刘振亚:构建全球能源互联网走向人类可持续发展新时代

发布时间:2016-04-01   来源:国家电网报

  2015年9月26日,中国国家主席习近平在联合国发展峰会上发表重要讲话,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。深刻阐明能源互联网的本质就是互联电网,构建全球能源互联网的根本目的是满足电力需求,描绘了世界能源绿色低碳发展的新蓝图,为应对气候变化开辟了新道路,得到国际社会普遍赞誉和积极响应。

  这次大会的主题是“全球能源互联网——以清洁和绿色方式满足全球电力需求”,由中国国家电网公司与联合国关注气候变化行动、国际能源署、美国爱迪生电气协会联合主办,中国电力企业联合会、中国电机工程学会、中国机械工业联合会、国际电工委员会、国际电气电子工程师学会协办,来自五大洲26个国家和地区的600多名代表参加会议,其中国外代表200多名,涉及能源、科技、环保、金融等领域,是世界范围内推动全球能源互联网创新发展的首次盛会,具有重要的里程碑意义。中国政府对这次大会高度重视,王勇国务委员莅临会议指导并作重要讲话。在此,我谨代表大会主办方和协办方,向出席会议的王勇国务委员、各位领导、嘉宾和新闻媒体的朋友们表示热烈的欢迎和衷心的感谢!

  下面,我结合大会主题和中国国家电网公司的实践,谈三个方面的认识。

  一、构建全球能源互联网是人类可持续发展的必由之路

  能源和空气、水、粮食是人类生存必需的基本资源。火的发现和利用开启了人类文明,拉开了能源发展史的序幕。从薪柴时代到煤炭时代、油气时代、电气时代,每一次能源时代的变迁,都带来生产力的大发展。18世纪中期,煤炭成为主导能源,蒸汽机得到广泛应用,推动了近代工业建立和发展;19世纪中期,煤炭、石油、天然气等化石能源成为主导能源,内燃机得到广泛应用,催生了现代工业;19世纪后期,电的发明和广泛应用,推动了现代工业转型升级和大发展。到目前,地球已经诞生了46亿年,大规模开发使用化石能源不足300年,但已经面临三大严峻挑战,给人类生存发展带来严重威胁。

  一是资源紧张。按目前的开发强度,全球已探明煤炭储量只能开采110多年,石油和天然气只能开采50多年。二是环境污染。化石能源的大量开发,在生产、运输、存储、使用的各环节,对大气、水质、土壤、地貌等造成严重污染和破坏,给人类健康带来巨大危害,许多地方已超过环境容量,大自然丧失修复能力。三是气候变化。化石能源的碳排放是气候变暖的主因。自1850年以来,全球地表平均温升已经超过1℃。如不控制,本世纪末全球温升将超过4℃,导致冰川融化、海面上升、物种灭绝、粮食减产,严重威胁人类生存。

  随着世界经济发展和人口增加,全球能源消费总量持续增长。从2000年的143亿吨标准煤增长至2015年的203亿吨标准煤。预计到2030年、2050年将分别达到260亿吨和300亿吨标准煤。巴黎气候大会明确提出到本世纪末将全球温升控制在2℃以内,并为控制在1.5℃以内而努力。不转变化石能源为主的能源生产和消费方式,这一目标将无法实现。应对三大挑战,满足人类可持续发展需求,根本出路是建立安全、清洁、永续供应的能源保障体系,就是构建全球能源互联网。

  太阳能、风能、水能等清洁能源是大自然的恩赐,取之不尽、用之不竭,今天用了明天还来,仅开发其中万分之五就可满足全球能源需求。清洁能源可以转化为电能利用,电可以替代各种化石能源。要实现清洁能源占主导,必须在能源供应侧实施清洁替代(清洁能源替代化石能源),在能源消费侧实施电能替代(电能替代煤、油、气),有限且不可再生的化石能源将来主要作为工业原材料使用。因此,构建以电为中心、电网为平台的全球能源保障体系,以清洁和绿色方式满足全球电力需求,是世界能源发展的方向,电网必将成为集能源开发、输送、配置、使用于一体的能源网。能源网、交通网、通信(信息)网是全球最重要的三大基础网络设施。目前,全球交通网、通信(信息)网已经互联,能源网也必然朝着全球互联的方向快速发展。

  智能电网具有很强的灵活性和适应性,能够满足各类集中式、分布式清洁能源接入和用户智能化、互动化用电需求。特高压电网具有大规模、远距离输电能力,能够实现清洁能源在全球范围优化配置。清洁能源只有通过全球能源互联网才能实现大规模开发、配置和使用。因此,全球能源互联网就是“智能电网+特高压电网+清洁能源”,是永续供应、绿色低碳、经济高效、开放共享的能源系统。智能电网是基础,特高压电网是关键,清洁能源是根本。

  构建全球能源互联网,是实现人类可持续发展的必由之路,具有巨大的经济、社会、环境综合效益。一是实现清洁发展。通过全球能源互联网,从现在起全球清洁能源只需保持12.4%的年均增速,到2050年比重可提高到80%以上,实现能源永续清洁供应。二是应对气候变化。到2050年全球二氧化碳排放控制在115亿吨左右,仅为上世纪90年代初排放水平的一半,可以实现全球温升控制在2℃以内。三是拉动经济增长。构建全球能源互联网投资规模超过50万亿美元,将有力带动高端装备制造、新能源、新材料、电动汽车等战略新兴产业发展,催生新的业态和商业模式,为世界经济发展注入新活力,带来新繁荣。四是促进和平发展。能够增进南南合作、南北合作,将世界各国和地区的资源优势转化为经济优势,解决缺电、消除贫困,减少国际争端,缩小地区差异,让世界成为一个能源充足、天蓝地绿、亮亮堂堂、和平和谐的“地球村”。

  二、加快构建全球能源互联网,以清洁和绿色方式满足电力需求

  新世纪以来,全球人口从2000年的61亿增长至2015年的73亿;GDP从32万亿美元增长至80万亿美元;用电量从14万亿千瓦时增长至23万亿千瓦时。预计2030年、2050年全球用电量将分别达到39万亿千瓦时、73万亿千瓦时左右。为满足全球持续增长的电力需求,亟需加快构建全球能源互联网,大力推进清洁替代和电能替代,实现清洁能源全球开发、全球配置、永续供应。

  (一)大规模开发清洁能源

  清洁能源在各大洲广泛分布。全球陆地风能资源超过1万亿千瓦,太阳能资源超过100万亿千瓦,还有丰富的海洋风能、水能、生物质能、潮汐、地热资源,都可以转化为电能加以利用。“一极一道”(北极、赤道)的风电、太阳能发电和各大洲主要流域的水电是未来能源开发的战略重点。北极地区风能资源总量居全球首位,技术可开发量超过300万亿千瓦时,约占全球的20%;赤道附近是全球太阳能资源最富集的地区,陆地技术可开发量超过1000万亿千瓦时,约占全球的30%。全球水能资源技术可开发量为16万亿千瓦时,主要集中在亚洲、非洲和南美洲。全球分布式风电、太阳能发电资源可开发量超过10万亿千瓦时。集约规模开发各大洲清洁能源,灵活经济开发各类分布式能源,实现多能互补、灵活互济、协调利用,完全能够满足未来全球能源需求。2000年以来,全球清洁能源发展迅猛,风电装机年均增长25%,太阳能发电装机年均增长42%。2015年,全球风电装机达到4.4亿千瓦、太阳能发电装机达到2.4亿千瓦,其中,中国风电、太阳能发电分别达到1.3亿千瓦、4200万千瓦,成为全球风电、太阳能发电规模最大的国家。随着技术进步,清洁能源竞争力有望在2025年前超过化石能源。

  (二)加快跨洲跨国电网互联

  特高压电网是全球能源互联网的主网架,世界各大清洁能源基地与负荷中心都在特高压输送范围内。北极风电可以通过特高压向亚洲、欧洲、美洲送电,构建亚洲—欧洲—美洲互联电网;北非、中东太阳能可以通过特高压向北送电欧洲、向东送电亚洲,构建欧洲—非洲—亚洲互联电网。其他各洲之间、国与国之间都可以通过特高压等多种方式实现互联。跨洲跨国电网互联具有显著的时区差、季节差、电价差效益,将大幅提升清洁能源的安全性、经济性和稳定性,实现能源生产全球化、配置全球化、贸易全球化。随着跨洲跨国电力贸易快速增长,全球能源互联网在保障能源供应中的作用越来越重要。中国国家电网公司已累计建成投运“三交四直”7项特高压工程,在建“四交六直”10项特高压工程。特高压输电技术先进成熟,为跨洲跨国电网互联奠定了坚实的物质和技术基础。

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