这个“中国方案”将解决北美能源困境

能源是人类赖以生存的根基,有没有一种方案可以解决能源短缺和污染问题?从全面消除无电人口,到建成可再生能源第一大国,中国已经从一个“缺油少气”、电力不足的能源弱国发展成引领世界能源转型的能源大国。如今,中国又提出了这样一个解决全球能源问题的新方案。

当地时间9月10至11日,2019全球电网论坛在加拿大温哥华举行,由中国发起成立的全球能源互联网发展合作组织(以下简称“合作组织”)首发《北美洲能源互联网研究报告》(简称报告),为北美洲经济社会环境可持续发展提供创新方案。

这个“中国方案”将解决北美能源困境

什么是全球能源互联网?

全球能源互联网是能源生产清洁化、配置广域化、消费电气化的现代能源体系,是清洁能源在全球范围大规模开发、输送和使用的重要平台,实质就是“智能电网+特高压电网+清洁能源”。

合作组织主席刘振亚提出,构建全球能源互联网,将加快推动“两个替代、一个提高、一个回归、一个转化”,即能源开发实施清洁替代,以水能、太阳能、风能等清洁能源替代化石能源;能源消费实施电能替代,以电代煤、以电代油、以电代气、以电代柴,用的是清洁发电;提高全社会电气化水平;使化石能源回归其基本属性,主要作为工业原材料使用;通过电将二氧化碳、水等转化为氢气、甲烷、甲醇等燃料和原材料,满足人类永续发展需求。

“目前,全球通过250多条海底光缆、700多颗通信卫星实现了信息互联互通,深刻改变了人类生产生活方式。与信息网相比,能源网的互联明显滞后。”刘振亚说,随着特高压技术的突破,能源配置范围由小到大、配置能力由弱到强、配置效率由低到高,全球能源互联网一定能够建成,在推动能源转型和人类可持续发展中发挥关键作用。

我国做了哪些实践?

近年来,国家电网公司攻克了远距离大容量输电技术,累计建成“八交十一直”19项特高压工程,跨区跨省输电能力达到2.1亿千瓦,并网装机总容量达到14.7亿千瓦,其中水电、风电、太阳能等可再生能源占比36%。

国家电网公司副总经理刘国跃表示,能源清洁低碳转型决定了电力系统必将继续向电源高度清洁、电网广泛互联的方向发展。面向未来,需要加快建设资源配置能力、智能互动能力和安全保障能力更强的输配电网络。

这个“中国方案”将解决北美能源困境

目前,中国南方电网区域内非化石能源装机容量、发电量占比均超过50%,80%以上的水电资源集中在西部,60%左右的用电负荷和用电量集中在东部。为此,南方电网公司建成18条500千伏及以上跨省跨区输电大通道,将西部清洁能源不断送向千里之外的东部负荷中心。目前,西电东送累计送电量超过1.8万亿千瓦时,其中80%以上为水电、风电、光伏等清洁能源。

结合澜沧江-湄公河流域跨国电力合作,南方电网公司副总经理毕亚雄提出,电力互联互通是澜湄区域电力资源优化配置的必然选择。根据区域电力资源禀赋、电力市场发展以及各国互联互通意愿,预计未来15年区域整体互联规模将快速提升,有望从目前的600万千瓦提升至3000万千瓦。

能给北美地区带来什么?

当前,北美洲能源电力发展面临着挑战,石油和天然气仍是最主要的消费能源,石油、天然气、煤炭消费占比共78%。目前北美洲人口约占全球的6.5%,但每年能源消费排放二氧化碳达到全球的18%,工业革命以来累计碳排放占全球比重高达30%。此外,北美洲能源电力基础设施陈旧老化:美国70%的输电线路和电力变压器运行超过25年;加拿大发电设备平均已运行近40年。

报告指出,北美能源绿色低碳发展的核心是秉持全球能源互联网理念,构建北美能源互联网,加快开发清洁能源,加强能源基础设施互联互通,实现能源转型和绿色低碳发展,打造北美洲清洁能源大规模生产、配置和使用的现代能源体系。

这个“中国方案”将解决北美能源困境

合作组织研究提出了北美洲能源互联网发展重点,即开发加拿大哥伦比亚河、哈德逊湾、拉布拉多高原水电基地,美国中南部、墨西哥北部太阳能发电基地,美国中部、南部、加拿大魁北克风电基地以及各地分布式清洁能源,全面加强重点通道、骨干网架建设和跨国跨洲联网,形成“北电南送、西电东送、水风光互补、跨洲互济”总体格局。

据合作组织研究,以北美洲东西部电网互联为例,东西海岸距离超过4000公里,存在3个小时时差,通过电网互联,将充分利用时差,发挥移峰效益。据初步估算,2050年北美洲东西部电网互联移峰容量效益约1600万千瓦。