、电从远方来、来的是清洁发电,根本解决对化石能源的依赖以及碳排放等世界难题。“一个回归”,即化石能源回归其基本属性,主要作为工业原料和材料使用,为经济社会发展创造更大价值。(单位原油作为原材料创造的经济价值是用作燃料时的1.6倍)。“一个提高”,即提高电气化水平,增大电能在能源消费中的比重,在保障用能需求前提下降低能源消费量。(电力产生的经济价值相当于等当量煤炭的17.3倍、石油的3.2倍,电能占终端能源比重每提高1个百分点,能源强度下降3.7%)

构建全球能源互联网是实施“两个替代”的关键。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、输送、使用的基础平台。实质就是“智能电网+特高压电网+清洁能源”。智能电网是基础,特高压电网是关键,清洁能源是根本。全球清洁能源资源十分丰富,仅开发万分之五就可满足全球能源需求。但全球清洁能源分布不均衡,清洁能源富集地区大都远离负荷中心,需要远距离输电,在更大范围优化配置。同时,风电、光伏发电具有间歇性、波动性,只有融入大电网才能实现大发展。这就决定了只有构建全球能源互联网,才能实现清洁能源高效开发利用,保障能源安全、清洁、可持续供应。

构建全球能源互联网的条件基本具备。技术上,特高压、智能电网等关键技术日趋成熟。±1100千伏特高压直流输电距离可达6000公里以上、输送能力达到1200万到1500万千瓦。经济上,清洁能源发电经济性快速提升。随着技术进步,2025年前风电和光伏发电竞争力将全面超过化石能源。政治上,《巴黎协定》已于2016年11月4日正式生效,为全球能源互联网发展创造了良好政治环境。实践上,中国已建成“六交七直”13个特高压工程,在建“两交七直”9个特高压工程,已投运和正在建设的特高压线路长度、变电容量分别达3.5万公里、3.6亿千伏安。依托中国能源互联网,中国水电、风电、太阳能发电装机分别达3.3亿、1.5亿、0.8亿千瓦,均居世界第一。

面向未来,全球能源互联网发展前景广阔。总体可分为国内互联、洲内互联、洲际互联三个阶段。到2050年,基本建成全球能源互联网。届时,全球清洁能源比重达到80%以上,二氧化碳排放仅为1990年的一半左右,能够实现全球温升控制在2℃以内的目标。构建全球能源互联网,能够促进清洁能源大规模开发使用;能够利用时区差、季节差、电价差,获得巨大联网效益;能够将资源优势转化为经济优势,为世界经济发展创造新机遇、注入新动能。

亚洲能源互联网的构建和意义

从全球看,亚洲能源问题更突出,加快能源变革更紧迫。一是能源消费总量大、增长快、需求旺。2000~2015年,亚洲能源消费从36亿吨增长到75亿吨标准煤,年均增长5.1%,比全球平均增速高2.8个百分点。目前,亚洲年人均用能为1.8吨标准煤,仅为OECD国家的30%。预计到2050年,亚洲能源需求总量还将翻一番,达到158亿吨标准煤。二是能源环境问题十分突出。亚洲能源消费煤炭占比高达53%,比世界平均水平高出24个百分点。以煤为主的能源结构导致亚洲大气污染和碳排放居高不下,二氧化硫、氮氧化物、PM2.5和二氧化碳排放分别占世界的49%、39%、59%和54%。三是保障民生用能面临巨大挑战。目前,亚洲还有5亿多人口用不上电,占全球无电人口的43%。四是对外依存度高。日本、韩国化石能源消费几乎全部依赖进口,中国和印度的石油对外依存度分别达到63%、80%。

推进亚洲能源变革,关键要大规模开发、大范围配置清洁能源。亚洲水能、风能、太阳能可开发量分别达到7万亿、160万亿、240万亿千瓦时。水能资源主要集中在中国西南,俄罗斯远东,印度、缅甸北部,东南亚湄公河流域;风能资源主要集中在中国“三北”(西北、东北和华北北部)、俄罗斯环北冰洋沿岸、蒙古和哈萨克斯坦南部等地区;太阳能资源主要集中在中国西部北部、蒙古中南部、中亚、西亚等地区。东北亚的中国、日本、韩国,南亚的印度、巴基斯坦和东南亚的泰国是亚洲重要的能源消费中心,用电量占亚洲80%。亚洲清洁能源资源与需求逆向分布的特征,决定了构建亚洲能源互联网,是推动能源变革、实现清洁发展的必由之路。

构建亚洲能源互联网的总体思路是:形成由中国、东北亚、东南亚、南亚、中亚、西亚六大电网组成的“1+5”联网格局;加快开发中国北部、蒙古、俄罗斯清洁能源,向中国东部、韩国、日本送电,实现东北亚电力联网;加快推进南亚、东南亚电网建设和区域内电力互联,接受中国、中亚、西亚等地区的清洁能源,满足印度、巴基斯坦、孟加拉以及东南亚国家的电力需求。依托亚洲能源互联网,到2030年,亚洲清洁能源装机容量将占总装机容量的40%以上。分区域看:

中亚:哈萨克斯坦等国家清洁能源丰富,风能、太阳能技术可开发量分别达3万亿千瓦时/年和20万亿千瓦时/年,适合建设大型风电和太阳能发电基地,以风光火打捆方式送电中国、南亚和东南亚地区。

西亚:太阳能资源非常优质,年平均利用小时数超过2000小时,并且荒漠面积大,适合建设大型太阳能发电基地,东送南亚,西送欧洲。依托太阳能资源大规模开发,西亚可以实现从化石能源基地向清洁能源基地转型。

南亚:年人均用电量不到全球平均水平的1/4,有3.6亿人没有用上电。预计2030年最大负荷将达5.2亿千瓦,增长170%,依靠区域内清洁能源无法实现平衡,2030年电力缺口将达到1.3亿千瓦。需要受入中国、中亚和西亚电力,解决日益紧张的缺电问题。

东南亚:年人均用电量只有全球平均水平的60%,有1亿人没有用上电。预计2030年最大负荷将超过1.7亿千瓦,增长80%。受诸多因素制约,本地水能资源在近期难以大规模开发,区域内电力自我平衡十分困难,需要从周边地区受入电力。

东北亚:韩国和日本是能源消费中心,且化石能源对外依存度高。适应碳减排和电动汽车发展需要,预计到2030年用电量还将分别增长50%和25%以上。但国内清洁能源潜力有限,需要受入蒙古、中国和俄罗斯清洁电力。

中国联接东北亚、东南亚、南亚、中亚等地区,电源装机、用电负荷和电网规模都很大,在亚洲能源互联网中将发挥枢纽和平台作用。向北可以消纳蒙古、俄罗斯乃至北极地区的电力,向西可以承接中亚富余电力,向南可以向南亚、东南亚国家输电。目前,中国已初步建成全国互联的坚强智能电网,能够发挥大电网“蓄水池”作用,调剂余缺、多能互补,为构建亚洲能源互联网提供坚强支撑。

构建互联互通的亚洲能源互联网,意义重大。一是推动亚洲能源变革。大规模开发清洁能源,并在更大范围进行优化配置,能够加快实现亚洲清洁发展目标,带动世界能源转型。二是保障人人享有可持续能源。通过接收中亚、西亚和中国的电力,能够显著提高南亚和东南亚电力保障能力,大幅减少无电人口,提高用能水平。三是促进经济一体化。通过电网互联和电力贸易,增进亚洲各国经贸联系,为亚洲创造有利的经济发展和地缘政治环境,带动区域经济协调发展。

推进亚洲电网互联的总体构想和优先项目

目前,亚洲发电装机容量约30亿千瓦,占全球总装机的48%,其中清洁能源装机超过6亿千瓦,占全球的40%;人均装机为0.75千瓦,年人均用电量为2032千瓦时,分别为世界平均水平的88%、67%,仅相当于OECD国家的1/3、1/4;220千伏及以上输电线路长度超过150万公里,相当于全球的60%。在跨国联网方面,与欧洲、北美已经形成洲内联网格局相比,亚洲明显滞后,国家之间电网互联严重不足,没有形成统一的亚洲电网。

从亚洲的资源特性和电网现状看,亚洲能源系统变革的关键,是要加快推进各国的电网互联和跨国能源通道建设。总体构想是:以清洁能源开发为重点,以特高压交、直流输电和智能电网技术为支撑,加快推进亚洲各国电网互联,打造绿色低碳、安全可靠、灵活互济的清洁能源大范围配置平台,以清洁和绿色方式满足亚洲电力需求。

从当前和长远看,推进亚洲电网互联,应按照联网经济效益好、对区域经济带动强、与各国规划衔接的原则,加快启动一批优先项目。当前,中国正在大力发展清洁能源,在新疆、西南、东北等地区建设多个大型清洁能源基地,具备向周边国家送电条件。经过研究,提出以下跨国联网工程。

一是以中国云南水电和中国北方火电为电源,建设中国云南~缅甸~泰国、中国云南~越南2项特高压直流输电工程,以及中国云南~缅甸~孟加拉输电工程,向泰国、缅甸、越南、孟加拉输电。二是以中国西藏水电为电源,建设中国藏东南~印度班加罗尔、中国藏东南~印度孟买2项特高压直流输电工程,以及中国藏东南~孟加拉输电工程,为印度、孟加拉提供清洁电能。三是以中国新疆煤电、风电、太阳能发电和哈萨克斯坦煤电为电源,建设中国新疆~巴基斯坦和哈萨克斯坦~中国新疆~巴基斯坦2项特高压输电工程,解决巴基斯坦电力紧缺问题。四是以中国华北电网为平台,承接蒙古和中国东北地区电力,建设蒙古~中国~韩国~日本输电工程,向韩国、日本输电。中国国家电网公司已与韩国、日本、俄罗斯有关企业签署《东北亚电力联网合作备忘录》,成立了联合工作组,已经完成工程预可研。

上述电网互联工程建成后,综合效益显著。一是具有良好经济效益。初步测算,工程落地电价比当地上网电价低3.5美分/千瓦时左右,受端国家每年可节约购电成本超过100亿美元。二是保障各国电力供应安全。负荷中心地区每年可从国外接收清洁电量3600亿千瓦时以上,实现各国电力来源多元化。三是推动清洁低碳发展。每年可替代原煤1.5亿吨,减排二氧化碳3亿吨,氮氧化物、二氧化硫、烟尘等污染物165万吨。

推动亚洲能源变革,需要凝聚各方智慧和力量。合作组织愿本着平等互利、优势互补的原则,与联合国亚太经社会等国际组织、各国政府、研究机构、行业企业等,深化务实合作,共同推动亚洲能源互联网建设。为此提出三点倡议:

一是发挥政府主导作用,共同推动机制建设。尽快建立政府间能源基础设施互联互通合作框架和工作机制,促成各国出台有利于清洁能源开发和电网互联互通的支持政策。

二是发挥国际组织和研究机构作用,共同推动基础研究。加强亚洲大型能源基地建设规划、联网方案设计和关键技术装备等研究,引导和推动亚洲能源互联网科学发展。

三是发挥行业和企业作用,共同推动工程落地。遴选一批开发条件成熟、效益显著的可再生能源基地和跨国互联电网项目,并纳入有关国家能源电力发展规划,推进工程实施,尽早见效。

构建亚洲能源互联网,推动可再生能源发展,符合亚洲各国的共同利益。面向未来,让我们加强合作、开拓创新,为加快亚洲能源变革,实现可持续发展作出积极贡献! 
 
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