中國儲能網(wǎng)訊：7月27日至31日，電氣與電子工程師學(xué)會電力與能源協(xié)會2014年年會在美國華盛頓特區(qū)蓋洛德國家會議中心舉行，會議主題為“繪制新的能源未來藍(lán)圖”。國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞在會上發(fā)表署名文章《構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，服務(wù)人類社會可持續(xù)發(fā)展》。文章指出，只有樹立全球能源觀，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)籌全球能源資源開發(fā)、配置和利用，才能保障能源的安全、清潔、高效和可持續(xù)供應(yīng)。
由此，《能源評論》組織召開第19次學(xué)術(shù)沙龍，中國科學(xué)院院士何祚庥、國家電網(wǎng)公司能源研究院總經(jīng)濟(jì)師魏玢、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)理丁民丞等專家一同為讀者描繪出“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”的未來圖景……
“后天”并不遙遠(yuǎn)
一場急劇的氣候變化之后，地球一片蒼茫，空氣稀薄，植物枯萎，到處是一眼望不到邊的廢墟，幸存者們?yōu)榱松?，爭奪緊缺的資源和食物，在無望中苦苦掙扎……
這是以《后天》為代表的一系列災(zāi)難電影中常常上演的鏡頭和情節(jié)，反映出人們對于持續(xù)惡化的氣候的擔(dān)憂，對資源耗盡后生存的恐慌。也許有人會說，這完全是杞人憂天，這樣的日子只是電影為了博取票房的噱頭。然而，越來越多的數(shù)據(jù)和事實(shí)顯示，電影中資源耗盡、氣候惡化的情形，已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)中逐步向我們逼近。
20世紀(jì)70年代的兩次石油危機(jī)以及90年代的第三次石油危機(jī)，引發(fā)了世界能源的長期結(jié)構(gòu)性變化。能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量持續(xù)增大，化石能源的大量開發(fā)和利用，導(dǎo)致能源資源的緊張、環(huán)境污染以及全球氣候變化等問題日益突出，長期被化石燃料主宰的全球能源經(jīng)濟(jì)，正在步入一個危險(xiǎn)而不穩(wěn)定的困局。
BP最新發(fā)布的《2014年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示，截至2013年年底，世界石油探明儲量為1.6879萬億桶，可以滿足全球53.3年的生產(chǎn)需要；全球天然氣探明儲量為185.7萬億立方米，可以保證全球54.8年的生產(chǎn)需要；全球煤炭探明儲量為8915億噸，可以保證全球113年的生產(chǎn)需要。
與支撐當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)的化石能源供應(yīng)危機(jī)重重相伴隨的，是人類生產(chǎn)、生活對能源不曾消減的旺盛需求。過去的十年中，全球一次能源消費(fèi)量的年平均增速為2.5%，雖然由于世界經(jīng)濟(jì)整體疲軟的原因，2013年全球一次能源消費(fèi)量只增加了2.3%，低于過去十年的平均值，但這種增長的勢頭并沒有改變。
有人將消除能源供應(yīng)緊缺和能源需求增長之間矛盾的希望寄托在化石能源開采量的增長之上，寄托在以頁巖氣為主的新型化石能源的開發(fā)利用上。然而，地球的容量有限，所蘊(yùn)含的礦產(chǎn)資源更為有限，化石能源開發(fā)利用過程中對地球環(huán)境的破壞、對氣候變化的惡劣影響不容忽視。如若要以榨干地球最后一滴“油水”，來換取支撐人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源動力，那無異于飲鴆止渴。
因此，要緩解能源危機(jī)，保障能源安全，保護(hù)人類賴以生存的自然環(huán)境，有效遏制和推遲“后天”的到來，必須更多地將未來能源的希望，未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的動力，寄托在清潔能源的開發(fā)利用和新的能源變革上。
而全球能源互聯(lián)網(wǎng)為正在步入困局的世界，構(gòu)建了一種全新的能源結(jié)構(gòu)和能源經(jīng)濟(jì)模式。
誰是能源革命的主角
1881年，被譽(yù)為熱力學(xué)之父的世界著名科學(xué)家威廉·湯姆森，就對當(dāng)時(shí)的“日不落帝國”英國脆弱的能源基礎(chǔ)提出了警告。雖然煤炭帶來的大工業(yè)革命，催生了英國的強(qiáng)大，但湯姆森認(rèn)為，英國的輝煌時(shí)期即將謝幕，因?yàn)椤笆澜绲叵绿N(yùn)藏的煤炭將要枯竭”，唯一的希望是“風(fēng)車或者風(fēng)機(jī)將會以某種形式再次興起?！?
湯姆森在一百多年前對于英國的“忠告”，不僅現(xiàn)在成為了世界各國都在面臨的困境——化石能源枯竭，而且也具有遠(yuǎn)見性地預(yù)測了世界能源新的革命——以新能源和可再生能源為代表的清潔能源的興起。
魏玢指出，在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的框架下，世界能源結(jié)構(gòu)將以新能源和可再生能源為主體，通過大規(guī)模開發(fā)利用清潔能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率，不斷超越和替代以往能源變革中占據(jù)主導(dǎo)的碳基能源。而實(shí)現(xiàn)這一藍(lán)圖的根本途徑是在能源開發(fā)上推進(jìn)清潔替代，在能源消費(fèi)上實(shí)施電能替代。
在能源開發(fā)上，首先要實(shí)現(xiàn)清潔能源對化石能源的替代。只有這樣，世界能源結(jié)構(gòu)才能從以化石能源為主、清潔能源為輔向清潔能源為主、化石能源為輔轉(zhuǎn)變。然而，水力、核能、風(fēng)能、太陽能等新能源和可再生能源在通常情況下無法被直接使用，需要轉(zhuǎn)換成電能被利用。因此，我們必須要在世界能源結(jié)構(gòu)中提高新能源和可再生能源的比重，在能源消費(fèi)終端中提高電能的比重。
《2014年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)顯示，雖然石油仍然是世界最主要的燃料，占了全球能源消費(fèi)量的32.9%。但石油的占比連續(xù)第14年下降，是1965年以來最低。2013年，全球水力發(fā)電量增長了2.9%，其他可再生能源貢獻(xiàn)了全球發(fā)電量的5.3%，增長16.3%。2000年以來，風(fēng)電及太陽能發(fā)電總量年均增長28%。這一串有趣的數(shù)字充分說明，新的能源革命的主角，已經(jīng)悄然登臺亮相。
全球水能資源超過50億千瓦，陸地風(fēng)能資源超過1萬億千瓦，太陽能資源超過100萬億千瓦，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類社會全部能源需求。隨著技術(shù)進(jìn)步和新材料應(yīng)用，風(fēng)能、太陽能、海洋能等清潔能源開發(fā)效率的不斷提高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力的逐步增強(qiáng)，電力將成為世界主導(dǎo)能源。與此同時(shí)，電能作為優(yōu)質(zhì)、清潔、高效的二次能源，是未來最重要的能源形式，絕大多數(shù)能源需求都可由電能替代。
由此可見，清潔替代和電能替代將是世界能源發(fā)展、構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的必然趨勢，電能將是新一次能源革命的主角。
世界能源的未來
電能作為清潔能源替代和電能替代的主體，以及電能靈活向其他能源轉(zhuǎn)化的特性，使得傳統(tǒng)意義上被看做是二次能源的電能正在躋身于一次能源之列。丁民丞認(rèn)為，雖然電能無法直接從自然界獲得，需要其他能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但新能源和可再生能源的發(fā)展，讓電能具有了一次能源的特性。
這種變化，將通過全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建立，顛覆未來世界能源的特性，也帶來未來人們生活的改變。
各種智能家電實(shí)時(shí)記錄分析用戶的使用習(xí)慣，選擇最節(jié)能的方案，并在終端給出用電行為指導(dǎo)；分布式清潔能源發(fā)電系統(tǒng)，為用戶供應(yīng)清潔電力，并將剩余能源賣給電網(wǎng)企業(yè)；電動汽車根據(jù)使用者出行習(xí)慣和行程安排自動選擇經(jīng)濟(jì)時(shí)段進(jìn)行充電，并進(jìn)行遠(yuǎn)程充換電預(yù)約；用戶在家中享受遠(yuǎn)程教育、醫(yī)療等服務(wù)；電視根據(jù)用戶習(xí)慣錄制用戶最喜歡的電視節(jié)目，冰箱則根據(jù)食品“庫存”向超市自動發(fā)送訂貨申請……
這些聽起來十分“科幻”的情景，正在逐步實(shí)現(xiàn)中。
西電通用電氣自動化有限公司助理總經(jīng)理王義豐指出，以電能為主要載體的能源，將通過全球能源互聯(lián)網(wǎng)，拋開傳統(tǒng)的車輛、輪船、管道等介質(zhì)，而由跨州、跨國骨干網(wǎng)架和各國各電壓等級電網(wǎng)——包括輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)——構(gòu)成。
而隨著能源結(jié)構(gòu)、主體以及傳輸形式的變化，客觀上要求在全球構(gòu)建特高壓骨干網(wǎng)架、推動智能電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用、強(qiáng)化能源與電力技術(shù)創(chuàng)新。而這一變革，已隨著特高壓技術(shù)在中國的成功應(yīng)用而得到了驗(yàn)證，同時(shí)，全球范圍內(nèi)對智能電網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，也將成為構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)有力的技術(shù)支撐和物理基礎(chǔ)。
在與會專家看來，以特高壓為骨干網(wǎng)架的全球能源互聯(lián)網(wǎng)，能夠連接大型能源基地，適應(yīng)各種集中式、分布式電源，將風(fēng)能、太陽能、海洋能等可再生能源以電能的形式輸送到各類用戶端，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，具有網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動的特征。由此，全球能源的分配方式、交易方式也會被打破，能源市場面臨巨大變革。
綜上所述，推進(jìn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“兩個替代”，正值全球可再生能源大發(fā)展的機(jī)遇期，也面臨國際政治、經(jīng)濟(jì)利益、社會環(huán)境、能源政策、市場建設(shè)、技術(shù)創(chuàng)新等多重挑戰(zhàn)，需要各方面加強(qiáng)溝通、凝聚共識，增進(jìn)信任、形成合力，共同推動，為人類社會可持續(xù)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。
