編者按:隨著數(shù)字信息時(shí)代的到來(lái)和能源革命的推進(jìn),電力已成為新一代能源系統(tǒng)的中心,電力的清潔低碳發(fā)展成為全球應(yīng)對(duì)氣候變化的關(guān)鍵。歐洲是全球能源綠色低碳發(fā)展和推進(jìn)電網(wǎng)互聯(lián)發(fā)展的積極踐行者,本文主要介紹歐洲互聯(lián)電網(wǎng)發(fā)展及其在支撐清潔能源發(fā)展方面的經(jīng)驗(yàn),分析其對(duì)我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的借鑒意義。
歐洲互聯(lián)電網(wǎng)與可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀
歐洲互聯(lián)電網(wǎng)主要包括歐洲大陸、北歐、波羅的海、英國(guó)、愛(ài)爾蘭五個(gè)同步電網(wǎng)區(qū)域,由歐洲輸電商聯(lián)盟(ENTSO-E)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)管理,是世界上規(guī)模最大的互聯(lián)電網(wǎng)之一。各成員國(guó)間電網(wǎng)互聯(lián)相對(duì)緊密,共有跨國(guó)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)355條,其中交流聯(lián)絡(luò)線(xiàn)328條,直流聯(lián)絡(luò)線(xiàn)27條,聯(lián)絡(luò)電壓等級(jí)以380/400千伏、200/285千伏為主。
截至2015年年底,歐洲電網(wǎng)總裝機(jī)容量達(dá)到10.3億千瓦,發(fā)電量達(dá)到3.3萬(wàn)億千瓦時(shí),各成員國(guó)間交換電量約4490億千瓦時(shí),占總用電量12%;風(fēng)電裝機(jī)1.43億千瓦,占全球的33%,僅次于亞洲;太陽(yáng)能裝機(jī)0.98億千瓦,占全球的43%,居全球各大洲首位;2006年以來(lái),風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)年均增長(zhǎng)率為13%和46%。
歐洲電網(wǎng)互聯(lián)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)
歐洲地區(qū)國(guó)家眾多,能源需求量大,能源資源相對(duì)匱乏且分布不均衡。為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,歐洲各國(guó)間電網(wǎng)互聯(lián)起步較早。在過(guò)去的10多年間,為應(yīng)對(duì)氣候變化和能源安全的雙重挑戰(zhàn),歐洲大力發(fā)展可再生能源,歐洲跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)新的快速發(fā)展時(shí)期。為提高能效和保障可再生能源發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),歐洲各國(guó)不斷加強(qiáng)電網(wǎng)互聯(lián),歐盟不斷加強(qiáng)和完善能源立法,構(gòu)建統(tǒng)一電力市場(chǎng),消除國(guó)家間電力貿(mào)易壁壘,促進(jìn)可再生能源在歐洲更大范圍內(nèi)自由流動(dòng)和高效消納。近年來(lái),歐洲成為全球可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)跑者。總結(jié)其經(jīng)驗(yàn),主要有發(fā)展戰(zhàn)略引領(lǐng)、打破市場(chǎng)壁壘、完善電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)與規(guī)劃協(xié)調(diào)、加強(qiáng)電網(wǎng)互聯(lián)四大方面。
發(fā)展戰(zhàn)略引領(lǐng)
歐盟作為全球溫室氣體減排行動(dòng)的積極倡導(dǎo)者,近年來(lái)出臺(tái)了一系列能源戰(zhàn)略,積極引領(lǐng)和推動(dòng)可再生能源發(fā)展。2007年,歐盟理事會(huì)確立了中期能源與氣候變化目標(biāo),即“20—20—20”:2020年溫室氣體排放量比1990年水平減少20%(如果條件許可則減少30%),可再生能源份額提高到20%,能源利用效率提高20%。2011年12月,歐盟發(fā)布了“2050能源路線(xiàn)圖”,提出歐盟到2050年碳排放量比1990年下降80%~95%的目標(biāo),并提出大力發(fā)展可再生能源等四種路徑的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。2013年,歐盟制定《2050年能源技術(shù)路線(xiàn)圖》等戰(zhàn)略計(jì)劃,突出可再生能源在能源供應(yīng)中的主體地位。2014年1月,歐盟委員會(huì)提出《2030氣候和能源框架》,為2030年設(shè)立了三個(gè)主要目標(biāo):溫室氣體至少減排40%(與1990年相比),可再生能源比例至少占27%,能效至少提高27%。
電網(wǎng)互聯(lián) 統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)
1996年,歐盟頒布了第一次能源改革法案,要求各國(guó)實(shí)施電力市場(chǎng)化改革,電網(wǎng)與電力生產(chǎn)、供應(yīng)分離,開(kāi)放用戶(hù)選擇權(quán),推進(jìn)歐盟統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)。2003年,歐盟頒布了第二次能源改革方案,進(jìn)一步加大了歐盟統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)力度。經(jīng)過(guò)上述兩次能源改革,為了進(jìn)一步增強(qiáng)歐洲電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)性,提高能源市場(chǎng)效率,保障電力供應(yīng)以及推動(dòng)建立統(tǒng)一的歐盟能源市場(chǎng),2009年8月,歐盟正式通過(guò)第三能源包,內(nèi)容包括實(shí)現(xiàn)有效的輸送網(wǎng)絡(luò)拆分、建立監(jiān)管框架、網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入及提高透明度等,進(jìn)一步推動(dòng)在歐盟國(guó)家建立統(tǒng)一的能源電力市場(chǎng)。2011年,歐盟委員會(huì)明確提出2014年之前建成歐盟內(nèi)部統(tǒng)一能源市場(chǎng)的目標(biāo),要求各成員國(guó)加快電網(wǎng)和天然氣管道的互聯(lián),保證2015年前消除能源孤島,實(shí)現(xiàn)能源在歐盟范圍內(nèi)的自由輸送和供應(yīng)。
不斷完善電網(wǎng)運(yùn)行與規(guī)劃協(xié)調(diào)
20世紀(jì)20年代,歐洲跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起步。到二戰(zhàn)后,為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,西歐國(guó)家間電網(wǎng)互聯(lián)需求增強(qiáng)。隨著聯(lián)網(wǎng)國(guó)家的增多、范圍的不斷擴(kuò)大,為保障各國(guó)電網(wǎng)間的協(xié)調(diào)運(yùn)行,先后成立了“電力生產(chǎn)和運(yùn)輸協(xié)調(diào)聯(lián)盟(UCPTE)”、“電力傳輸協(xié)調(diào)聯(lián)盟(UCTE)”、歐洲輸電系統(tǒng)運(yùn)行商(ESTO)等協(xié)調(diào)組織。原來(lái)歐盟各國(guó)電力輸送系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的合作都是建立在自愿基礎(chǔ)上的。要實(shí)現(xiàn)歐盟2007年提出的三個(gè)“20%”目標(biāo),為保障大規(guī)??稍偕茉窗l(fā)電及并網(wǎng),歐洲電力供應(yīng)骨干網(wǎng)——輸電網(wǎng)層面的協(xié)調(diào)需要大幅加強(qiáng)?;诖耍?009年成立歐洲輸電商聯(lián)盟(ENTSO-E)。根據(jù)(EC)714/2009法規(guī),ENTSO-E負(fù)責(zé)加強(qiáng)協(xié)調(diào)其41個(gè)成員間的合作,促進(jìn)泛歐洲電力傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)和可再生能源并網(wǎng)等目標(biāo)。ENTSO-E負(fù)責(zé)每?jī)赡臧l(fā)布一次歐洲電網(wǎng)十年發(fā)展規(guī)劃(TYNDP),發(fā)布待建設(shè)的聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目清單,只有納入規(guī)劃的項(xiàng)目才可能被實(shí)施。ENTSO-E的成立,標(biāo)志著歐洲電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入統(tǒng)一規(guī)劃階段。
加強(qiáng)電網(wǎng)互聯(lián)支撐可再生能源消納
德國(guó)與周邊7個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了互聯(lián),2012年聯(lián)網(wǎng)容量達(dá)到2100萬(wàn)千瓦,占系統(tǒng)最大負(fù)荷的25%、風(fēng)光裝機(jī)規(guī)模的33%。與周邊國(guó)家的充分聯(lián)網(wǎng),為德國(guó)可再生能源的高比例消納提供了重要支撐。葡萄牙與西班牙電網(wǎng)相聯(lián),最大功率交換能力310萬(wàn)千瓦,為葡萄牙風(fēng)光裝機(jī)容量的59%。西班牙與法國(guó)、葡萄牙和摩洛哥等國(guó)電網(wǎng)相聯(lián),最大功率交換能力685萬(wàn)千瓦,為西班牙風(fēng)光裝機(jī)容量的23.2%。丹麥電網(wǎng)與挪威、瑞典和德國(guó)通過(guò)14條聯(lián)絡(luò)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián),聯(lián)網(wǎng)容量超過(guò)500萬(wàn)千瓦,接近2015年底的風(fēng)光裝機(jī)總量,利用北歐豐富的水電資源為丹麥風(fēng)電消納起到了良好的調(diào)節(jié)作用。
為加快風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源的開(kāi)發(fā)利用,歐盟擬加強(qiáng)跨國(guó)電網(wǎng)互聯(lián),提出到2020年各成員國(guó)跨國(guó)輸電能力至少占本國(guó)裝機(jī)容量的10%,2030年達(dá)到15%。根據(jù)2016年12月發(fā)布的歐洲十年電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃報(bào)告(TYNDP2016),要實(shí)現(xiàn)歐洲氣候變化控制目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)2030年電力系統(tǒng)減排80%,未來(lái)要進(jìn)一步擴(kuò)大電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模以滿(mǎn)足大規(guī)??稍偕茉磦鬏斝枨?,需要重點(diǎn)加強(qiáng)十大互聯(lián)電網(wǎng)斷面:英國(guó)與歐洲大陸及北歐、北歐與歐洲大陸、波羅的海國(guó)家與歐洲其他國(guó)、歐洲東南部與中部聯(lián)網(wǎng)等。
啟示與思考
我國(guó)是世界上最大的能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主,這使得我們一方面承受碳減排的國(guó)際壓力,同時(shí)也面臨著嚴(yán)峻的國(guó)內(nèi)環(huán)境治理問(wèn)題,加快能源轉(zhuǎn)型發(fā)展刻不容緩。
我國(guó)政府承諾2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)總量的15%,2030年達(dá)到20%。2000年以來(lái),我國(guó)風(fēng)電進(jìn)入快速發(fā)展階段,2005年以來(lái),太陽(yáng)能發(fā)電進(jìn)入高速發(fā)展階段。根據(jù)國(guó)際可再生能源署(IRENA)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至2015年年底,中國(guó)大陸水電裝機(jī)占全球的27%、風(fēng)電裝機(jī)占34%,太陽(yáng)能裝機(jī)占19%,成為全球可再生能源發(fā)展名副其實(shí)的領(lǐng)跑者。然而,在我國(guó)電源結(jié)構(gòu)支撐可再生能源發(fā)展方面存在天然缺陷的現(xiàn)實(shí)情況下,在電力需求增長(zhǎng)放緩的發(fā)展形勢(shì)下,由于電源電網(wǎng)發(fā)展不協(xié)調(diào)、跨省跨區(qū)可再生能源消納機(jī)制不健全等方面的原因,我國(guó)可再生能源發(fā)展出現(xiàn)了“邊建邊棄”的情況。2015年,我國(guó)全年棄風(fēng)電量339億千瓦時(shí),同比增加213億千瓦時(shí),平均棄風(fēng)率15%;全年棄光電量46.5億千瓦時(shí),平均棄光率12%。2016年,我國(guó)全年棄風(fēng)電量達(dá)到497億千瓦時(shí),平均棄風(fēng)率上升到17.1%,西北地區(qū)棄光電量70.4億千瓦時(shí),平均棄光率19.8%。我國(guó)的棄風(fēng)主要集中在風(fēng)能資源富集的西北、東北和華北(“三北”)地區(qū),棄光全部集中在太陽(yáng)能資源最好的西北地區(qū)。
歐洲與我國(guó)電力發(fā)展具有一定相似性,都把可再生能源作為能源轉(zhuǎn)型的發(fā)展重點(diǎn),都存在可再生能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送的需求。E-Highways2050項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)者G.Sanchis指出,可再生能源發(fā)展規(guī)模越大,從歐洲可再生能源資源富集的邊遠(yuǎn)地區(qū)到負(fù)荷中心地區(qū)的電力流和傳輸容量需求越大。學(xué)習(xí)歐洲互聯(lián)電網(wǎng)發(fā)展及其促進(jìn)可再生能源發(fā)展方面的經(jīng)驗(yàn),我國(guó)需要繼續(xù)加強(qiáng)和加快跨省跨區(qū)特高壓電網(wǎng)建設(shè),加快解決西南、“三北”和西北地區(qū)的棄水棄風(fēng)棄光存量問(wèn)題,同時(shí)為未來(lái)更大規(guī)模(20億千瓦以上)的水風(fēng)光消納提供更大范圍的優(yōu)化配置平臺(tái),支撐能源轉(zhuǎn)型加快發(fā)展;完善可再生能源跨省跨區(qū)消納機(jī)制,打破省間電力交易壁壘,推進(jìn)跨省區(qū)可再生能源增量現(xiàn)貨交易,用市場(chǎng)化方式來(lái)最大可能地消納可再生能源;加強(qiáng)電源電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃,優(yōu)化可再生能源建設(shè)速度與開(kāi)發(fā)布局,優(yōu)化系統(tǒng)中的氣電、抽水蓄能等調(diào)節(jié)電源建設(shè)和布局,控制可再生能源在局部地區(qū)的過(guò)快增長(zhǎng)和外送通道建設(shè)滯后矛盾,同步可再生能源基地與外送通道的建設(shè)進(jìn)程。
中國(guó)能源變革令西方相形見(jiàn)絀 煤炭減少量超英國(guó)總煤炭需求
外媒稱(chēng),德國(guó)對(duì)于自己一直是能源變革方面的先驅(qū)非常驕傲和自豪。然而眼下在中國(guó)所發(fā)生的事令德國(guó)在過(guò)去幾年來(lái)的成績(jī)相形見(jiàn)絀。
據(jù)《赫芬頓郵報(bào)》德國(guó)版網(wǎng)站3月1日?qǐng)?bào)道,中國(guó)目前正準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)一個(gè)180度的逆轉(zhuǎn)——這或許是所有人都沒(méi)有想到的。《經(jīng)理人》雜志報(bào)道說(shuō),中國(guó)去年的煤炭用量比上年減少了4.7%。因此而節(jié)省的煤炭用量超過(guò)了英國(guó)的總煤炭需求。
這是中國(guó)能源部門(mén)公布的最新數(shù)字。對(duì)此“能源集體”網(wǎng)絡(luò)雜志寫(xiě)道,2016年中國(guó)水力、風(fēng)能和太陽(yáng)能領(lǐng)域的增長(zhǎng)幾乎是德國(guó)以此類(lèi)方式生產(chǎn)的能源的總和。
而大約兩年前,國(guó)際能源署還悲觀地預(yù)言,中國(guó)煤炭用量到2030年之前都將持續(xù)增長(zhǎng)。
報(bào)道稱(chēng),煤炭在中國(guó)能源消耗中仍還占62%的比例。但是目前開(kāi)始的變革是驚人的——而且它可能會(huì)持續(xù)下去。仍在進(jìn)一步增大的能源需求目前已有幾乎20%是由可再生能源滿(mǎn)足的。
在中國(guó)出現(xiàn)了巨型的水力發(fā)電站——比如說(shuō)2013年投入使用的溪洛渡水電站就是該類(lèi)型發(fā)電站中規(guī)模最大的之一。
報(bào)道稱(chēng),從這些對(duì)未來(lái)的投資中獲益的不僅僅是中國(guó):因?yàn)檫@種綠色能源革命也大大減少了碳排放?!督?jīng)理人》雜志援引綠色和平組織煤炭專(zhuān)家勞里˙米呂維塔的話(huà)說(shuō),他相信,目前在中國(guó)所發(fā)生的事“令控制氣候變化的前景徹底發(fā)生了革命”。
美國(guó)可再生能源過(guò)去10年增加3倍 仍落后于歐洲中國(guó)
根據(jù)一家產(chǎn)業(yè)組織“可持續(xù)能源商業(yè)委員會(huì)”(BCSE)在2月份出版的《美國(guó)可持續(xù)能源》雜志上發(fā)表的一份報(bào)告,自2008年以來(lái),美國(guó)的可再生能源裝機(jī)容量已經(jīng)增加了3倍。
根據(jù)這份報(bào)告,到2016年年底,美國(guó)來(lái)自可持續(xù)能源(包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和地?zé)岬?的能源裝機(jī)容量達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的141吉瓦。而水電作為美國(guó)最普遍的可再生能源,在這段時(shí)期內(nèi)又額外增加了103吉瓦。水電的裝機(jī)容量在過(guò)去10年中大致保持穩(wěn)定狀態(tài)。
新的風(fēng)能和太陽(yáng)能裝機(jī)容量占據(jù)了增加的裝機(jī)容量的大部分。從2008年開(kāi)始,這兩種能源的組合裝機(jī)容量增加了近5倍,由26吉瓦變?yōu)?23吉瓦。其中風(fēng)能的裝機(jī)容量達(dá)到83吉瓦。
然而這份報(bào)告同時(shí)也指出,美國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐盟和中國(guó)——截止到2015年,后兩者的風(fēng)電裝機(jī)容量都已超過(guò)140吉瓦。
根據(jù)BCSE的分析,近些年來(lái),太陽(yáng)能光伏和電池使用量的增加促進(jìn)了美國(guó)低碳能源最顯著的增長(zhǎng),而這種增加恰恰是稅收優(yōu)惠政策和安裝費(fèi)用大幅下降帶來(lái)的結(jié)果。
位于華盛頓哥倫比亞特區(qū)的BCSE的主席Lisa Jacobson表示:“美國(guó)的能源市場(chǎng)正在發(fā)生轉(zhuǎn)變,而且正在迅速轉(zhuǎn)變。”
但是這份報(bào)告強(qiáng)調(diào),如果美國(guó)要在未來(lái)幾十年里提高部署清潔能源的步伐,地方政府、州政府和聯(lián)邦政府都將在其中發(fā)揮一定的作用。Jacobson指出:“我們?nèi)匀恍枰呱系囊龑?dǎo)。”
包括水電在內(nèi)的可再生能源于去年達(dá)到了美國(guó)電力需求的15%,而在10年前,這一比例僅為8%。相比之下,可再生能源滿(mǎn)足了全球電力需求的24%。在美國(guó),同一時(shí)期內(nèi),來(lái)自煤炭的能源份額從近50%下降到30%。
報(bào)告指出,2016年,多虧電力部門(mén)增加了脫碳環(huán)節(jié)以及普遍提高能源效率,美國(guó)的溫室氣體排放量降低至25年來(lái)的新低。
近些年來(lái),美國(guó)政府推出了一系列能源政策,包括為應(yīng)對(duì)氣候變化而在新能源領(lǐng)域投資并創(chuàng)造500萬(wàn)個(gè)“綠色”工作崗位,提高交通工具的燃油效率,增加國(guó)內(nèi)能源生產(chǎn)和使用以減少能源進(jìn)口,實(shí)現(xiàn)能源的多元化,推行節(jié)能項(xiàng)目以提高能效。
從目前來(lái)看,這些能源政策的落實(shí)情況并不十分理想。美國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)于氣候變化的預(yù)期判斷、能源使用的環(huán)境影響,仍未達(dá)成較為廣泛的共識(shí)。而在美國(guó)的政治框架之中,征收碳稅很難獲得公眾支持。是否需要繼續(xù)大力開(kāi)發(fā)核能,如何真正擺脫對(duì)于進(jìn)口石油的過(guò)度依賴(lài),碳捕集如何可行,怎樣建立對(duì)溫室氣體的監(jiān)管,如何充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用來(lái)鼓勵(lì)新能源發(fā)展,如何在氣候和能源管理上達(dá)成密切的國(guó)際合作,都是未來(lái)需要解決的問(wèn)題。
原標(biāo)題:中國(guó)能源變革令西方相形見(jiàn)絀