全球能源互聯(lián)網(wǎng):儲(chǔ)能技術(shù)成最大掣肘

發(fā)布時(shí)間: 2016-04-21   來源:中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息雜志

  2016年3月30日,全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在北京召開。能源領(lǐng)域,首個(gè)由中國(guó)發(fā)起推動(dòng)的全球性組織——能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織宣告成立。會(huì)上,國(guó)家電網(wǎng)、韓國(guó)電力公社、日本軟銀集團(tuán)、俄羅斯電網(wǎng)公司還共同簽署了《東北亞電力聯(lián)網(wǎng)合作備忘錄》,這標(biāo)志著全球能源互聯(lián)網(wǎng)正從備受矚目的宏大構(gòu)想邁向現(xiàn)實(shí)。

  中國(guó)為何力推全球能源互聯(lián)網(wǎng),在其建設(shè)和發(fā)展上還面臨哪些技術(shù)、政策障礙,對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)又將帶來哪些影響?

  “凈化”能源、電網(wǎng)老化之果

  全球能源互聯(lián)網(wǎng)概念提出后,國(guó)家電網(wǎng)一直在推進(jìn)特高壓建設(shè),據(jù)其工作會(huì)議部署,將對(duì)我國(guó)電網(wǎng)格局重新規(guī)劃。不久前,國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)劉振亞也表示,2020年,華北、華中、華東、東北、西北等交流同步電網(wǎng)將被整合為東部和西部?jī)纱箅娋W(wǎng),在2025年前后,這兩大電網(wǎng)亦將進(jìn)一步整合。即10年后,中國(guó)就有望實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍的電網(wǎng)大互聯(lián)。這一變化背后的推手是國(guó)家對(duì)發(fā)展清潔能源的訴求及電網(wǎng)需更新?lián)Q代的結(jié)果。

  所謂全球能源互聯(lián)網(wǎng)主要是指,由特高壓作為電網(wǎng)主干,連接全球的智能電網(wǎng),而清潔能源將在這一能源網(wǎng)絡(luò)中扮演最重要的角色。國(guó)家發(fā)改委電力體制改革專家咨詢組專家、華北電力大學(xué)教授曾鳴告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息》記者,“全球能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)就是‘特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源’?!?/p>

  從全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)來看,其主要將分為三個(gè)大的階段,分別是國(guó)內(nèi)互聯(lián)、洲內(nèi)互聯(lián)和全球互聯(lián),每個(gè)階段將視各國(guó)國(guó)情不同有所分別,地區(qū)國(guó)家間也可以協(xié)調(diào)起來共同發(fā)展。就我國(guó)的實(shí)際情況而言,2020年到2025年之前,將重點(diǎn)推進(jìn)大型清潔能源基地的建設(shè)和高壓電網(wǎng)的互聯(lián)。15年后,將進(jìn)行各大洲間的清潔能源基地和電網(wǎng)的跨國(guó)互聯(lián)。到2050年前后,將重點(diǎn)開發(fā)“一極一道”能源基地和推動(dòng)電網(wǎng)跨洲互聯(lián),基本建成全球能源互聯(lián)網(wǎng)。所謂“一極一道”主要指北極地區(qū)和赤道地區(qū)蘊(yùn)含大量的風(fēng)能和太陽(yáng)能,技術(shù)可開采量約占全球可再生能源總量的20%-30%。

  “全球能源互聯(lián)網(wǎng)是解決人類對(duì)清潔能源訴求的重要手段”,國(guó)務(wù)院國(guó)務(wù)委員王勇說。全球能源互聯(lián)網(wǎng)涉及國(guó)際政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保等各方面,需要世界各國(guó)、有關(guān)方面共同努力,加強(qiáng)開放共享、加快技術(shù)攻關(guān)、推動(dòng)共建標(biāo)準(zhǔn)、確保網(wǎng)絡(luò)安全。

  從2014年以來,國(guó)家電網(wǎng)就與國(guó)際能源署共同成立了專家組,研究和討論特高壓技術(shù)、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和清潔能源開發(fā)的潛力問題。為建設(shè)一個(gè)能在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)能源、信息互相聯(lián)通的能源互聯(lián)網(wǎng)打好協(xié)調(diào)基礎(chǔ)。

  國(guó)際能源署表示,全球已有約40%輸電線路已經(jīng)老化面臨淘汰,所以現(xiàn)在是一個(gè)重新修建輸電線路和輸電基礎(chǔ)設(shè)施很好的時(shí)機(jī)。大規(guī)模輸電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)于解決未來能源供應(yīng)問題非常重要。適應(yīng)太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)展,必須重新設(shè)計(jì)和建設(shè)電網(wǎng),才能夠充分挖掘全球可再生能源的潛力。

  儲(chǔ)能技術(shù)成最大掣肘:要想建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng),就要在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新。

  首先在終端消費(fèi)環(huán)節(jié),需要推廣電采暖、電鍋爐等用電設(shè)備,取代原有的居民取暖廚炊設(shè)備、工業(yè)鍋爐和煤窯爐,實(shí)現(xiàn)以電代替煤炭等化石能源。同時(shí)要推動(dòng)電動(dòng)交通的發(fā)展、比如電動(dòng)汽車、農(nóng)業(yè)電力灌溉,減少化石能源。但目前電動(dòng)汽車的成熟度還不夠,影響規(guī)?;茝V,主要瓶頸是儲(chǔ)能電池,需要加大研發(fā)力度,進(jìn)一步科研攻關(guān)。另外,阻礙電動(dòng)汽車發(fā)展進(jìn)程的還有充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)滯后等問題。

  其次,在輸配電環(huán)節(jié),電網(wǎng)是輸配電的關(guān)鍵。特高壓輸電是一種成熟技術(shù),是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。按照現(xiàn)在的技術(shù)水平,全球各大洲、洲內(nèi)能源基地與負(fù)荷中心之間都已被覆蓋在特高壓交、直流電網(wǎng)輸送范圍之內(nèi)。

  在可以預(yù)見的未來,由于風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電相比傳統(tǒng)電源,容量較小,還需要擴(kuò)大靈活調(diào)節(jié)電源的建設(shè)規(guī)模。在大力發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的情況下,相比傳統(tǒng)發(fā)展模式,全球電力總裝機(jī)將會(huì)大幅度增加,特高壓電網(wǎng)、超高壓電網(wǎng)、配電網(wǎng)的投資規(guī)模也將大幅度增加。電網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的輸送和配置功能,將對(duì)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的大規(guī)模、高比例發(fā)展及高效率利用,起到舉足輕重的作用。

  還有在發(fā)電環(huán)節(jié),常規(guī)電源也需要在風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展的同時(shí)得到重視,并大力發(fā)展儲(chǔ)能設(shè)備和設(shè)施。

  在常規(guī)電源方面,化石能源是重要的發(fā)電資源。在全球各國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)都是相似的,燃煤火電已基本沒有新增空間,存量煤電的角色也在發(fā)生改變,其年利用小時(shí)數(shù)會(huì)逐步降低,并承擔(dān)更多的調(diào)峰及其他輔助服務(wù)功能,其運(yùn)行狀態(tài)將會(huì)頻繁調(diào)節(jié),健康壽命也會(huì)有所縮短;隨著經(jīng)濟(jì)壽命期的到來,燃煤火電將會(huì)逐步退出歷史舞臺(tái)。

  對(duì)于燃油和燃?xì)獍l(fā)電而言,在新型儲(chǔ)能取得重大突破后,也將逐步退出歷史的舞臺(tái)。以中國(guó)為例,在15年左右以后,煤電的運(yùn)行方式也將隨著風(fēng)電等可再生能源的發(fā)展而發(fā)生改變,逐步退出歷史的舞臺(tái)。

  國(guó)網(wǎng)能源研究院副總經(jīng)濟(jì)師白建華認(rèn)為,這些都需要儲(chǔ)能設(shè)施的大力發(fā)展,才能實(shí)現(xiàn)上述突破。近年來,世界各國(guó)對(duì)新型儲(chǔ)能的研發(fā)高度重視,投入也很大,相信新型儲(chǔ)能技術(shù)、設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)已不會(huì)太遠(yuǎn)。

  年均投資2萬億元

  相對(duì)于全球能源互聯(lián)網(wǎng)能給人們帶來的美好憧憬,和仍然面臨的技術(shù)障礙,這一概念在未來將帶動(dòng)哪些產(chǎn)業(yè)和項(xiàng)目發(fā)展更受矚目。據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織辦公室副主任陳葛松介紹,特高壓、智能電網(wǎng)和清潔能源發(fā)電都是建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)投資上的重頭戲。未來,全球每年都將有約1萬億元投入到電網(wǎng)的建設(shè)中,還將有1萬億元投入到電源的建設(shè)中,可以拉動(dòng)GDP增長(zhǎng)最少1個(gè)百分點(diǎn)。

  日前,俄羅斯正與中國(guó)接洽能源互聯(lián)通道,未來將重點(diǎn)建設(shè)西西伯利亞通道、東西伯利亞通道、遠(yuǎn)東通道等大型能源通道。據(jù)俄羅斯電網(wǎng)公司副總經(jīng)理羅曼˙別爾德尼科夫介紹,俄羅斯還與中、日、韓、朝和蒙古國(guó)洽談電網(wǎng)互聯(lián)的相關(guān)事宜。這將降低終端能源價(jià)格、推動(dòng)跨國(guó)跨區(qū)電力互濟(jì),帶來巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等效益。

  目前,中、俄、韓、日四方代表已共同簽署了合作諒解備忘錄,而這四國(guó)的電力需求已經(jīng)占據(jù)了整個(gè)亞洲電力需求的近八成。這次合作將可能把這些能源需求大國(guó)與可再生能源資源大國(guó)蒙古國(guó)電網(wǎng)打通。東北亞電力聯(lián)網(wǎng)或?qū)⒊蔀槿虻谝粋€(gè)能夠順利實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的跨國(guó)網(wǎng)絡(luò)。

  日本軟銀集團(tuán)董事長(zhǎng)兼總裁孫正義也表示,“我們的研究機(jī)構(gòu)將從運(yùn)營(yíng)成本、資本、建設(shè)周期等角度對(duì)這樣一個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)的可行性進(jìn)行研究,對(duì)這一工程的實(shí)際成本,相關(guān)國(guó)家需簽訂的協(xié)議,政府部門需要給予哪些政策支持,給出更實(shí)際的答案?!?/p>

  埃塞俄比亞電力部有關(guān)負(fù)責(zé)人也同意上述說法,他認(rèn)為,東非地區(qū)具有實(shí)施全球能源互聯(lián)網(wǎng)首批項(xiàng)目的條件,埃塞俄比亞尼羅河上游具有豐富的水資源,被稱為“非洲水塔”。根據(jù)埃塞俄比亞發(fā)電計(jì)劃,在未來5年,其發(fā)電的裝機(jī)容量將達(dá)到1800萬千瓦,這對(duì)周邊而言是巨大的能源外輸基地。

  他還從第三世界國(guó)家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行了解讀。這位負(fù)責(zé)人認(rèn)為,“全球能源互聯(lián)網(wǎng)將把發(fā)展中國(guó)家豐富的資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),為全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)注入不竭的動(dòng)力?!?/p>

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