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加快構建亞洲能源互聯網 促進能源系統變革和可持續發展

2017-02-07 13:55:09 《能源評論》   作者: 劉振亞  

為推動世界可持續發展,2015年9月26日,中華人民共和國主席習近平在聯合國發展峰會上倡議“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”,得到國際社會的普遍贊譽和積極響應。

2016年3月,我們發起成立全球能源互聯網發展合作組織,搭建了共商、共建、共享、共贏的合作平臺。今年1月9日,我與聯合國秘書長古特雷斯進行了會談,他表示全球能源互聯網作為解決氣候變化等問題的“中國方案”應納入聯合國《2030年可持續發展議程》,引導各成員國共同參與和建設。下面,本文將結合構建全球能源互聯網和亞洲能源系統變革,提出三方面認識。

全球能源互聯網的提出和發展前景

當前,世界能源發展面臨資源緊缺、環境污染、氣候變化三大挑戰,加快能源變革迫在眉睫。按目前的開發強度,全球已探明煤炭和油氣儲量只能開采110多年和50多年。大規模開發使用化石能源還帶來環境污染和氣候變化等突出問題。如不控制,本世紀末全球溫升將超過4℃,導致嚴重的生態災難。這些問題的根源是對化石能源也就是碳基能源的依賴,最有效的解決方案,就是發展低碳能源、零碳能源。基于長期研究和實踐,我認為,推動世界能源變革,要遵循從高碳向低碳、從低效向高效、從局部平衡向大范圍配置的發展規律,以“兩個替代、一個回歸、一個提高”為方向,以全球能源互聯網為平臺,加快形成以清潔能源為主導、電為中心、全球配置的能源發展新格局,為世界提供更安全、更清潔、可持續的能源供應。

“兩個替代”,即能源開發實施清潔替代,以太陽能、風能、水能等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、以電代氣、電從遠方來、來的是清潔發電,根本解決對化石能源的依賴以及碳排放等世界難題。“一個回歸”,即化石能源回歸其基本屬性,主要作為工業原料和材料使用,為經濟社會發展創造更大價值。(單位原油作為原材料創造的經濟價值是用作燃料時的1.6倍)。“一個提高”,即提高電氣化水平,增大電能在能源消費中的比重,在保障用能需求前提下降低能源消費量。(電力產生的經濟價值相當于等當量煤炭的17.3倍、石油的3.2倍,電能占終端能源比重每提高1個百分點,能源強度下降3.7%)

構建全球能源互聯網是實施“兩個替代”的關鍵。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模開發、輸送、使用的基礎平臺。實質就是“智能電網+特高壓電網+清潔能源”。智能電網是基礎,特高壓電網是關鍵,清潔能源是根本。全球清潔能源資源十分豐富,僅開發萬分之五就可滿足全球能源需求。但全球清潔能源分布不均衡,清潔能源富集地區大都遠離負荷中心,需要遠距離輸電,在更大范圍優化配置。同時,風電、光伏發電具有間歇性、波動性,只有融入大電網才能實現大發展。這就決定了只有構建全球能源互聯網,才能實現清潔能源高效開發利用,保障能源安全、清潔、可持續供應。

構建全球能源互聯網的條件基本具備。技術上,特高壓、智能電網等關鍵技術日趨成熟。±1100千伏特高壓直流輸電距離可達6000公里以上、輸送能力達到1200萬到1500萬千瓦。經濟上,清潔能源發電經濟性快速提升。隨著技術進步,2025年前風電和光伏發電競爭力將全面超過化石能源。政治上,《巴黎協定》已于2016年11月4日正式生效,為全球能源互聯網發展創造了良好政治環境。實踐上,中國已建成“六交七直”13個特高壓工程,在建“兩交七直”9個特高壓工程,已投運和正在建設的特高壓線路長度、變電容量分別達3.5萬公里、3.6億千伏安。依托中國能源互聯網,中國水電、風電、太陽能發電裝機分別達3.3億、1.5億、0.8億千瓦,均居世界第一。

面向未來,全球能源互聯網發展前景廣闊。總體可分為國內互聯、洲內互聯、洲際互聯三個階段。到2050年,基本建成全球能源互聯網。屆時,全球清潔能源比重達到80%以上,二氧化碳排放僅為1990年的一半左右,能夠實現全球溫升控制在2℃以內的目標。構建全球能源互聯網,能夠促進清潔能源大規模開發使用;能夠利用時區差、季節差、電價差,獲得巨大聯網效益;能夠將資源優勢轉化為經濟優勢,為世界經濟發展創造新機遇、注入新動能。

亞洲能源互聯網的構建和意義

從全球看,亞洲能源問題更突出,加快能源變革更緊迫。一是能源消費總量大、增長快、需求旺。2000~2015年,亞洲能源消費從36億噸增長到75億噸標準煤,年均增長5.1%,比全球平均增速高2.8個百分點。目前,亞洲年人均用能為1.8噸標準煤,僅為OECD國家的30%。預計到2050年,亞洲能源需求總量還將翻一番,達到158億噸標準煤。二是能源環境問題十分突出。亞洲能源消費煤炭占比高達53%,比世界平均水平高出24個百分點。以煤為主的能源結構導致亞洲大氣污染和碳排放居高不下,二氧化硫、氮氧化物、PM2.5和二氧化碳排放分別占世界的49%、39%、59%和54%。三是保障民生用能面臨巨大挑戰。目前,亞洲還有5億多人口用不上電,占全球無電人口的43%。四是對外依存度高。日本、韓國化石能源消費幾乎全部依賴進口,中國和印度的石油對外依存度分別達到63%、80%。

推進亞洲能源變革,關鍵要大規模開發、大范圍配置清潔能源。亞洲水能、風能、太陽能可開發量分別達到7萬億、160萬億、240萬億千瓦時。水能資源主要集中在中國西南,俄羅斯遠東,印度、緬甸北部,東南亞湄公河流域;風能資源主要集中在中國“三北”(西北、東北和華北北部)、俄羅斯環北冰洋沿岸、蒙古和哈薩克斯坦南部等地區;太陽能資源主要集中在中國西部北部、蒙古中南部、中亞、西亞等地區。東北亞的中國、日本、韓國,南亞的印度、巴基斯坦和東南亞的泰國是亞洲重要的能源消費中心,用電量占亞洲80%。亞洲清潔能源資源與需求逆向分布的特征,決定了構建亞洲能源互聯網,是推動能源變革、實現清潔發展的必由之路。

構建亞洲能源互聯網的總體思路是:形成由中國、東北亞、東南亞、南亞、中亞、西亞六大電網組成的“1+5”聯網格局;加快開發中國北部、蒙古、俄羅斯清潔能源,向中國東部、韓國、日本送電,實現東北亞電力聯網;加快推進南亞、東南亞電網建設和區域內電力互聯,接受中國、中亞、西亞等地區的清潔能源,滿足印度、巴基斯坦、孟加拉以及東南亞國家的電力需求。依托亞洲能源互聯網,到2030年,亞洲清潔能源裝機容量將占總裝機容量的40%以上。分區域看:

中亞:哈薩克斯坦等國家清潔能源豐富,風能、太陽能技術可開發量分別達3萬億千瓦時/年和20萬億千瓦時/年,適合建設大型風電和太陽能發電基地,以風光火打捆方式送電中國、南亞和東南亞地區。

西亞:太陽能資源非常優質,年平均利用小時數超過2000小時,并且荒漠面積大,適合建設大型太陽能發電基地,東送南亞,西送歐洲。依托太陽能資源大規模開發,西亞可以實現從化石能源基地向清潔能源基地轉型。

南亞:年人均用電量不到全球平均水平的1/4,有3.6億人沒有用上電。預計2030年最大負荷將達5.2億千瓦,增長170%,依靠區域內清潔能源無法實現平衡,2030年電力缺口將達到1.3億千瓦。需要受入中國、中亞和西亞電力,解決日益緊張的缺電問題。

東南亞:年人均用電量只有全球平均水平的60%,有1億人沒有用上電。預計2030年最大負荷將超過1.7億千瓦,增長80%。受諸多因素制約,本地水能資源在近期難以大規模開發,區域內電力自我平衡十分困難,需要從周邊地區受入電力。

東北亞:韓國和日本是能源消費中心,且化石能源對外依存度高。適應碳減排和電動汽車發展需要,預計到2030年用電量還將分別增長50%和25%以上。但國內清潔能源潛力有限,需要受入蒙古、中國和俄羅斯清潔電力。

中國聯接東北亞、東南亞、南亞、中亞等地區,電源裝機、用電負荷和電網規模都很大,在亞洲能源互聯網中將發揮樞紐和平臺作用。向北可以消納蒙古、俄羅斯乃至北極地區的電力,向西可以承接中亞富余電力,向南可以向南亞、東南亞國家輸電。目前,中國已初步建成全國互聯的堅強智能電網,能夠發揮大電網“蓄水池”作用,調劑余缺、多能互補,為構建亞洲能源互聯網提供堅強支撐。

構建互聯互通的亞洲能源互聯網,意義重大。一是推動亞洲能源變革。大規模開發清潔能源,并在更大范圍進行優化配置,能夠加快實現亞洲清潔發展目標,帶動世界能源轉型。二是保障人人享有可持續能源。通過接收中亞、西亞和中國的電力,能夠顯著提高南亞和東南亞電力保障能力,大幅減少無電人口,提高用能水平。三是促進經濟一體化。通過電網互聯和電力貿易,增進亞洲各國經貿聯系,為亞洲創造有利的經濟發展和地緣政治環境,帶動區域經濟協調發展。

推進亞洲電網互聯的總體構想和優先項目

目前,亞洲發電裝機容量約30億千瓦,占全球總裝機的48%,其中清潔能源裝機超過6億千瓦,占全球的40%;人均裝機為0.75千瓦,年人均用電量為2032千瓦時,分別為世界平均水平的88%、67%,僅相當于OECD國家的1/3、1/4;220千伏及以上輸電線路長度超過150萬公里,相當于全球的60%。在跨國聯網方面,與歐洲、北美已經形成洲內聯網格局相比,亞洲明顯滯后,國家之間電網互聯嚴重不足,沒有形成統一的亞洲電網。

從亞洲的資源特性和電網現狀看,亞洲能源系統變革的關鍵,是要加快推進各國的電網互聯和跨國能源通道建設。總體構想是:以清潔能源開發為重點,以特高壓交、直流輸電和智能電網技術為支撐,加快推進亞洲各國電網互聯,打造綠色低碳、安全可靠、靈活互濟的清潔能源大范圍配置平臺,以清潔和綠色方式滿足亞洲電力需求。

從當前和長遠看,推進亞洲電網互聯,應按照聯網經濟效益好、對區域經濟帶動強、與各國規劃銜接的原則,加快啟動一批優先項目。當前,中國正在大力發展清潔能源,在新疆、西南、東北等地區建設多個大型清潔能源基地,具備向周邊國家送電條件。經過研究,提出以下跨國聯網工程。

一是以中國云南水電和中國北方火電為電源,建設中國云南~緬甸~泰國、中國云南~越南2項特高壓直流輸電工程,以及中國云南~緬甸~孟加拉輸電工程,向泰國、緬甸、越南、孟加拉輸電。二是以中國西藏水電為電源,建設中國藏東南~印度班加羅爾、中國藏東南~印度孟買2項特高壓直流輸電工程,以及中國藏東南~孟加拉輸電工程,為印度、孟加拉提供清潔電能。三是以中國新疆煤電、風電、太陽能發電和哈薩克斯坦煤電為電源,建設中國新疆~巴基斯坦和哈薩克斯坦~中國新疆~巴基斯坦2項特高壓輸電工程,解決巴基斯坦電力緊缺問題。四是以中國華北電網為平臺,承接蒙古和中國東北地區電力,建設蒙古~中國~韓國~日本輸電工程,向韓國、日本輸電。中國國家電網公司已與韓國、日本、俄羅斯有關企業簽署《東北亞電力聯網合作備忘錄》,成立了聯合工作組,已經完成工程預可研。

上述電網互聯工程建成后,綜合效益顯著。一是具有良好經濟效益。初步測算,工程落地電價比當地上網電價低3.5美分/千瓦時左右,受端國家每年可節約購電成本超過100億美元。二是保障各國電力供應安全。負荷中心地區每年可從國外接收清潔電量3600億千瓦時以上,實現各國電力來源多元化。三是推動清潔低碳發展。每年可替代原煤1.5億噸,減排二氧化碳3億噸,氮氧化物、二氧化硫、煙塵等污染物165萬噸。

推動亞洲能源變革,需要凝聚各方智慧和力量。合作組織愿本著平等互利、優勢互補的原則,與聯合國亞太經社會等國際組織、各國政府、研究機構、行業企業等,深化務實合作,共同推動亞洲能源互聯網建設。為此提出三點倡議:

一是發揮政府主導作用,共同推動機制建設。盡快建立政府間能源基礎設施互聯互通合作框架和工作機制,促成各國出臺有利于清潔能源開發和電網互聯互通的支持政策。

二是發揮國際組織和研究機構作用,共同推動基礎研究。加強亞洲大型能源基地建設規劃、聯網方案設計和關鍵技術裝備等研究,引導和推動亞洲能源互聯網科學發展。

三是發揮行業和企業作用,共同推動工程落地。遴選一批開發條件成熟、效益顯著的可再生能源基地和跨國互聯電網項目,并納入有關國家能源電力發展規劃,推進工程實施,盡早見效。

構建亞洲能源互聯網,推動可再生能源發展,符合亞洲各國的共同利益。面向未來,讓我們加強合作、開拓創新,為加快亞洲能源變革,實現可持續發展作出積極貢獻!

(作者系全球能源互聯網發展合作組織主席、中國電力企業聯合會理事長)




責任編輯: 曹吉生