“新一代能源體系”四大發(fā)展趨勢
新一代能源體系應具備經(jīng)濟高效、能源替代、兼容利用和互動(dòng)運轉的特點(diǎn)。未來(lái)10~50年全球“新一代能源體系”將呈以下四大發(fā)展趨勢。
從集中供給向分散供給轉變（歐洲領(lǐng)先）。即以分布式能源網(wǎng)絡(luò )再造能源對內利用體系。分布式能源系統是相對于能源集中生產(chǎn)（主要代表形式是大電廠(chǎng)加大電網(wǎng)）而言的。其特點(diǎn)是供電可以滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合的需求，彌補大電網(wǎng)安全穩定性不足的缺陷。
自上世紀70年代石油危機以來(lái)，美國、歐洲和日本就逐步發(fā)展和普及分布式能源系統。美國現在有6000多座區域能源站，日本區域能源站總裝機容量達920萬(wàn)千瓦，其中50%以天然氣作為燃料，英國區域能源站總裝機容量已有500萬(wàn)千瓦，荷蘭有40%的電力來(lái)自天然氣冷熱電三聯(lián)供系統。據派克（Pike）研究公司于2010年12月發(fā)布的預測報告，可再生分布式能源發(fā)生市場(chǎng)到2015年將達1540億美元。丹麥花費了近20年的時(shí)間才完成這種轉變。丹麥通過(guò)推廣應用分布式能源系統，不僅大幅提高了能源效率，而且實(shí)現了能源獨立。
從洲際壁壘向洲際兼容轉變（歐洲領(lǐng)先）。以洲際兼容網(wǎng)絡(luò )再造能源對外利用體系。世界各地能源分布是不平衡的。能源儲量在一端，而能源消費又在另一端，即處于不同的空間位置，一個(gè)國家如何最大限度利用全球能源，以實(shí)現國內能源的穩定性，完全取決于其洲際能源兼容網(wǎng)絡(luò )的建設。歐洲洲際兼容網(wǎng)絡(luò )不僅能充分利用洲際間的能源，而且維持了能源系統的穩定性和不平衡性：一是實(shí)現鄰國之間能源網(wǎng)絡(luò )對接。丹麥、瑞典、挪威、芬蘭四國之間建立了北歐電力市場(chǎng)，進(jìn)行電力的相互輸送。在無(wú)風(fēng)時(shí)，丹麥會(huì )從鄰國挪威進(jìn)口水電，而風(fēng)力發(fā)電富余時(shí)，丹麥就會(huì )將風(fēng)電通過(guò)北歐電力交易市場(chǎng)賣(mài)給其他國家。二是實(shí)現整個(gè)歐洲能源網(wǎng)絡(luò )對接。歐盟為確保電力聯(lián)網(wǎng)成為成員國的能源“公交系統”，決定在2014年以前通過(guò)立法、加強合作等手段建立一體化能源市場(chǎng)。三是努力實(shí)現歐盟與北非、中東等國家的能源兼容。目前英、法、意等都在加快推動(dòng)智能電網(wǎng)與北非、中東等國家的對接。
從單向供給向雙向互動(dòng)轉變（美國領(lǐng)先）。即以智能能源網(wǎng)再造能源運轉體系。智能能源網(wǎng)的目標是將現有的電力、水務(wù)、熱力、燃氣等單向運轉而且浪費巨大的能源網(wǎng)絡(luò )改造為高效互動(dòng)的創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )。哪個(gè)國家能率先做到這一點(diǎn)，它就能優(yōu)先于其他國家達到全球能源體系更高級別的頂端水平，同時(shí)在這個(gè)歷史轉型中把握和整合能源體系最新的國際標準。目前美國已經(jīng)開(kāi)始對其價(jià)值3萬(wàn)億美元的電網(wǎng)系統實(shí)施智能電網(wǎng)技術(shù)和超導材料集成的升級改造，這將導致全球能源領(lǐng)域的重大變革。
從“小道”運送向“高速公路”轉變（美國領(lǐng)先）。即以超導電網(wǎng)再造能源效率體系。超導電網(wǎng)是一場(chǎng)營(yíng)建能源高速公路的革命。世界銀行預測，2020年，高溫超導電纜將取代80%的城市傳統地下電纜，世界市場(chǎng)超導電纜銷(xiāo)售額將達300億美元。美國在“美國電網(wǎng)2030”規劃中，提出了采用超導技術(shù)建設其骨干電網(wǎng)的建議。這也是美國能源部總計投資4700萬(wàn)美元的超導智能電網(wǎng)示范工程一攬子計劃的一部分。如果美國借此發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，8~10年內這個(gè)產(chǎn)業(yè)規模將超過(guò)5萬(wàn)億美元；如果美國借此全力發(fā)展超導電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，8~10年內這個(gè)產(chǎn)業(yè)規模將超過(guò)30萬(wàn)億美元。
中國新能源的成敗關(guān)鍵在于設計“四網(wǎng)一圖”
2020年前對于中國來(lái)說(shuō)是個(gè)新能源布局的戰略機遇期，中國能否迅速占領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，取決于對“新一代能源體系”的基礎設計工作。未來(lái)10~50年，中國要從國家戰略高度對新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行整體設計，從能源對內利用體系、對外利用體系、運轉體系、效率體系四方面，加快構建分布式能源網(wǎng)絡(luò )、洲際兼容網(wǎng)絡(luò )、智能能源網(wǎng)絡(luò )、超導電網(wǎng)“四張新網(wǎng)”，推動(dòng)我國新能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
第一張網(wǎng)：以分布式能源網(wǎng)絡(luò )再造能源對內利用體系對國內能源“吃光用盡”。在歐美基本不再建設大型電源設施時(shí)，我國卻將眼光更多放在能源集中生產(chǎn)上。盡管2010年國家能源局明確提出分布式能源系統發(fā)展的具體目標，但我國分布式能源發(fā)展仍然躊躇不前?！笆濉睍r(shí)期，我國要大力發(fā)展分布式電網(wǎng)，以解決擁有13億人口的企業(yè)和家庭用電問(wèn)題，關(guān)鍵是要解決三大難題。
一是突破體制障礙。在現行體制下，電網(wǎng)企業(yè)是電量的唯一買(mǎi)家，而電網(wǎng)更是被兩家規模巨大的電網(wǎng)公司所壟斷。由于沒(méi)有足夠的電網(wǎng)通道把電送出自治區，目前蒙西電網(wǎng)約三分之一的火電機組被迫停機，超過(guò)42%的風(fēng)電機組棄風(fēng)。一面是越來(lái)越緊俏但卻不能變現的煤和電，一面是國家電網(wǎng)的銅墻鐵壁。盡管早在2002年我國就明確了電力體制改革的方向，即堅持政企分開(kāi)、廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)、主輔分開(kāi)、輸配分開(kāi)，打破壟斷，引入競爭。然而，9年過(guò)去了，我國雖然基本實(shí)現了“政企分開(kāi)”與“廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)”，但“主輔分開(kāi)”與“輸配分開(kāi)”的目標仍沒(méi)有實(shí)現。為了推動(dòng)分布式能源網(wǎng)絡(luò )建設，建議參照丹麥國家電網(wǎng)的做法，在“廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)”的基礎上，將輸電與配電拆開(kāi)，輸電可由國家電網(wǎng)公司負責，不以營(yíng)利為目的；配電可由民營(yíng)公司運營(yíng)，以滿(mǎn)足用戶(hù)的選擇權。
二是突破法律障礙。政策法規的滯后是分布式能源難以獲得快速發(fā)展的最根本原因。我國《中華人民共和國電力法》規定，只有擁有電力管理部門(mén)頒發(fā)的供電許可證的企業(yè)才能成為合法的供電主體，分布式電源將多余電量供給其他用電主體有悖于現行的法律規定。為此，“十二五”期間需要完善法律法規和制度，大力支持分布式能源系統的發(fā)展并清晰其法律定位，并盡快制定分布式能源系統的相關(guān)技術(shù)標準和規范，為順利推廣分布式能源網(wǎng)絡(luò )鋪平道路。
三是突破激勵機制障礙。由于分布式能源系統有一特點(diǎn)，即消費者不僅可以從電網(wǎng)上購電，而且可以向電網(wǎng)售電，這對現有的企業(yè)利益分配模式是一個(gè)很大的沖擊，即企業(yè)利潤的多寡與售電量無(wú)關(guān)。為了鼓勵電網(wǎng)企業(yè)支持分布式能源系統，“十二五”期間需要進(jìn)一步確立電網(wǎng)企業(yè)在分布式能源系統發(fā)展上的責任和義務(wù)，制定相應的稅收減免等優(yōu)惠措施，采取分布式能源建設方與電網(wǎng)組建合資公司方式，形成利益共享和共贏(yíng)機制。
現階段，我國最適宜發(fā)展應用分布式能源系統的地區主要有三類(lèi)：第一類(lèi)是在經(jīng)濟較發(fā)達和人口集中的東中部地區。由于分布式能源系統初始投資大,要用好燃料；要有比較穩定的冷、熱、電用戶(hù),主要是第三產(chǎn)業(yè)和住宅用戶(hù)；要求具有環(huán)保性能較好的特點(diǎn)等。從地域來(lái)看,珠江三角洲、長(cháng)江三角洲、環(huán)渤海地區具備這些條件。第二類(lèi)是總體科技文化水平和素養較高的地區。分布式能源系統是分散式運行管理,這就要求使用區域的用戶(hù)總體科技文化水平和素養較高。第三類(lèi)是在天然氣產(chǎn)地附近、天然氣價(jià)格特別便宜的地區，如新疆、鄂爾多斯、川渝和青海四大天然氣區就可以率先發(fā)展分布式能源系統,取得經(jīng)驗后再向其他地方發(fā)展。
第二張網(wǎng)：以洲際兼容網(wǎng)絡(luò )再造能源對外利用體系對全球能源“充分利用”。洲際兼容能源網(wǎng)絡(luò )也應成為中國能源網(wǎng)改革模式?！笆濉睍r(shí)期，我國洲際兼容能源網(wǎng)絡(luò )建設可以采取三步走的方針：第一步是打破國內電網(wǎng)的省際間壁壘。在歐洲作出加強聯(lián)網(wǎng)“同步電網(wǎng)，越大越好”的市場(chǎng)一體化選擇的同時(shí)，我國一直還存在著(zhù)國家、區域、省級電力市場(chǎng)之間是“水火不容”還是“彼此開(kāi)放”之爭。中國要占領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，首先要實(shí)現國內市場(chǎng)的聯(lián)網(wǎng)。第二步是實(shí)現中國能源網(wǎng)絡(luò )與周邊國家能源網(wǎng)絡(luò )的對接。我們的鄰國中，俄羅斯、哈薩克斯坦、蒙古都有豐富的油氣資源，這些國家的油氣資源對于解決我國“能源安全”具有得天獨厚的優(yōu)勢。俄羅斯、哈薩克斯坦、蒙古的石油運送能夠采用管道運送的方式，從而突破了海運的限制，應該是中國未來(lái)的“加油站”?！笆濉睍r(shí)期我國應加速建設與這些周邊國家的跨國管網(wǎng)、中央干線(xiàn)管道、聯(lián)絡(luò )支線(xiàn)管網(wǎng)和LNG管道互聯(lián)互通的多層次的輸配網(wǎng)絡(luò )。第三步是設計好與能源進(jìn)口合作伙伴的能源網(wǎng)絡(luò )的對接。目前，印尼、中東、拉美和北非是我國石油開(kāi)發(fā)最重要的合作伙伴，但這些地區的石油都要經(jīng)過(guò)海路運輸，“十二五”時(shí)期，我國要重點(diǎn)關(guān)注與這些國家的能源運輸安全的網(wǎng)絡(luò )設計。
第三張網(wǎng)：以智能能源網(wǎng)再造能源運轉體系解決能源“短缺”問(wèn)題。國家電網(wǎng)公司公布的三個(gè)階段的“堅強智能電網(wǎng)”建設規劃，意味著(zhù)中國已正式確立了建設智能電網(wǎng)的路線(xiàn)圖，中國智能電網(wǎng)有望升格為智能能源網(wǎng)。未來(lái)中國新能源網(wǎng)絡(luò )不僅要實(shí)現不同能源之間的互動(dòng)，而且要實(shí)現生產(chǎn)端與消費端之間的互動(dòng)。一方面，智能能源網(wǎng)能夠將新型可替代能源接入電網(wǎng)。如農村使用太陽(yáng)能，如果天氣不好，能源就會(huì )自動(dòng)切換到煤氣或電力系統，而不至于因沒(méi)有太陽(yáng)而洗不成澡。另一方面，智能能源網(wǎng)能夠實(shí)現雙向互動(dòng)的智能傳輸數據，實(shí)行動(dòng)態(tài)的浮動(dòng)電價(jià)制度。以往只有生產(chǎn)端主動(dòng)向消費端提供能源，而消費端卻無(wú)法主動(dòng)向生產(chǎn)端發(fā)出需求，正是由于缺乏互動(dòng)電網(wǎng)系統，以致經(jīng)常出現區域性、季節性的“氣荒”、“電荒”等短缺現象。
當前，中國智能能源網(wǎng)不僅在理論框架上日趨成熟，在實(shí)際應用中也取得了一些進(jìn)展。為此提出以下兩個(gè)建議：一是中國領(lǐng)先制定智能能源網(wǎng)絡(luò )國際標準，以推動(dòng)全球能源網(wǎng)的共同轉型，從而達到中國能源變革事半功倍的目的。二是選擇上海浦東新區和河北唐山率先試點(diǎn)。作為智能能源網(wǎng)規劃與實(shí)施的示范區，上海浦東新區和河北唐山已參與了智能能源網(wǎng)示范項目的子課題研究，目前已經(jīng)初見(jiàn)成效，如果智能能源網(wǎng)在這兩個(gè)地區試點(diǎn)成功，意味著(zhù)該項目為智能能源網(wǎng)的大范圍推廣積累了產(chǎn)業(yè)基礎，具有在全國推廣的價(jià)值。
第四張網(wǎng)：以超導電網(wǎng)再造能源效率體系修建能源“高速公路”。我國進(jìn)行能源效率體系的革命，就是要修建能源高速公路，跑得快。它是解決一個(gè)國家或地區大容量、低損耗輸電的最佳途徑，尤其適應中國這樣幅員廣大的區域。比如，從內蒙到上海通過(guò)傳統輸電方式輸電至少需要500千伏的電壓，但是通過(guò)超導電纜可使用220伏的電壓輸送。在我國城區和郊區等人口密集區域，10公里以?xún)鹊?10kV~220kV輸電線(xiàn)路適合建造超導電網(wǎng)，低溫設備的維護也非常方便。為了做強做大我國超導電力技術(shù)，建議“十二五”期間進(jìn)一步做好超導技術(shù)消化吸收再創(chuàng )新，把甘肅白銀市首座超導變電站建成全國超導電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的種子工程、示范項目，為全國超導電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展探索道路；同時(shí)以此為契機，加快產(chǎn)業(yè)鏈配套發(fā)展，力爭把我國建成全球超導電力產(chǎn)業(yè)基地。
繪制“清晰的”低碳路線(xiàn)圖。大力發(fā)展清潔能源背后實(shí)際上蘊藏的是未來(lái)技術(shù)選擇，必須要有清晰的低碳路線(xiàn)圖。低碳路線(xiàn)圖應包括減排目標時(shí)間路線(xiàn)圖、行業(yè)和地區分解路線(xiàn)圖，以及技術(shù)開(kāi)發(fā)路線(xiàn)圖。
2011年3月份發(fā)布的《歐盟2050低碳經(jīng)濟路線(xiàn)圖》提出，歐盟2030年將達到溫室氣體減排40%，2040年減排60%。根據路線(xiàn)圖要求，以1990年排放值為基準，2020年之前，年減排目標應每年遞增1%，2020年至2030年，年減排目標應每年遞增1.5%，而從2030年至2050年，年減排目標應每年遞增2%。該路線(xiàn)圖將減排目標細分到了行業(yè)，其中電力部門(mén)承擔了最重的減排任務(wù)，到2030年電力行業(yè)需減排34%~40%，而到2050年則需實(shí)現減排93%~99%。住宅與服務(wù)業(yè)至2030年需減排37%~53%，2050年減排88%~91%。工業(yè)到2030年減排 34%~40%，2050年減排83%~87%。各個(gè)行業(yè)中，壓力最輕的是農業(yè)的非二氧化碳溫室氣體減排，其目標為2030年實(shí)現減排36%~37%，2050年達到42%~49%。根據路線(xiàn)圖的預計，若全面實(shí)施此計劃，歐盟委員會(huì )預計未來(lái)10年將至少需要增加500億歐元的研發(fā)和示范資金。
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