白建華

今年7月，在電氣與電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）電力與能源協(xié)會(huì)2014年會(huì)上，國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)劉振亞發(fā)表了署名文章《構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，服務(wù)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展》，提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)。文章描繪了人類能源的未來藍(lán)圖。

能源低碳發(fā)展、清潔發(fā)展，為電力工業(yè)帶來了新的發(fā)展契機(jī)，電力需求將長(zhǎng)期處于較快增長(zhǎng)時(shí)期，電力工業(yè)發(fā)展進(jìn)入了又一個(gè)春天，重新成為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。

文章提出，應(yīng)對(duì)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展面臨的能源安全、環(huán)境污染、氣候變化等諸多挑戰(zhàn)，必須推動(dòng)“兩個(gè)替代”（即清潔替代和電能替代）。清潔替代是在能源開發(fā)上以清潔能源替代化石能源，實(shí)現(xiàn)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；電能替代是在能源消費(fèi)上實(shí)施以電代煤、以電代油，提高電能在終端能源消費(fèi)的比重，減少環(huán)境污染和溫室氣體排放?！皟蓚€(gè)替代”體現(xiàn)了閉環(huán)設(shè)計(jì)的思路，從終端消費(fèi)看，逐步以電替代煤炭、石油等化石能源，擴(kuò)大電力市場(chǎng)，提高電氣化水平；從供應(yīng)端看，發(fā)展足夠數(shù)量的可再生能源發(fā)電，逐步替代化石能源發(fā)電，并能滿足不斷增長(zhǎng)的電力終端消費(fèi)。

據(jù)初步預(yù)測(cè)，2010～2020年全球電力需求年均增長(zhǎng)2.8%，電力消費(fèi)彈性系數(shù)0.9；2020～2030年全球電力需求年均增長(zhǎng)3.3%，電力消費(fèi)彈性系數(shù)1.0；2030～2040年全球電力需求年均增長(zhǎng)3.8%，電力消費(fèi)彈性系數(shù)1.3；2040～2050年全球電力需求年均增長(zhǎng)2.6%，電力消費(fèi)彈性系數(shù)0.9?？梢姡磥韼资?，全球電力需求仍將保持持續(xù)較快增長(zhǎng)速度。除城鎮(zhèn)化、工業(yè)化等傳統(tǒng)電力消費(fèi)拉動(dòng)因素外，終端各領(lǐng)域電能對(duì)傳統(tǒng)化石能源特別是煤炭和石油的替代進(jìn)程將明顯加快，全球電力需求增長(zhǎng)將進(jìn)入新的加速期。

風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等清潔可再生能源，將最有可能成為今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期支撐全人類能源需求的主力清潔能源。綜合考慮開發(fā)利用規(guī)模、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力等，風(fēng)能、太陽(yáng)能等的開發(fā)利用方式必然是分布式開發(fā)、基地式集中開發(fā)相結(jié)合。

世界水能資源主要分布在南美、東北亞、北美和南部非洲等地區(qū)。盡管全球尚有大量未被開發(fā)的水能資源，但相對(duì)未來巨大的可再生能源發(fā)電需求而言，未來水電開發(fā)增量的占比將較為有限。世界核電發(fā)展經(jīng)歷了多次波折，幾次嚴(yán)重核電事故對(duì)全球核電發(fā)展帶來重創(chuàng)。出于對(duì)核電安全等的顧慮，瑞士、德國(guó)、意大利等國(guó)先后宣布放棄發(fā)展核電。中國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、俄羅斯等國(guó)表示將在最高安全標(biāo)準(zhǔn)下繼續(xù)發(fā)展核電?？梢耘袛?，核電在滿足未來人類清潔電力需求中將會(huì)占據(jù)較低的份額。其他諸如核聚變等新型發(fā)電，在近中期取得重大突破、投入商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的可能性不大。

世界能源理事會(huì)（WEC）數(shù)據(jù)顯示，全球陸地風(fēng)能資源超過1萬億千瓦，太陽(yáng)能資源超過100萬億千瓦。全球風(fēng)能、太陽(yáng)能具有資源分布廣泛、可支撐裝機(jī)規(guī)模大等特點(diǎn)。另外，大規(guī)模風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電開發(fā)，尚未發(fā)現(xiàn)有重大的不利生態(tài)環(huán)境影響。因此，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電將最有可能成為人類未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)可再生能源發(fā)電發(fā)展的重點(diǎn)。

我們經(jīng)常會(huì)聽到應(yīng)該分散開發(fā)，還是集中開發(fā)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的爭(zhēng)論。筆者認(rèn)為，在一定時(shí)期內(nèi)，在設(shè)定的開發(fā)目標(biāo)情況下，應(yīng)該綜合考慮開發(fā)、輸送和消納成本，找到成本最低的開發(fā)組合方案。展望中遠(yuǎn)期，適于分散開發(fā)的優(yōu)質(zhì)資源將逐步開發(fā)完畢，基地式開發(fā)將成為風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電開發(fā)的主流。

北極、歐洲北海和波羅的海沿岸、北美中西部、非洲東部沿岸、中國(guó)西部北部等風(fēng)能資源豐富，適合大型、特大型風(fēng)電基地建設(shè)。北非、非洲南部、歐洲南部、北美西南部、南美赤道附近地區(qū)，中東、大洋洲、中國(guó)西部等太陽(yáng)能資源豐富，適合大型、特大型太陽(yáng)能發(fā)電基地建設(shè)。除此之外，世界各國(guó)還有大量適合建設(shè)大型基地及分散開發(fā)的風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電資源。文章估計(jì)，到2050年，如果可再生能源占全球能源消費(fèi)總量的比重達(dá)到80%，屆時(shí)風(fēng)能和太陽(yáng)能開發(fā)量還不到世界總資源量的萬分之五。

構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，需要技術(shù)創(chuàng)新支撐、政策機(jī)制的支持。

文章指出，全球能源互聯(lián)網(wǎng)，是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架（通道）、以輸送清潔能源為主導(dǎo)、全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)由跨洲、跨國(guó)骨干網(wǎng)架和各國(guó)各電壓等級(jí)電網(wǎng)（輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)）構(gòu)成，連接“一極一道”（北極、赤道）等大型能源基地，適應(yīng)各種集中式、分布式電源，能夠?qū)L(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶，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(tái)，具有網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動(dòng)的特征。

在終端消費(fèi)環(huán)節(jié)，推廣應(yīng)用電鍋爐、電采暖、電制冷、電炊等，主要是把工業(yè)鍋爐、工業(yè)煤窯爐、居民取暖廚炊等用煤改為用電，大幅減少直燃煤，實(shí)現(xiàn)以電代煤；推廣電動(dòng)交通、電動(dòng)汽車、農(nóng)業(yè)電力灌溉，實(shí)現(xiàn)以電代油。以電代煤，需要根據(jù)清潔能源發(fā)展、環(huán)境治理、溫室氣體減排目標(biāo)，制定切實(shí)可行的替代規(guī)劃，包括技術(shù)工藝改造方案比選、投資估算及電價(jià)激勵(lì)政策等。以電代油，除繼續(xù)大力推廣電動(dòng)交通外，發(fā)展電動(dòng)汽車是實(shí)現(xiàn)以電代油的有效途徑。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，必須加大研發(fā)力度，鼓勵(lì)科研攻關(guān)。另外，適應(yīng)電動(dòng)汽車的發(fā)展進(jìn)程，規(guī)劃建設(shè)好充換電網(wǎng)絡(luò)。