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誰是“皇冠上的明珠”

http://bfqmb.cn 2014-09-24 14:28 來源:能源評論

  如果把全球能源互聯(lián)網(wǎng)比作人類能源利用的皇冠,特高壓輸電技術(shù)因其能支撐能源流、信息流在全球范圍聯(lián)網(wǎng),必將在未來構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)過程中發(fā)揮舉足輕重的作用,堪稱“皇冠上的明珠”。

  革命派:技術(shù)改變世界

  法國作家、思想家德布雷(RégisDebray),是格瓦拉當年的戰(zhàn)友。作為久經(jīng)考驗的“革命派”,他對于技術(shù)的觀察同樣深邃——“歸根到底,唯一跳出星球運轉(zhuǎn)的循環(huán)意義外的革命不是政治革命而是技術(shù)革命,因為只有它們才是不復(fù)返的。有了電流后就不再用蠟燭,有了汽輪船就不再用帆船……”

  人類對能源的利用,同樣是一部開弓沒有回頭箭的技術(shù)演進史,正是由于對新的能源技術(shù)孜孜以求,人類才經(jīng)歷了薪柴、煤炭、油氣、清潔能源(電力)這樣的漸進路徑。進入21世紀,清潔替代和電能替代已被業(yè)界和公眾廣為認可。

  盡管經(jīng)濟學(xué)者一般認為,投入更多的資本給勞動力就會提高生產(chǎn)力,但《第三次工業(yè)革命》作者杰里米·里夫金提供的研究表明,人均資本投入只能解釋經(jīng)濟增長中的14%,另外的86%則來自于熱能動力效率的提高,這再一次印證了能源效率之于人類生產(chǎn)的重要性。在中科院院士何祚庥看來,全球能源互聯(lián)網(wǎng)因為將集成清潔能源、智能電網(wǎng)、特高壓輸電和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以大幅緩解全球能源供需不均衡、大幅提高人類能源利用效率,因而被寄予推動人類進步的厚望。

  從技術(shù)層面看,能源互聯(lián)網(wǎng)不僅是電網(wǎng)的信息化和智能化,更是互聯(lián)網(wǎng)概念引導(dǎo)下的能源基礎(chǔ)設(shè)施變革。埃森哲公司大中華區(qū)副總裁兼能源資源事業(yè)部董事總經(jīng)理丁民丞認為,全球能源互聯(lián)網(wǎng)包含兩部分:一是以能源流為核心的物理網(wǎng)架;二是以信息流為核心的非物理網(wǎng)架。發(fā)展全球能源互聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)也包括能源傳輸和互聯(lián)網(wǎng)響應(yīng)兩個層面。其中,能源傳輸技術(shù)包括:清潔發(fā)用電技術(shù)、特高壓和智能電網(wǎng)技術(shù)、先進儲能技術(shù)等;互聯(lián)網(wǎng)響應(yīng)技術(shù)主要是大數(shù)據(jù)實時采集處理技術(shù)等。

  在何祚庥看來,雖然構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的目標是“天下大同”、“天下為公”,但在未來進行跨國能源交易的時候,面臨的挑戰(zhàn)來自地緣政治、經(jīng)濟形勢、歷史文化、監(jiān)管體制等諸多方面。“歸根結(jié)底,未來的國際能源交易的核心還是價格問題,而國際貿(mào)易的不平等本質(zhì),決定了要實現(xiàn)雙贏就需要實力為基礎(chǔ),才能為本國爭取適宜的定價權(quán)。”基于此,中國必須要在特高壓輸電、大規(guī)模抽水蓄能、先進供熱技術(shù)等領(lǐng)域開展研發(fā),并應(yīng)擁有一定的實踐儲備。

  特高壓:撬動“地球”的支點

  盡管全球能源互聯(lián)網(wǎng)涵蓋了煤電油氣新能源等多種形式的能源網(wǎng)絡(luò),但丁民丞的觀點是“構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),要確立電力作為能源資源的核心地位”。國網(wǎng)能源研究院總經(jīng)濟師魏玢則認為,“特高壓輸電技術(shù)是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),因為其對清潔能源應(yīng)用的支持,從某種意義上支撐了對全球能源互聯(lián)網(wǎng)夢想的構(gòu)建”。正如國際電工委員會(IEC)主席克勞斯·烏赫勒指出的:“和中國一樣,世界上許多國家都存在能源資源分布不均的情況,如德國就需要通過特高壓把風(fēng)電從北部送到南部。”

  數(shù)據(jù)顯示,目前中國通過電網(wǎng)轉(zhuǎn)換配置的煤炭、水能、核能和新能源總量達16億噸標準煤,約占一次能源生產(chǎn)總量的50%。2012年通過國家電力市場交易的跨區(qū)電量達9240億千瓦時。今年上半年,特高壓輸電交易電量478.88億千瓦時,同比增長102.79%,占國家電力市場交易電量的16.45%。

  特高壓的核心地位,更多來自于其在世界電力史上所具有的劃時代意義。

  從歷史上看,人類輸電電壓等級從1890年的10千伏,發(fā)展到1985年蘇聯(lián)的1150千伏,100年間,輸電電壓等級增長100倍。

  從現(xiàn)實考量,特高壓的“特”可以概括為:特大、特遠、特低、特省。即:輸送容量大、送電距離遠、線路損耗低、走廊占地省,整體效益比較明顯。正因為如此,特高壓輸電也獲得了“電力高速公路”的稱號。

  未來,在特高壓輸電支撐下的全球能源互聯(lián)網(wǎng),不僅是傳統(tǒng)意義上的能源輸送網(wǎng)絡(luò),還是功能強大的能源轉(zhuǎn)換、高效配置和互動服務(wù)平臺。面對清潔能源和分布式發(fā)展趨勢,業(yè)界逐漸形成一個清晰的共識就是,分布式網(wǎng)絡(luò)越是發(fā)達越需要堅強的骨干網(wǎng)架給予強力支撐。原因就在于,大范圍分布式的微型能源網(wǎng)絡(luò)并不能全部保證自給自足,需要聯(lián)網(wǎng)進行能量交換才能平衡能量的供給與需求。

  阿基米德驚奇于杠桿原理之余,發(fā)出了“給我一個支點,我能夠撬動地球”的感慨。特高壓輸電技術(shù),或許就是人類發(fā)現(xiàn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)美好遠愿景后,又一個“撬動地球”的支點。

  實踐:從中國到世界

  構(gòu)建全球能源互聯(lián)的目標雖然美好,但從目前來看,尚需腳踏實地、分步驟推進,何祚庥認為:“比較現(xiàn)實的出路是逐步實現(xiàn)各地區(qū)、各國家或民族間的統(tǒng)一的區(qū)域性電網(wǎng)。”因為對中國而言,實現(xiàn)國內(nèi)的能源互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)才能奠定“走出去”的基礎(chǔ)。

  實際上,特高壓輸電工程領(lǐng)域,蘇聯(lián)和日本也都建設(shè)過項目,但后因政治經(jīng)濟原因紛紛下馬。中國在這一領(lǐng)域的研發(fā)和實踐可謂后來居上。自2004年底國家電網(wǎng)公司在研究實踐領(lǐng)域發(fā)力至今,中國已經(jīng)完全掌握了特高壓交直流輸電的核心技術(shù),是世界上唯一能夠設(shè)計、制造、運行特高壓交直流輸電技術(shù)的國家。在技術(shù)領(lǐng)域,中國率先在世界上建立了完整的特高壓輸電技術(shù)標準體系,包括交流輸電7大類77項標準,直流輸電5大類123項標準。實踐領(lǐng)域,目前中國已經(jīng)建成“兩交四直”六條特高壓線路。截至2014年6月底,特高壓電網(wǎng)累計送電1930億千瓦時。

  特高壓交直流輸電的研發(fā)成功和應(yīng)用,在獲得了國家、行業(yè)認可的同時,也徹底扭轉(zhuǎn)了中國電力工業(yè)長期跟隨西方發(fā)達國家發(fā)展的被動局面,讓中國第一次在國際上搶到了制定標準的話語權(quán),大幅提升了中國在國際電工領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)。

  國際電工領(lǐng)域三大組織國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)、電氣與電子工程師學(xué)會(IEEE)和IEC,均成立了特高壓專門委員會,并由中國電網(wǎng)專家擔任主席或秘書長。

  美國能源部前部長比爾·理查森在《美國的第三世界電網(wǎng)》中表示,中國特高壓輸電技術(shù)可以解決困擾了中國和很多其他國家?guī)资甑碾娏栴}??藙谒?middot;烏赫勒對特高壓的評價是:“中國的特高壓輸電技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先水平,中國的特高壓交流電壓標準將向世界推廣。”IEEE秘書長詹姆斯·普蘭德加斯特曾對《能源評論》表示:“中國的特高壓技術(shù)是世界上獨一無二的,是最領(lǐng)先的。”

  世界對中國特高壓技術(shù)的認可和贊譽,也從技術(shù)領(lǐng)域自然過渡到工程建設(shè),標志性的事件就是,在巴西美麗山水電站的特高壓直流送出項目中,中國國家電網(wǎng)公司成功中標,實現(xiàn)了特高壓走出國門,“走向世界”。

  未來:同一個電網(wǎng)

  清潔替代已成為世界能源行業(yè)發(fā)展的大勢,構(gòu)建全球能源網(wǎng)絡(luò)的一個終極目標就是應(yīng)對全球氣候變化。目前,歐洲議會已在用立法的方式確立能源互聯(lián)網(wǎng)在完成歐盟節(jié)能減排和可再生能源利用中的地位。中國致力于節(jié)能減排的措施也已初見成效,根據(jù)國家發(fā)改委公布的數(shù)據(jù),今年上半年單位GDP能耗同比下降4.2%,這是近6年來的最好成績。

  中國的現(xiàn)實壓力來自于東部地區(qū)的“十面霾伏窘境”,而跨區(qū)輸電被看做治理霧霾的重要措施。“十二五”能源規(guī)劃明確提出,要采用特高壓等大容量、高效率、遠距離、先進輸電技術(shù),穩(wěn)步推進西南能源基地、鄂爾多斯盆地、山西、錫林郭勒盟能源基地向華北、華中、華東地區(qū)的輸電通道。

  作為世界碳排放大國,中國面臨的國際壓力同樣不容小覷。2015年,將在巴黎舉行的第21屆聯(lián)合國氣候變化大會,很可能達成2020年后的國際減排協(xié)議,進而決定未來十幾年的國際氣候政策走向。7月14日,國家發(fā)改委副主任解振華公開表示,中國可能在2015年上半年提出達到碳排放總量峰值的時間。由此看來,留下的時間并不多了,中國必須要發(fā)揮特高壓電網(wǎng)在接納清潔能源、應(yīng)對氣候變化中的作用。

  對于未來,何祚庥建議“中國應(yīng)該充分發(fā)揮在亞洲,尤其是東南亞、南亞地區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)上的主導(dǎo)作用,爭取話語權(quán),在標準制定、工程建設(shè)方面應(yīng)該多與周邊國家開展合作。”若能如此,就正如FT中文網(wǎng)在2009年的一篇《同一個電網(wǎng),同一個夢想?》文章中提到,“到那時候,‘同一個電網(wǎng)’很可能要在亞洲大陸上出現(xiàn),并成為無處不在的中國制造的電器的能量來源。”而放眼更長遠的未來,同一個世界,同一個夢想,同一個電網(wǎng),或許真的不遠了……

  

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