周利新,王 凌,劉曉瑋(國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司物資分公司,100075)
全球能源互聯(lián)網(wǎng)必要性及其功能探析
周利新,王凌,劉曉瑋(國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司物資分公司,100075)
隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,能源已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)得以發(fā)展的核心保障。能源問(wèn)題一直關(guān)系著人類(lèi)的發(fā)展,隨著《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》的出版與傳播,“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”這一戰(zhàn)略思想就成為值得能源界關(guān)注的焦點(diǎn)。本文在分析全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建必要性的基礎(chǔ)上,提出全球能源互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)啟美好新生活的具體內(nèi)容,希望能夠?qū)θ蚰茉椿ヂ?lián)網(wǎng)有一個(gè)更加深入的認(rèn)識(shí)。
全球能源互聯(lián)網(wǎng);必要性;美好生活
經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,使能源出現(xiàn)大量的消耗,導(dǎo)致傳統(tǒng)的化石能源得到大幅度的開(kāi)發(fā)與使用,從而出現(xiàn)地表塌陷、水質(zhì)污染、氣候變暖、酸雨霧霾等環(huán)境問(wèn)題。而且,由于化石能源資源有限且不可再生,基于對(duì)人們生存與可持續(xù)發(fā)展的影響,如何做好能源轉(zhuǎn)型,確保能源的清潔、高效和安全供應(yīng),就成為世界各個(gè)國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),對(duì)于這一問(wèn)題的解決起到了非常關(guān)鍵的作用。
在我們生活的地球上擁有非常豐富的清潔能源,其中,水資源超出50億kW,太陽(yáng)能資源超出100萬(wàn)億kW,陸地風(fēng)能資源超出1萬(wàn)億kW。只開(kāi)發(fā)很小一部分,就可以滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì)很長(zhǎng)一段時(shí)間對(duì)能源的需求。所以,在能源開(kāi)發(fā)方面,利用清潔能源替代化石能源,就成為今后全球能源發(fā)展的出路與趨勢(shì);電能本身?yè)碛斜憬?、清潔和高效的特點(diǎn),一切的清潔能源和化石能源都能夠轉(zhuǎn)化成為電能,同時(shí),電能可以高效、快捷地轉(zhuǎn)變成為熱能和機(jī)械能,并被精密控制。所以,電能就成為當(dāng)前不同能源之間相互轉(zhuǎn)化的樞紐。另外,電能還可以遠(yuǎn)距離傳送、大規(guī)模生產(chǎn),并瞬間傳遞到用戶(hù)端。這樣,調(diào)整能源消費(fèi)格局,實(shí)施電能替代就成為必然的選擇[1]。
要滿(mǎn)足全球能源的可持續(xù)發(fā)展需求,清潔能源是根本,應(yīng)該推進(jìn)清潔替代和電能替代這兩個(gè)替代的發(fā)展,擴(kuò)大清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用規(guī)模。在終端能源的需求方面,電能的比例將進(jìn)一步提高,推動(dòng)全球范圍內(nèi)的電網(wǎng)互聯(lián)互通,從而實(shí)現(xiàn)全球化的電網(wǎng)互聯(lián)清潔能源配置,使電網(wǎng)所配置的能源資源效益更加明顯。同時(shí),為滿(mǎn)足跨國(guó)、跨洲遠(yuǎn)距離電能輸送的要求,亟需建設(shè)特高壓骨干網(wǎng)架,并以具有信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)性特征的智能電網(wǎng)為基礎(chǔ),支撐大規(guī)模清潔能源的并網(wǎng)和控制,滿(mǎn)足分布式電源和智能設(shè)備的靈活接入需求,最終構(gòu)建全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),即全球能源互聯(lián)網(wǎng)。
可以說(shuō),全球能源互聯(lián)網(wǎng)是21世紀(jì)能源領(lǐng)域的重大創(chuàng)新,是集能源傳輸、資源配置、市場(chǎng)交易、信息交互、智能服務(wù)于一體的“物聯(lián)網(wǎng)”,是共建共享、互聯(lián)互通、開(kāi)放兼容的“巨系統(tǒng)”,是創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境綜合價(jià)值的和平發(fā)展平臺(tái),將深刻改變?nèi)蚰茉窗l(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)生活和生態(tài)環(huán)境。
2.1發(fā)展全球能源互聯(lián)網(wǎng),將改善自然環(huán)境,實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展
全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,提升了全球清潔能源的消費(fèi)比重,使得各種污染物排放以及溫室氣體明顯下降,解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,讓人們進(jìn)入享受生態(tài)文明的新常態(tài)。預(yù)計(jì)到2050年,二氧化碳的排放量只有1990年的一半,大氣溫升能夠控制在2℃以?xún)?nèi);生態(tài)環(huán)境可以得到快速的恢復(fù),解決困擾人類(lèi)的生態(tài)問(wèn)題,在藍(lán)天綠水的環(huán)境下,支持經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)周期的繁榮發(fā)展[2]。
2.2發(fā)展全球能源互聯(lián)網(wǎng),將改變公眾生活,提升人類(lèi)發(fā)展水平
現(xiàn)階段,全球能源互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人類(lèi)生存與發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)也開(kāi)創(chuàng)了一種新的經(jīng)濟(jì)體系,確保在全新的能源網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)中人類(lèi)能夠得到更好的發(fā)展。全球能源互聯(lián)網(wǎng)可以讓人們享受智能生活。在未來(lái),也會(huì)在各個(gè)方面給人們打上全球能源互聯(lián)網(wǎng)的印記。在生活領(lǐng)域之中,人們的商品需求、能源需求以及工作需求都會(huì)朝著多元化轉(zhuǎn)變;在生產(chǎn)領(lǐng)域,能夠更好地結(jié)合清潔能源系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能化的能源系統(tǒng)操作,推動(dòng)人們的健康發(fā)展以及社會(huì)智能化、自動(dòng)化水平的提高。勞動(dòng)者可以從原本重復(fù)性、直接的勞動(dòng)中逐漸的解脫出來(lái),也擁有更多的精力與時(shí)間做自己喜歡做的事。
2.3發(fā)展全球能源互聯(lián)網(wǎng),將推動(dòng)社會(huì)變革,構(gòu)建高效社會(huì)形態(tài)
全球能源互聯(lián)網(wǎng)處于能源的交換與工序的樞紐,擁有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的支持,也儲(chǔ)存了指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù),屬于整合資源、引導(dǎo)布局、推動(dòng)變革的綜合平臺(tái)。社會(huì)生產(chǎn)方式能夠更加的協(xié)同,未來(lái)企業(yè)之間的互聯(lián)也能夠構(gòu)成更高層次、更大規(guī)模的智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),小批量、多品種的生產(chǎn)方式也能夠?qū)崿F(xiàn)能源效率的最優(yōu)化;這樣的方式也讓社會(huì)組織形式更為高效,當(dāng)人類(lèi)處于寬松的工作環(huán)境之下,處于更有效的社會(huì)組織之中,就能夠獲取更好的發(fā)展;同時(shí),社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)體系也能更具智慧,智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等相互的融合,就會(huì)讓各個(gè)方面的服務(wù)更加豐富,實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的共享、行業(yè)協(xié)同服務(wù),從而拓展出更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
2.4構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),追風(fēng)逐日,打造“低碳冬奧”
打造“低碳冬奧”,全球能源互聯(lián)網(wǎng)張家口創(chuàng)新示范區(qū)揭開(kāi)面紗?;趪?guó)家電網(wǎng)冀北電力《全球能源互聯(lián)網(wǎng)張家口創(chuàng)新示范區(qū)發(fā)展白皮書(shū)》的發(fā)布,提出在未來(lái)的5年之內(nèi)將要投資230億元,用于新建冬奧綜合配套等十大工程的建設(shè),并以此為基礎(chǔ)來(lái)打造全球能源互聯(lián)網(wǎng)“樣板間”,真正的做到服務(wù)“綠色奧運(yùn)、低碳奧運(yùn)”。
柔性變電站、奧運(yùn)低碳綜合配套智能電網(wǎng)……未來(lái),張家口將會(huì)在“追風(fēng)逐日”的環(huán)境之下,依托太陽(yáng)能與風(fēng)能來(lái)打造新能源互聯(lián)網(wǎng)“樣板間”。在示范區(qū)域之中也將成為匯集清潔能源、智能電網(wǎng)以及特高壓作為核心要素的綜合性展示平臺(tái),進(jìn)而成為開(kāi)發(fā)、配置并利用清潔大規(guī)模的基礎(chǔ)平臺(tái)。
2.5打造全球能源互聯(lián)網(wǎng),一帶一路,奠定發(fā)展基礎(chǔ)
電力是現(xiàn)代能源系統(tǒng)的主體,也是未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)的核心樞紐,電氣化程度越高越是如此?;谀茉窗踩蜌夂蜃兓瓤沙掷m(xù)發(fā)展的考慮,電氣化和清潔化成為全球能源發(fā)展的兩大趨勢(shì),這推動(dòng)了構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)需求的產(chǎn)生。
中國(guó)“一帶一路”戰(zhàn)略倡議提出至今,受到了全球廣泛關(guān)注,區(qū)域間能源的互聯(lián)互通問(wèn)題也引發(fā)能源界的思考。而全球能源互聯(lián)網(wǎng)理念的提出,是在更大范圍內(nèi)對(duì)能源互聯(lián)互通的宏偉構(gòu)想。可見(jiàn),“一帶一路”“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”和電力系統(tǒng)三者之間具有很強(qiáng)的交叉性、關(guān)聯(lián)性和協(xié)同性。
目前,國(guó)內(nèi)專(zhuān)家提出從國(guó)家互聯(lián)、洲內(nèi)互聯(lián),再到洲際互聯(lián)三個(gè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段。其中,“一帶一路”所推動(dòng)的區(qū)域能源互聯(lián)互通是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)家間和區(qū)域?qū)用娴木唧w體現(xiàn)和難點(diǎn)所在?!耙粠б宦贰惫采婕鞍ㄖ袊?guó)在內(nèi)的65個(gè)國(guó)家,如何在各國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、基礎(chǔ)設(shè)施以及發(fā)展層次、能源需求等方面具有較大差異的情況下,實(shí)現(xiàn)這些國(guó)家間能源(電力)的互聯(lián)互通,對(duì)構(gòu)建更高層面的區(qū)域或全球能源互聯(lián)網(wǎng)具有不可或缺的意義。
總而言之,現(xiàn)階段的全球能源互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不再停留在經(jīng)濟(jì)學(xué)家對(duì)于未來(lái)能源的一種構(gòu)想之中,我們已經(jīng)找到了“可再生能源同互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互融合”的一種途徑,并且已經(jīng)落地生根。全球能源互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)前全球能源發(fā)展的必然選擇,這一互聯(lián)網(wǎng)的形成對(duì)于人類(lèi)的社會(huì)生活、國(guó)家發(fā)展以及地球生態(tài)環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生極大的影響。所以,實(shí)現(xiàn)全球能源互聯(lián)網(wǎng),就能夠推動(dòng)人類(lèi)文明朝著更高的階段發(fā)展,同時(shí),也能夠在全球的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)人類(lèi)和諧、生態(tài)和諧的場(chǎng)景,從而為人類(lèi)的可持續(xù)生存與發(fā)展開(kāi)啟新的篇章。
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2095-2066(2016)25-0250-02
2016-8-20
[1]林為民,余 勇,梁 云,韓海韻.支撐全球能源互聯(lián)網(wǎng)的信息通信技術(shù)研究[J].智能電網(wǎng),2015(12):1097~1102.
[2]余曉丹,徐憲東,陳碩翼,吳建中,賈宏杰.綜合能源系統(tǒng)與能源互聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)述[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2016(01):1~13.