“凝聚中歐能源科技研發(fā)力量，加強交流、形成合力，共同研究和解決全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術裝備有關重大問題。”德國當?shù)貢r間12月10日，中國國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞出席全球能源互聯(lián)網(wǎng)中歐技術裝備研討會時發(fā)出如此呼吁。
劉振亞說，今年9月26日，中國國家主席習近平在聯(lián)大發(fā)展峰會上發(fā)表重要講話，倡議探討構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。此次召開的全球能源互聯(lián)網(wǎng)中歐技術裝備研討會，是繼11月中美研討會之后，召開的第二次技術裝備研討會，目的是要“推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展”。
人類發(fā)展需要全球能源互聯(lián)網(wǎng)
劉振亞在演講中表示，隨著化石能源的大量開發(fā)和使用，帶來三大嚴峻挑戰(zhàn)：一是資源緊張。按照目前開采強度，全球煤炭、石油和天然氣僅能再開采110年、53 年和54年。二是環(huán)境污染。全球化石能源消費總量從1965年的51億噸標準煤增加到2014年的159億噸標準煤，在生產、運輸、存儲、使用的各個環(huán)節(jié)對大氣、水質、土壤、地貌等造成嚴重污染和破壞。三是氣候變化。工業(yè)革命以來，全球地表平均溫度上升了1℃。化石能源產生的二氧化碳占全球溫室氣體排放的 57%，是導致氣候變化的主要原因。如果不能有效控制能源碳排放，到本世紀末溫升將超過4℃，帶來冰川融化、海面上升、糧食減產、物種滅絕等災害，嚴重威脅人類生存和發(fā)展。
據(jù)了解，過去20年來，為應對氣候變化和環(huán)境污染，世界主要經(jīng)濟體持續(xù)談判，采用碳定價、碳交易等方式解決問題，但全球二氧化碳排放總量仍以年均2%的速度增長。由此，劉振亞認為，應對挑戰(zhàn)的根本出路，是加快清潔能源開發(fā)利用，實施“兩個替代”：即能源開發(fā)實施清潔替代，以清潔能源替代化石能源;能源消費實施電能替代，清潔發(fā)電，擺脫化石能源依賴，實現(xiàn)清潔能源占主導。
新世紀以來，以清潔低碳為特征的新一輪能源變革蓬勃興起，清潔發(fā)展成為大勢所趨。2000～2014年，全球風電、太陽能發(fā)電年均分別增長26%、45%，遠遠超過煤炭3.6%、石油1.2%、天然氣2.5%的發(fā)展速度;中國年均增速分別達49%、68%。無論是中國還是世界，新能源技術進步和發(fā)展勢頭都比預期更快更猛。全球清潔能源豐富，僅開發(fā)萬分之五就可以滿足全球能源需求。從2015～2050年，全球和中國只需分別保持12.4%、13%的增速，到 2050年即可實現(xiàn)清潔能源比重提高到80%以上的目標。電是清潔、高效、便捷的二次能源，在能源系統(tǒng)中處于中心地位，一次能源都可以轉化為電能，終端能源都可用電能替代。
“要實現(xiàn)清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用，保障能源可持續(xù)供應和人類的可持續(xù)發(fā)展，必須構建一個全球能源優(yōu)化配置的平臺，即全球能源互聯(lián)網(wǎng)。”劉振亞說，所謂全球能源互聯(lián)網(wǎng)，即是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、全球互聯(lián)的強大智能電網(wǎng)，是清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、配置、利用的基礎平臺，實質就是“特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源”。
劉振亞認為，在全球能源互聯(lián)網(wǎng)要素組合中，特高壓電網(wǎng)是關鍵——特高壓電網(wǎng)由1000千伏及以上交流和±800 千伏及以上直流構成，是構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)架;智能電網(wǎng)是基礎——智能電網(wǎng)集成了先進輸電、智能控制、新能源接入、新型儲能、信息網(wǎng)絡等現(xiàn)代智能技術，靈活性和適應性強，能夠滿足清潔能源和分布式電源接入、智能設備即插即用和智能互動服務等需求;清潔能源是重點——北極風電、赤道太陽能發(fā)電(“一極一道”)和各洲各國集中式和分布式清潔發(fā)電是未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)輸送的主導能源。
推進全球能源互聯(lián)要分“三步走”
“構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)總體可分為三個階段，即國內互聯(lián)階段、洲內互聯(lián)階段和洲際互聯(lián)階段。”劉振亞說，從現(xiàn)在到2020年，加快推進各國清潔能源開發(fā)和國內電網(wǎng)互聯(lián)、智能電網(wǎng)建設;到2030年，推動洲內大型能源基地開發(fā)和電網(wǎng)跨國互聯(lián);到2050年，加快“一極一道”能源基地開發(fā)，實現(xiàn)電網(wǎng)跨洲互聯(lián)，基本建成全球能源互聯(lián)網(wǎng)。屆時，全球清潔能源占一次能源的比重將達到80%，每年可替代相當于240億噸標準煤的化石能源，減排二氧化碳670億噸。全球能源二氧化碳排放可控制在115億噸左右，僅為上世紀90年代初排放水平的一半，可以實現(xiàn)全球溫升控制在2℃以內的目標。構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，能夠增進南南合作、南北合作，將亞洲、非洲、南美洲等地區(qū)的資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢，解決缺電、消除貧困，縮小地區(qū)差異，減少國際爭端，促進世界和平發(fā)展，推動人類命運共同體建設，讓世界成為一個能源充足、天藍地綠、亮亮堂堂、和平和諧的“地球村”。
劉振亞認為，在推進全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，中國和歐洲將成為重要力量。
他說，特高壓、智能電網(wǎng)和清潔能源技術和裝備的創(chuàng)新突破，為構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎。中國全面掌握了特高壓核心技術和全套設備制造能力，建成一批特高壓和智能電網(wǎng)重大創(chuàng)新工程，有力促進了清潔能源快速發(fā)展。到2015年10月，風電裝機1.1億千瓦，光伏發(fā)電裝機3800萬千瓦，比2000年分別增長了322倍、1770倍。國家電網(wǎng)公司建成投運“三交四直”、在建“四交三直”特高壓交直流工程，特高壓±1100千伏直流輸電距離可以達到5000公里，輸送容量可達1200萬千瓦。新建2100座智能變電站;安裝智能電表超過3.1億只;建成電動汽車充換電站800座、充電樁2.5萬個。國家電網(wǎng)成為全球接入風電規(guī)模最大、太陽能發(fā)電增速最快的電網(wǎng)。
“同時，歐洲清潔能源發(fā)展起步早、開發(fā)規(guī)模大，目前風電、太陽能發(fā)電裝機分別超過 1.4億千瓦和9000萬千瓦。德國、丹麥的風電和光伏發(fā)電占本國裝機比重分別達到38%和40%，依托歐洲互聯(lián)電網(wǎng)，清潔能源實現(xiàn)了大規(guī)模開發(fā)、跨國配置和消納。”劉振亞強調說，特別是在今年2月，歐盟提出進一步加強跨國電網(wǎng)互聯(lián)，到2020年歐洲各國跨國輸電能力不低于本國發(fā)電裝機的10%，這一目標與構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的方向是一致的。
據(jù)介紹，目前世界大電網(wǎng)互聯(lián)正在加快推進，已形成北美、歐洲、俄羅斯-波羅的海三個特大型互聯(lián)電網(wǎng)。歐洲超級電網(wǎng)、東北亞互聯(lián)電網(wǎng)、北非向歐洲輸電的“沙漠計劃”等互聯(lián)計劃正在積極推進。這些都將成為全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。
技術裝備創(chuàng)新是關鍵
“全球能源互聯(lián)網(wǎng)是我們基于特高壓、智能電網(wǎng)和清潔能源技術突破和創(chuàng)新發(fā)展而提出的。”劉振亞說，面向未來，要加快構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，全面提高安全性、經(jīng)濟性、開放性和適應性，根本還要靠技術創(chuàng)新。當前，亟須在以下幾個領域加強研究、集中攻關，力爭早日實現(xiàn)新突破：
首先，在特高壓領域，重點攻克±1100千伏、±1500千伏特高壓輸變電技術，加快設備研制和工程應用，適應電網(wǎng)跨洲際互聯(lián)、“一極一道”等清潔能源基地開發(fā)和電力外送需要。突破特高壓海底電纜技術，有效解決跨海聯(lián)網(wǎng)問題;加快開發(fā)特殊環(huán)境下特高壓核心裝備制造及應用技術;突破±800千伏特高壓多端柔性直流、交流半波長輸電、高壓直流斷路器，以及可控串補、可控并聯(lián)電抗器等靈活交流輸電技術。
其次，在智能電網(wǎng)領域，重點攻克涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度各環(huán)節(jié)的智能電網(wǎng)關鍵技術，加強特大型交直流混合電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行機理研究，突破故障診斷、恢復及自動重構等技術，保障電網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟高效運行，適應各類集中式和分布式清潔能源接入、各類智能設備即插即用;研發(fā)電網(wǎng)技術與云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)技術深度融合的新技術、新設備，為建設智慧家庭、智慧社區(qū)、智慧城市、智慧國家、智慧地球提供基本平臺和服務。
第三，在清潔能源領域，重點攻克大容量高參數(shù)風機、高效率低成本光能轉換、大規(guī)模海洋能發(fā)電等清潔能源技術，研發(fā)大容量、長壽命、低成本、高安全性的新型儲能技術，突破風電、光伏等清潔能源發(fā)電虛擬自同步技術，全面提高清潔能源發(fā)電的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和安全性。隨著技術進步，清潔能源的經(jīng)濟性和競爭力將明顯提高，有望在2020年左右超過化石能源。屆時，清潔能源將迎來前所未有的快速發(fā)展期。
“構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，符合全人類的共同利益，也為世界能源和電力技術創(chuàng)新、裝備制造提供了巨大空間和歷史機遇。”劉振亞面向參會各方發(fā)出倡議：一是建立協(xié)同攻關機制，以重大研發(fā)項目為紐帶，共享前沿信息、研發(fā)設施、科研成果，開展產學研用以及跨機構、上下游聯(lián)合攻關。二是開展重點項目合作，依托中國“一帶一路”建設，聯(lián)合有關國家，積極推動亞歐洲際輸電、歐洲超級電網(wǎng)、北海和北極風電、北非和中東太陽能等清潔能源基地開發(fā)外送等重點項目。三是加強優(yōu)秀人才培養(yǎng)，高等院校要強化關聯(lián)學科建設，成為高層次人才培養(yǎng)基地;科研機構要在重大項目攻關中培養(yǎng)和鍛煉人才;企業(yè)要廣納人才、用好人才，為他們施展才華提供廣闊舞臺。四是搭建高水平合作平臺，充分發(fā)揮相關國際組織、研究機構、高等院校、能源電力企業(yè)等作用，圍繞構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，建立跨國界、跨領域、跨專業(yè)的國際交流合作平臺，舉辦有影響力的高端論壇，打造一批高層次、開放型、國際化的技術研發(fā)中心和成果轉化中心。
