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我国为什么要积极推进能源互联网建设?

2018-3-13 15:15| 发布者: crystal| 查看: 223| 评论: 0|来自: 北极星电力网

       近年,随着习总书记在中央财经领导小组关于进一步推进能源体制改革的倡议提出,能源互联网这个概念变得越发火热。能源体制改革,一般所指我国二次能源结构亟需调整,即传统电能发、输、配、售等环节的配置进行优化。而如何高效实现这样的电力改革,从目前的观点来看则完全取决于我国能源互联网的发展水平。在这个方面,不仅仅是能源领域的专家,对能源行业比较感兴趣的民众也都试图从能源与互联网之间的字面意思来对其进行解读,即:如何在传统能源体制和服务中引入互联网的思维和手段来获得更高的价值空间?但这仅仅回答了如何来搞能源互联网的问题,并没有实质性地回答为什么要搞能源互联网?对于这个问题,也确实鲜有人能够说得清楚。

  那么,为何推进能源体制改革对于我国经济发展如此之重要呢,而能源互联网又在其中起到了什么作用?今天,不妨就让我们从我国的国家能源战略、能源可持续性、国内环境治理、国际减排承诺和能源使用成本等五个方面的总体目标出发来进行一下探讨。

  首先,在我国的整体国家能源战略层面,自2013年四季度开始,我国已成为世界上最大的石油进口国,2013年对外依存度达到58%。如不严加控制,2030年石油进口依存度将超过70%。

  并且,我国60%以上的一次化石能源进口依靠印度洋和马六甲海峡等海上货运通道,一旦发生战事,我国一次化石能源运输走廊和储备必将岌岌可危。因此,近年来我国积极修建了诸多石油运输管道,如:在阿特劳修建了中哈石油管道,并由我国新疆独山子地区进行转运;在乌兹别克斯坦修建了中亚石油管道,至我国新疆霍尔果斯地区进行转运;在俄罗斯秦舍勒地区经斯科沃罗季诺修建中俄石油管道,并在我国东北大庆地区进行石油管道整合;在缅甸皎漂修建中缅石油管道,运输至我国重庆和广西南宁等西南华南重镇。此外,我国在保证一次石油运输线路的同时,也同时在其他能源使用领域降低了一次化石能源的整体比例,如:大力加强电动汽车和超前建设电动汽车充电设施等举措。

  其次,在能源可持续性方面,目前可勘探使用的优质煤炭和天然气资源只能维系我国约60年的使用量,而我国依靠煤炭发电比例依然高达90%,仅山东一省煤炭的全年使用量就已逼近欧盟所有成员国使用量之总和。因此,为了给子孙后代多留一些资源,降低我国煤炭的年使用总量,使用其他新能源和天然气等清洁能源进行替代成为了当前的要务,如:在俄罗斯克拉斯诺亚尔斯克修建天然气管道至我国新疆乌鲁木齐地区;在土库曼斯坦修建天然气管道至我国新疆轮南地区进行西气东输;在俄罗斯伊尔库茨克修建天然气管道经赤塔直送我国首都北京的中俄天然气管道等。

  但即便如此,2017年冬季北京地区天然气供应依然告急,华能集团紧急启用备用火力发电机组保证供电。可以说,我国的天然气供电能力依然存在很大的不足,需要通过增加光伏、风力等新能源的发电比例来进一步弥补各地区清洁能源供给不足的现状。

  第三,在国内环境问题和国际减排承诺方面,最近几年我国各地区环境污染和雾霾问题十分严重,氮、硫化合物等小颗粒污染物质普遍存在超标的问题,这和我国能源梯次利用格局中的煤炭使用比例以及煤炭发电的污染治理技术有密不可分的关系。

  以北京雾霾为例,其六大主要贡献源为燃煤、生物质燃烧、土壤尘、二次无机气溶胶、汽车尾气与垃圾焚烧、工业污染等,粉尘之中,粗粒子来源为工业粉尘,土壤颗粒等。其中,传统火力发电依然占据燃煤总量的榜首,也是我国大气污染久治不力的主要原因之一。因此在这个问题上,如何在保证大电网可靠性的同时,降低传统集中式火力发电在发电环节中的比例成为了能源高效利用,低碳减排的重要课题。因此,我们是否可以考虑利用天然气等清洁能源、风光等可再生能源进行多能互补、提高大规模可再生能源的消纳,提高电力占终端能源的比重,区域能源优化及能效提升。

  最后,在能源使用成本层面,二次能源-电能的成本往往与电站的建设成本,运营维护成本和发电成本直接挂钩,而后两者的提供空间较大。在我国,传统电网的树状辐射式建设模式,决定了其结构便于组网,供电管理和维护较为方便的特点。虽然其规模化的售电模式可以降低电网公司内部采购和物流的成本,保障了电网公司一定的经济效益,但集中式发电的远距离输电损耗较大,为了降低这部分输电损耗,一般变电站级输电需要升压运行,分级传输后降压配电。因此需要配置的变压器增多,降低输电损耗的同时增加了新的损耗点。这种模式虽然在传统电网的格局下综合考量和权衡了民生与电网公司本身利益的平衡性,但在进一步通过打破传统电网格局来降低用电客户电费成本的创新方面缺乏内在驱动力。

  由以上五点不难看出,我国传统二次能源,即电能的配置格局亟需进行改革,在国家能源战略方面要减少石油和煤炭对进口的依赖,在能源可持续方面要降低煤炭和天然气的总体使用量,在环境保护和国家减排承诺方面要进一步降低煤炭的总体发电比例,在二次能源使用成本上要进一步增加发输配环节的能效。而其中,能源互联网将电网系统中的分布式能量采集装置、储存装置和各种类型负载连接起来,并与天然气网络等构成了新型的电力网络,有能力作为以集中式发电格局为主的二次能源网桥基础,通过能量(电能)路由器等新型电力电子技术在35kV和10kV配电站级增加高渗透率的清洁能源和可再生能源分布式发电比例,增加发电和配电能效,实现传统市电和分布式能源就地消纳的能量双向流动和对等交换。

  同时,在售电层面,能源互联网依靠分布式发电就地消纳的灵活性和区块链组网售电技术的逐渐成熟,未来将有效减少配售电的中间环节,有能力迅速应对售电市场的快速变化,使电价的运营成本变得更加低廉,也使用户之间的电力交易和定制化的能量服务成为可能,大众参与售电市场的渠道将更加多样。

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