全球能源互联网大辩论:理想与现实的碰撞
来源:能源智汇 | 0评论 | 4885查看 | 2016-04-26 09:51:00    
  “全球能源互联网”概念背景2015年2月3日,国家电网公司董事长、党组书记刘振亚在《全球能源互联网》一书中首次提出建设“全球能源互联网”的理论构想。他提出:全球能源互联网将是以特高压电网为骨干网架(通道),以输送清洁能源为主导,全球互联泛在的坚强智能电网。将由跨国跨洲骨干网架和涵盖各国各电压等级电网的国家泛在智能电网构成,连接“一极一道”和各洲大型能源基地,适应各种分布式电源接入需要,能够将风能、太阳能、海洋能等清洁能源输送到各类用户,是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台,也是实施能源开发上的清洁替代和能源消费上的电能替代(两个替代)的关键。国家电网认为“全球能源互联网”的建设将使人人享有充足、清洁、廉价、高效、便捷的能源供应。

  “全球能源互联网”的实施路径可归纳为:一个布局——全球能源互联网”;两个原则——清洁发展;全球配置;三个阶段——国内互联;洲内互联;洲际互联;四个特征——网架坚强;广泛互联;高度智能;活动开放;以及五个功能——能源输送;资源配置;市场交易;产业带动;公共服务。

  一、“全球能源互联网”应当进行充分的科学论证

  现实派:“全球能源互联网”作为一个长远宏大的战略,理当在战术层面进行科学论证。

  “全球能源互联网”作为一个战略目标有必要进行前瞻性研究,看清未来世界格局和挑战,再来谈技术。因此,至少应当对其进行如下五个要素分析:

  一是需求暨必要性,指电力消费大国有无因对零碳能源(主要指风力、光伏)需求的紧迫性而产生的跨国及洲际电力贸易;

  二是规划暨合理性,指基于前述需求,如何设立国家间的合作框架、路线图,并保障各参与方的利益;

  三是收益暨经济性,指“全球能源互联网”的建设成本及收益预测,以及最优工程设计方案;

  四是技术暨实现的必要条件,指“全球能源互联网”必须解决区域电网的分裂性、输电线路容量不足等技术难题;

  五是安全暨合作主要顾虑,指全球能源治理的各国主要决策者对“全球能源互联网”的决策意志、愿望及博弈。

  五项要素中,前四项为方案实施的必要条件,而第五项为影响因素。毕竟,大多数人认同如果有资源必要性、经济合理性和技术可行性支撑,政治和外交终归还是要为社会服务的。但对“全球能源互联网”的方案如何开展应当首先对上述要素进行科学的充分论证。

  理想派:“全球能源互联网“是与时俱进的宏大目标,有目标才有实现的可能。

  中国缺少像AmoryLovins和JeremyRifkin这样的能源战略家。放眼国际,发达资本主义国家非常擅长的经济发展策略之一——就是不断推出一些看上去很美的新概念,去引领、影响、甚至逼迫发展中国家始终保持跟随的队形。比如近两年非常时髦的云计算,大数据,也包括智能电网,需求侧管理,柔性输电等等。不能率先提出影响深远且布局合理的新概念的国家或公司,势必在全球化竞争中处于被动地位。因此,必须肯定国网主席刘振亚于2009便提出并组织研究了“全球能源互联网”的设想,这在中国当前国情下是非常难能可贵的。

  “全球能源互联网”是在世界范围内利用新兴的能源互联网技术对能源进行重新分配、从而更及时有效满足全球能源需求变化的一种与时俱进的方案设想。我们也看到习主席亦于2015年9月在联合国大会发言上倡议探讨“全球能源互联网”,而早在2015年7月,国际能源治理领域非常有影响力的国际能源署已经和中国国家电网成立了联合工作组,积极探讨、深入研究“全球能源互联网”的可行性,上述言论及举措表明无论实在中国国家领导层面以及国际社会对“全球能源互联网”这一概念的提出都达到了的相当的重视程度。

  我们同意在落地方案上有必要进行贵方所说的科学论证。但反观国内,贵方所提的完整分析框架并没有被很好利用,对“全球能源互联网”的大部分反对观点停留在第五个影响要素“政治和国家安全”的层面。事实上,政治、国家安全甚至技术都不是全球能源互联的障碍,实现全球能源互联的关键在于市场需求。人类需要交流、沟通和贸易,通讯和交通的全球互联便应运而生。一旦电力产生全球贸易的市场需要,而电从远方来更清洁更便宜时,全球能源互联网就很有可能会随着时间的推移而应运而生了。

  二、需求是否存在?

  现实派:能源总体供应过剩的局面下恐难在短期内产生全球清洁电力贸易需求。

  讨论“全球能源互联网”,就不得不谈谈“能源互联网”这个大能源互联的概念,说说两者的区别。能源互联网指在信息技术的基础上,打通能源发、输、配、送及终端环节,消费终端既是生产者又是消费者,同时在电网、气网、热网等不同能源系统之间进行互联互补。“能源互联网”中能源在需求侧与供应侧的高度集成形成一种从能源供应方到用户最优化的能源系统。

  而“全球能源互联网”则是对可再生能源进行全球化配置,是对太阳能的光照进行全球性时间互补,对各国的风能进行空间互补,偏重于可再生能源供应侧的长输;忽视了“能源互联网”中消费侧的自我供应功能以及供应侧多能源间的优选替换功能。

  就供应侧优化而言,就近与经济是普遍的原则。当前,由于经济低迷、能耗下降而导致能源需求总量下降,最终造成负荷中心本地发电厂的利用率下降。过剩不仅是中国独有的,更是全球范畴的普遍现象,诸如Uber,Airbnb之类的共享经济就是建立在供应冗余的基础上的,这类共享经济的火爆实则为社会经济的各个层面出现过剩的表征。我们相信全球能源需求总体过剩的状况恐难支撑舍近求远的清洁电力需求。

  在全球化资源要素配置的前提下,“能源互联网”是不是一定最先通过电网互联实现呢?实际上电网、天然气网络、煤炭的海运与陆路运输网络等的优化高效运营已经创造了经济、有效的能源流通路径。

  退一步讲,即便消费侧的负荷中心有对清洁能源的巨大需求,那么消费侧自身是否缺乏清洁能源其实是个伪命题,因为可再生资源量足够大,问题本质在于成本是否可行。EnvironmentAmericaResearch&PolicyCenter的研究表明,海上风电每年发电潜力为17万亿千瓦时,陆上风电发电潜力为33万亿千瓦时,光热发电的潜力为116万亿千瓦时,而地面大型光伏发电的潜力高达283万亿千瓦时,远远超过美国的电力需求。所以,全球电力的需求应当建立在经济性的比较上。

  理想派:“全球能源互联网”与“能源互联网”二者相互补充,互联的本质是应需求而生。

  作为“全球能源互联网”的乐观派,我们赞同对其经济性、可行性、存在的风险的种种讨论,也乐见对其赞赏、支持、怀疑、反对等千差万别的态度。需要指出的是“全球能源互联网”与“能源互联网”并非“非此即彼”的对立关系,而是“相互补充”关系。

  我们认为当“能源互联网”中的分布式电源和微网发展到一定程度,出现共同利益需求就会产生互联。那么当世界各负荷中心对清洁能源的需求与生产中心的清洁能源供应在某个价格/成本上对接,“全球能源互联网”便应这种需求而生。

  全球范围内已经建立起通讯网、交通网,而“全球能源互联网”的目标则是建设全球电力高速公路,这就像能源界的Uber和Airbnb,使电力按照实际距离与输送功率互相调剂余缺。应当说“能源互联网”与“全球能源互联网”存在共性目标,未来“网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动”的智能电网将助推“能源互联网”的建设。

  三、规划是否合理?

  现实派:国内互联与跨国互联尚且难以实现,何论洲际互联?

  既然刘振亚董事长已经提出“先国内,后洲内,再洲际”的“全球能源互联网”三阶段实施路径,那就应当在有能力解决国内诸多电网难题的基础上建立洲内互联,最后才考虑洲际互联,否则“全球能源互联网”一说就只是空中楼阁。

  国网首先应当解决的国内电网问题包括并不限于以下几点:不少农村电力系统脆弱无力甚至支撑家庭冰箱、空调等家电运行;经济放缓、结构转型导致
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