人類對(duì)能源的利用,同樣是一部開(kāi)弓沒(méi)有回頭箭的技術(shù)演進(jìn)史,正是由于對(duì)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(jìn)路徑。進(jìn)入21世紀(jì),清潔替代和電能替代已被業(yè)界和公眾廣為認(rèn)可。
盡管經(jīng)濟(jì)學(xué)者一般認(rèn)為,投入更多的資本給勞動(dòng)力
如果把全球能源互聯(lián)網(wǎng)比作人類能源利用的皇冠,特壓輸電技術(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(lái)構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)過(guò)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
法國(guó)作家、思想家德布雷(RégisDebray),是格瓦拉當(dāng)年的戰(zhàn)友。作為久經(jīng)考驗(yàn)的“革命派”,他對(duì)于技術(shù)的觀察同樣深邃——“歸根到底,唯一跳出星球運(yùn)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?yàn)橹挥兴鼈儾攀遣粡?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(duì)能源的利用,同樣是一部開(kāi)弓沒(méi)有回頭箭的技術(shù)演進(jìn)史,正是由于對(duì)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(jìn)路徑。進(jìn)入21世紀(jì),清潔替代和電能替代已被業(yè)界和公眾廣為認(rèn)可。
盡管經(jīng)濟(jì)學(xué)者一般認(rèn)為,投入更多的資本給勞動(dòng)力就會(huì)提生產(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(jì)增長(zhǎng)中的14%,另外的86%則來(lái)自于熱能動(dòng)力效率的提,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(lái),全球能源互聯(lián)網(wǎng)因?yàn)閷⒓汕鍧嵞茉础⒅悄?a href=/searchnews.html?search=%B5%E7%CD%F8>電網(wǎng)、特壓輸電和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以大幅緩解全球能源供需不均衡、大幅提人類能源利用效率,因而被寄予推動(dòng)人類進(jìn)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(rèn)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(gè)層面。其中,能源傳輸技術(shù)包括:清潔發(fā)用電技術(shù)、特壓和智能電網(wǎng)技術(shù)、先進(jìn)儲(chǔ)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(shí)時(shí)采集處理技術(shù)等。
在何祚庥看來(lái),雖然構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是“天下大同”、“天下為公”,但在未來(lái)進(jìn)行跨國(guó)能源交易的時(shí)候,面臨的挑戰(zhàn)來(lái)自地緣政治、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、歷史文化、監(jiān)管體制等諸多方面。“歸根結(jié)底,未來(lái)的國(guó)際能源交易的核心還是價(jià)格問(wèn)題,而國(guó)際貿(mào)易的不平等本質(zhì),決定了要實(shí)現(xiàn)雙贏就需要實(shí)力為基礎(chǔ),才能為本國(guó)爭(zhēng)取適宜的定價(jià)權(quán)。”基于此,中國(guó)必須要在特壓輸電、大規(guī)模抽水蓄能、先進(jìn)供熱技術(shù)等領(lǐng)域開(kāi)展研發(fā),并應(yīng)擁有一定的實(shí)踐儲(chǔ)備。
特壓:撬動(dòng)“地球”的支點(diǎn)
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(diǎn)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(guó)網(wǎng)能源研究院總經(jīng)濟(jì)師魏玢則認(rèn)為,“特壓輸電技術(shù)是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),因?yàn)槠鋵?duì)清潔能源應(yīng)用的支持,從某種意義上支撐了對(duì)全球能源互聯(lián)網(wǎng)夢(mèng)想的構(gòu)建”。正如國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)主席克勞斯·烏赫勒指出的:“和中國(guó)一樣,上許多國(guó)家都存在能源資源分布不均的情況,如德國(guó)就需要通過(guò)特壓把風(fēng)電從北部送到南部。”
數(shù)據(jù)顯示,目前中國(guó)通過(guò)電網(wǎng)轉(zhuǎn)換配置的煤炭、水能、核能和新能源總量達(dá)16億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占一次能源生產(chǎn)總量的50%。2012年通過(guò)國(guó)家電力市場(chǎng)交易的跨區(qū)電量達(dá)9240億千瓦時(shí)。今年上半年,特壓輸電交易電量478.88億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)102.79%,占國(guó)家電力市場(chǎng)交易電量的16.45%。
特壓的核心地位,更多來(lái)自于其在電力史上所具有的劃時(shí)代意義。
從歷史上看,人類輸電電壓等級(jí)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(jí)增長(zhǎng)100倍。
從現(xiàn)實(shí)考量,特壓的“特”可以概括為:特大、特遠(yuǎn)、特低、特省。即:輸送容量大、送電距離遠(yuǎn)、線路損耗低、走廊占地省,整體效益比較明顯。正因?yàn)槿绱耍貕狠旊娨搏@得了“電力速公路”的稱號(hào)。
未來(lái),在特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(qiáng)大的能源轉(zhuǎn)換、效配置和互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)。面對(duì)清潔能源和分布式發(fā)展趨勢(shì),業(yè)界逐漸形成一個(gè)清晰的共識(shí)就是,分布式網(wǎng)絡(luò)越是發(fā)達(dá)越需要堅(jiān)強(qiáng)的骨干網(wǎng)架給予強(qiáng)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(jìn)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(gè)支點(diǎn),我能夠撬動(dòng)地球”的感慨。特壓輸電技術(shù),或許就是人類發(fā)現(xiàn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)美好遠(yuǎn)愿景后,又一個(gè)“撬動(dòng)地球”的支點(diǎn)。
實(shí)踐:從中國(guó)到
構(gòu)建全球能源互聯(lián)的目標(biāo)雖然美好,但從目前來(lái)看,尚需腳踏實(shí)地、分步驟推進(jìn),何祚庥認(rèn)為:“比較現(xiàn)實(shí)的出路是逐步實(shí)現(xiàn)各地區(qū)、各國(guó)家或民族間的統(tǒng)一的區(qū)域性電網(wǎng)。”因?yàn)閷?duì)中國(guó)而言,實(shí)現(xiàn)國(guó)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(shí)際上,特壓輸電工程領(lǐng)域,蘇聯(lián)和日本也都建設(shè)過(guò)項(xiàng)目,但后因政治經(jīng)濟(jì)原因紛紛下馬。中國(guó)在這一領(lǐng)域的研發(fā)和實(shí)踐可謂后來(lái)居上。自2004年底國(guó)家電網(wǎng)公司在研究實(shí)踐領(lǐng)域發(fā)力至今,中國(guó)已經(jīng)完全掌握了特壓交直流輸電的核心技術(shù),是上唯一能夠設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行特壓交直流輸電技術(shù)的國(guó)家。在技術(shù)領(lǐng)域,中國(guó)率先在上建立了完整的特壓輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,包括交流輸電7大類77項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),直流輸電5大類123項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐領(lǐng)域,目前中國(guó)已經(jīng)建成“兩交四直”六條特壓線路。截至2014年6月底,特壓電網(wǎng)累計(jì)送電1930億千瓦時(shí)。
特壓交直流輸電的研發(fā)成功和應(yīng)用,在獲得了國(guó)家、行業(yè)認(rèn)可的同時(shí),也徹底扭轉(zhuǎn)了中國(guó)電力工業(yè)長(zhǎng)期跟隨西方發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展的被動(dòng)局面,讓中國(guó)次在國(guó)際上搶到了制定標(biāo)準(zhǔn)的話語(yǔ)權(quán),大幅提升了中國(guó)在國(guó)際電工領(lǐng)域的影響力和話語(yǔ)權(quán)。
國(guó)際電工領(lǐng)域三大組織國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)、電氣與電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)和IEC,均成立了特壓專門委員會(huì),并由中國(guó)電網(wǎng)專家擔(dān)任主席或秘書(shū)長(zhǎng)。
美國(guó)能源部前部長(zhǎng)比爾·理查森在《美國(guó)的第三電網(wǎng)》中表示,中國(guó)特壓輸電技術(shù)可以解決困擾了中國(guó)和很多其他國(guó)家?guī)资甑碾娏?wèn)題。克勞斯·烏赫勒對(duì)特壓的評(píng)價(jià)是:“中國(guó)的特壓輸電技術(shù)在上處于水平,中國(guó)的特壓交流電壓標(biāo)準(zhǔn)將向推廣。”IEEE秘書(shū)長(zhǎng)詹姆斯·普蘭德加斯特曾對(duì)《能源評(píng)論》表示:“中國(guó)的特壓技術(shù)是上獨(dú)一無(wú)二的,是的。”
對(duì)中國(guó)特壓技術(shù)的認(rèn)可和贊譽(yù),也從技術(shù)領(lǐng)域自然過(guò)渡到工程建設(shè),標(biāo)志性的事件就是,在巴西美麗山水電站的特壓直流送出項(xiàng)目中,中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司成功中標(biāo),實(shí)現(xiàn)了特壓走出國(guó)門,“走向”。
未來(lái):同一個(gè)電網(wǎng)
清潔替代已成為能源行業(yè)發(fā)展的大勢(shì),構(gòu)建全球能源網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)終極目標(biāo)就是應(yīng)對(duì)全球氣候變化。目前,歐洲議會(huì)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(guó)致力于節(jié)能減排的措施也已初見(jiàn)成效,根據(jù)國(guó)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(lái)的好成績(jī)。
中國(guó)的現(xiàn)實(shí)壓力來(lái)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,要采用特壓等大容量、效率、遠(yuǎn)距離、先進(jìn)輸電技術(shù),穩(wěn)步推進(jìn)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。
作為碳排放大國(guó),中國(guó)面臨的國(guó)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(guó)氣候變化大會(huì),很可能達(dá)成2020年后的國(guó)際減排協(xié)議,進(jìn)而決定未來(lái)十幾年的國(guó)際氣候政策走向。7月14日,國(guó)家發(fā)改委副主任解振華公開(kāi)表示,中國(guó)可能在2015年上半年提出達(dá)到碳排放總量峰值的時(shí)間。由此看來(lái),留下的時(shí)間并不多了,中國(guó)必須要發(fā)揮特壓電網(wǎng)在接納清潔能源、應(yīng)對(duì)氣候變化中的作用。
對(duì)于未來(lái),何祚庥建議“中國(guó)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(zhēng)取話語(yǔ)權(quán),在標(biāo)準(zhǔn)制定、工程建設(shè)方面應(yīng)該多與周邊國(guó)家開(kāi)展合作。”若能如此,就正如FT中文網(wǎng)在2009年的一篇《同一個(gè)電網(wǎng),同一個(gè)夢(mèng)想?》文章中提到,“到那時(shí)候,‘同一個(gè)電網(wǎng)’很可能要在亞洲大陸上出現(xiàn),并成為無(wú)處不在的中國(guó)制造的電器的能量來(lái)源。”而放眼更長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái),同一個(gè),同一個(gè)夢(mèng)想,同一個(gè)電網(wǎng),或許真的不遠(yuǎn)了……