全球能源發(fā)展大趨勢(shì)
發(fā)布時(shí)間:2015-05-20 08:54 來(lái)源:華電國(guó)威
清潔替代和電能替代(“兩個(gè)替代”)對(duì)改變?nèi)蚰茉粗刃�,維護(hù)全球能源安全,重塑全球能源治理架構(gòu),實(shí)現(xiàn)人類(lèi)能源可持續(xù)發(fā)展具有極為重大的戰(zhàn)略意義。
近些年,隨著全球經(jīng)濟(jì)總量和規(guī)模日益加大,全球面臨的能源資源瓶頸和生態(tài)失衡日趨嚴(yán)重。根據(jù)國(guó)際能源署測(cè)算,目前,煤炭在全球一次能源消費(fèi)中的比重約為27%,石油為33%,天然氣為21%,化石能源合計(jì)為81%。而包括水電、核電、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能在內(nèi)的非化石能源等僅占19%。未來(lái),新能源比重拓展空間十分巨大。
國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)劉振亞在其著作《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》中,提出的清潔替代和電能替代(“兩個(gè)替代”)對(duì)改變?nèi)蚰茉粗刃�,維護(hù)全球能源安全,重塑全球能源治理架構(gòu),實(shí)現(xiàn)人類(lèi)能源可持續(xù)發(fā)展具有極為重大的戰(zhàn)略意義。“兩個(gè)替代”代表著全球能源發(fā)展的大趨勢(shì),也代表著全球能源治理的新架構(gòu)。
從國(guó)內(nèi)情況看,中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨資源制約、環(huán)境污染、生態(tài)退化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),粗放的資源依賴(lài)型的發(fā)展方式已難以為繼。2012年,我國(guó)一次能源總消耗已達(dá)到36.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全球的21%,創(chuàng)造了11%的GDP。我國(guó)單位GDP能耗是世界平均水平的2倍,是發(fā)達(dá)國(guó)家的4倍,高能耗、高排放、低效率的發(fā)展方式導(dǎo)致總能耗不斷上升。我國(guó)工業(yè)行業(yè)單位能耗,如粗鋼能耗、水泥綜合能耗、有色金屬綜合能耗、煉油單位能量因數(shù)能耗、乙烯綜合能耗以及火電供電煤耗等,與世界先進(jìn)水平相比仍有較大差距。近10年來(lái),我國(guó)能源消費(fèi)彈性系數(shù)平均高達(dá)0.7左右,能源環(huán)境壓力和發(fā)展瓶頸日益增大。
國(guó)際經(jīng)驗(yàn)表明,發(fā)達(dá)國(guó)家在第一和第二次工業(yè)革命中,對(duì)化石能源的過(guò)度消耗和對(duì)地球環(huán)境容量的過(guò)度占用,造成了今天世界性資源缺乏和全球生態(tài)安全以及氣候變化等全球環(huán)境災(zāi)難,嚴(yán)重壓縮了未來(lái)全球的資源供給和環(huán)境容量的空間。因此,發(fā)展中國(guó)家不可能再沿襲發(fā)達(dá)國(guó)家以無(wú)節(jié)制地消耗地球資源和以生態(tài)環(huán)境損壞為代價(jià)的工業(yè)化模式。
當(dāng)前,僅占全球國(guó)家數(shù)額20%的發(fā)達(dá)國(guó)家擁有10多億人口,其人均能源消費(fèi)高達(dá)6.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤,是發(fā)展中國(guó)家的3.8倍。在其能源消費(fèi)總量基本趨于穩(wěn)定的情況下,可以通過(guò)大力發(fā)展可再生能源來(lái)替代化石能源消費(fèi),改善能源結(jié)構(gòu),逐漸向可再生能源體系過(guò)渡。
此外,全球能源消費(fèi)與資源稟賦之間存在空間的異質(zhì)性,如何克服能源分布的不平衡和稟賦差異,使其更有效率地服務(wù)于整個(gè)人類(lèi)社會(huì),形成覆蓋全球的能源供需平衡與調(diào)節(jié)體系,是未來(lái)世界可持續(xù)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。我們需要一種新的全球能源體系和能源治理架構(gòu),以解決上述發(fā)展困境和難題,因此,全球能源互聯(lián)網(wǎng)呼之欲出。
隨著以制造數(shù)字化、能源網(wǎng)絡(luò)化、電力分散化、汽車(chē)電動(dòng)化為核心的第三次工業(yè)革命的到來(lái),以互聯(lián)網(wǎng)通信以及分布式可再生能源相結(jié)合的全球能源互聯(lián)網(wǎng)正在形成。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)由跨洲、跨國(guó)骨干網(wǎng)架和各國(guó)各電壓等級(jí)電網(wǎng)構(gòu)成,連接“一極一道”(北極、赤道)大型能源基地,可適應(yīng)各種集中式、分布式電源,能夠?qū)L(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等可再生能源輸送到各類(lèi)用戶(hù),是服務(wù)范圍廣、配置能力強(qiáng)、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺(tái),具有網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、廣泛互聯(lián)、高度智能、開(kāi)放互動(dòng)的特征。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)可以有效解決全球能源資源分布和市場(chǎng)需求嚴(yán)重失衡的問(wèn)題。如今,貿(mào)易全球化、生產(chǎn)全球化、金融全球化、區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化等早已滲透到能源領(lǐng)域,各國(guó)能源相互依賴(lài)加深,能源安全已經(jīng)超越消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó)的界限,呈現(xiàn)出全球化的特征。以石油為例,中東和俄羅斯石油產(chǎn)量約占全球的45%,其消費(fèi)量只占13%;北美、歐洲和亞太石油產(chǎn)量只占全球的36%,而消費(fèi)量卻占76%以上。
在清潔能源消納方面,由于能源消費(fèi)市場(chǎng)不集中,加上風(fēng)能、太陽(yáng)能集中規(guī)�;_(kāi)發(fā),特高壓遠(yuǎn)距離電力傳輸技術(shù)正成為必然趨勢(shì)。因此,要消納更多清潔能源,并且解決分配消費(fèi)市場(chǎng)與能源富集地的之間的矛盾,必須加快全球能源合作,實(shí)現(xiàn)“能源一體化”,創(chuàng)造一個(gè)更加一體化、競(jìng)爭(zhēng)充分的市場(chǎng)和能源合作機(jī)制。比如,建立地區(qū)性共享能源儲(chǔ)備,構(gòu)筑面向未來(lái)的,包括天然氣管道建設(shè)、智能電網(wǎng)建設(shè)、新能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在內(nèi)的能源基礎(chǔ)設(shè)施藍(lán)圖等。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)能源使用形式、生產(chǎn)方式、存儲(chǔ)形式、分享機(jī)制等廣泛變革。根據(jù)世界生物能源協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),到2020年,30%的電力將來(lái)自綠色能源。以交通為例,到2030年,電動(dòng)汽車(chē)的充電站和氫能源燃料電動(dòng)車(chē)會(huì)普及全球,并將成為提供分散式輸電、送電,且可移動(dòng)的電力基礎(chǔ)設(shè)施。到2040年,75%的輕型汽車(chē)將由電驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)汽車(chē)將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,為氫燃料車(chē)、家庭和工廠(chǎng)提供充足的電力,并形成全新的經(jīng)濟(jì)模式。
隨著大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,能源管理智能化已經(jīng)成為新的大趨勢(shì)。一方面,能源產(chǎn)業(yè)可以利用大數(shù)據(jù)分析天然氣或其他能源的購(gòu)買(mǎi)量、預(yù)測(cè)能源消費(fèi)、管理能源用戶(hù)、提高能源效率、降低能源成本等。另一方面,大數(shù)據(jù)與電網(wǎng)的融合可支持智能電網(wǎng)的發(fā)展,涉及從發(fā)電到用戶(hù)的整個(gè)能源轉(zhuǎn)換過(guò)程和電力輸送鏈,與智能電網(wǎng)相關(guān)的,如智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)、大規(guī)模新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)、智能輸電網(wǎng)技術(shù)、智能配電網(wǎng)技術(shù)及智能用電技術(shù)等,都是未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展方向。
因此,做好能源互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)已經(jīng)勢(shì)在必行。我國(guó)必須以發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)為契機(jī),加快提升基礎(chǔ)制造和能源生產(chǎn)能力,做好關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的儲(chǔ)備,將積極發(fā)展全球能源互聯(lián)網(wǎng)提升為重大的國(guó)家戰(zhàn)略。