進入21世紀,新一輪(lun)能(neng)(neng)源(yuan)革(ge)命(ming)在全球(qiu)蓬勃興起。在近日舉辦的2019年太原能(neng)(neng)源(yuan)低碳發展論壇(tan)上(shang),眾多(duo)海內外能(neng)(neng)源(yuan)領域的嘉(jia)賓(bin)匯聚一堂,共同探討(tao)能(neng)(neng)源(yuan)革(ge)命(ming)的未來,推動國際(ji)能(neng)(neng)源(yuan)合作。面對能(neng)(neng)源(yuan)發展新形(xing)勢,未來電網將如何轉型(xing)?清潔能(neng)(neng)源(yuan)能(neng)(neng)否(fou)大規模消納(na)?我們的生活(huo)又(you)會因此有什么改變?
轉型:電網已成為多能轉換利用的樞紐
薄如(ru)紙(zhi)片的(de)(de)電池、不怕踩(cai)的(de)(de)光(guang)伏路面、安全節能的(de)(de)直流(liu)家電……一(yi)項(xiang)項(xiang)能源“黑科技”讓人們無(wu)限憧(chong)憬(jing)美好未來。
能源(yuan)(yuan)低碳發展(zhan)關乎人類未來。2014年6月(yue),習近平總(zong)書記主持召(zhao)開(kai)中央財(cai)經領導小組第(di)六次(ci)會(hui)議(yi),提出我國能源(yuan)(yuan)安(an)全(quan)發展(zhan)的“四個革(ge)命、一個合作”能源(yuan)(yuan)安(an)全(quan)新戰(zhan)(zhan)略。5年來,在能源(yuan)(yuan)安(an)全(quan)新戰(zhan)(zhan)略的指引下,中國積(ji)極推(tui)進能源(yuan)(yuan)消費、供(gong)給、技(ji)術、體制革(ge)命,積(ji)極構建清潔低碳、安(an)全(quan)高效的能源(yuan)(yuan)體系(xi),取得了顯著成效。
當前(qian),促進能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)低碳轉(zhuan)型受到很多國(guo)家的(de)(de)關注。美國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)部(bu)前(qian)助理部(bu)長、美國(guo)哥倫比(bi)亞大學全球能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)政策(ce)研究(jiu)中(zhong)心首(shou)席研究(jiu)員(yuan)大衛·桑德羅表示:“去(qu)年,美國(guo)經(jing)歷了熱浪的(de)(de)襲(xi)擊。我們沒有(you)什(shen)么選擇(ze),必須(xu)實現(xian)(xian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)低碳轉(zhuan)型。現(xian)(xian)在新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)變革席卷世界,風能(neng)(neng)、太(tai)陽能(neng)(neng)等被(bei)廣泛利用,我們需(xu)要做更多的(de)(de)事情。”
中(zhong)國是全球最(zui)大的(de)能源消(xiao)費(fei)國,但油(you)氣(qi)對(dui)外依存度高,能源自給率不足(zu)80%,推動能源低碳轉型尤(you)為緊(jin)迫。國家電網(wang)有(you)(you)限公(gong)司(si)董事長(chang)、黨組書記寇偉在(zai)論壇開(kai)幕式(shi)上表(biao)示:“中(zhong)國油(you)氣(qi)資源不足(zu),清潔低碳和電氣(qi)化(hua)是新一輪能源革命的(de)重要趨(qu)勢和特點。未(wei)來,電能的(de)利用范圍將前所未(wei)有(you)(you)地(di)拓(tuo)展(zhan),在(zai)終端能源消(xiao)費(fei)中(zhong)的(de)比(bi)重大幅提升。”
數據顯(xian)示,2018年,中國非化石能(neng)源(yuan)占一次(ci)能(neng)源(yuan)消(xiao)費的比重(zhong)為(wei)14.3%,電能(neng)占終端能(neng)源(yuan)消(xiao)費的比重(zhong)為(wei)25.5%,比10年前分別提高(gao)5.9和6.3個百(bai)分點。預計到2050年,兩個指(zhi)標均將超(chao)過(guo)50%,屆(jie)時中國能(neng)源(yuan)的面貌將發生顯(xian)著變化。
據了解,非(fei)化(hua)石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)主要(yao)(yao)通過(guo)轉化(hua)為(wei)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)實(shi)現(xian)(xian)高(gao)效利用(yong),隨著能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型的(de)深入推進,電(dian)(dian)網在能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型中(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)愈發重(zhong)要(yao)(yao)。國網能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)研究(jiu)院有限公司(si)董事長(院長)、黨委書記張運(yun)洲指出,我(wo)國電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統現(xian)(xian)階段(duan)已基本實(shi)現(xian)(xian)自給(gei)自足,電(dian)(dian)力(li)(li)在提升能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)自給(gei)自足水平和能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan)中(zhong)的(de)地位凸顯。未來要(yao)(yao)充(chong)分發揮以電(dian)(dian)為(wei)中(zhong)心(xin)、電(dian)(dian)網為(wei)樞紐的(de)重(zhong)要(yao)(yao)作(zuo)用(yong),有效支撐高(gao)比例新能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)并網及調(diao)度(du),促進資源(yuan)(yuan)大范圍優化(hua)配置。
不僅如此,進入新時代(dai),人們的(de)用(yong)能(neng)理念和用(yong)能(neng)形式(shi)都發生了(le)巨大變(bian)化。人們不再滿足(zu)于“用(yong)上(shang)電”,而是希望“用(yong)好能(neng)”,并從單純的(de)能(neng)源(yuan)消費(fei)者向(xiang)參與能(neng)源(yuan)生產、消費(fei)、交(jiao)易、互動的(de)產銷合一者轉變(bian)。分布式(shi)能(neng)源(yuan)、儲(chu)能(neng)、電動汽車等交(jiao)互式(shi)能(neng)源(yuan)設施的(de)快速發展,對(dui)電網企業提出(chu)了(le)越來越高(gao)的(de)要求。
提起(qi)中國人民用(yong)能(neng)方式的(de)變化,大衛·桑德羅深有感(gan)(gan)觸(chu)。他說:“我到(dao)(dao)太原之后了解到(dao)(dao),這(zhe)(zhe)(zhe)里所有的(de)出租車(che)都(dou)是電動汽車(che)。我聽到(dao)(dao)這(zhe)(zhe)(zhe)個消(xiao)息感(gan)(gan)到(dao)(dao)非常震驚,我覺得在全球范圍內這(zhe)(zhe)(zhe)都(dou)是一(yi)個非常好的(de)榜(bang)樣。”目(mu)前,中國已(yi)成為全球電動汽車(che)保(bao)有量(liang)最(zui)多的(de)國家。與此(ci)同時(shi),智(zhi)(zhi)慧交通、智(zhi)(zhi)慧環保(bao)、智(zhi)(zhi)慧建筑、智(zhi)(zhi)慧社區等也如雨后春筍般涌現,滲透(tou)到(dao)(dao)人們的(de)日常生(sheng)活中。
這(zhe)都(dou)意(yi)味(wei)著,新一(yi)輪(lun)能源革(ge)命(ming)對(dui)電網(wang)的(de)(de)技術(shu)、功能、形態提出了前所未有(you)的(de)(de)要求,未來的(de)(de)電網(wang)將不再(zai)是(shi)單純的(de)(de)輸電載體,而是(shi)將成(cheng)為多能轉換利用的(de)(de)樞紐和資源優化配(pei)置的(de)(de)平臺。
數字化:泛在電力物聯網進一步優化用電結構
進入21世紀,數字革命蓬勃發展。數字技術(shu)已全面滲透到各行各業(ye),能源行業(ye)亟(ji)須加快數字化轉型,以數字技術(shu)為(wei)傳統能源行業(ye)賦(fu)能。
據(ju)統計,全球2000家(jia)跨國(guo)公司(si)中(zhong)(zhong),67%的(de)CEO已將數(shu)(shu)字(zi)(zi)化確定(ding)為(wei)公司(si)戰(zhan)略的(de)核心。數(shu)(shu)字(zi)(zi)化轉(zhuan)型(xing)成為(wei)所(suo)有行業(ye)的(de)必(bi)由之路。國(guo)家(jia)發改(gai)委能(neng)源研究所(suo)可再生能(neng)源中(zhong)(zhong)心首席顧問KaareSandholt表示:“數(shu)(shu)據(ju)對我們(men)是(shi)(shi)非常重(zhong)要的(de)。不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)(shi)數(shu)(shu)據(ju),而且是(shi)(shi)大(da)數(shu)(shu)據(ju),是(shi)(shi)透(tou)明(ming)的(de)大(da)數(shu)(shu)據(ju),所(suo)有的(de)人都可以隨時獲取的(de)數(shu)(shu)據(ju),這(zhe)是(shi)(shi)一個(ge)新的(de)趨勢,在丹麥我們(men)就創建了這(zhe)么(me)一個(ge)開放的(de)數(shu)(shu)據(ju)平臺。”
到2050年(nian),中國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)發展將實(shi)現“兩個(ge)50%”,即能(neng)(neng)源(yuan)清(qing)潔化率(lv)(非化石能(neng)(neng)源(yuan)占(zhan)一(yi)(yi)次能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)比重(zhong)(zhong))超過50%,電(dian)氣(qi)化率(lv)(電(dian)能(neng)(neng)占(zhan)終端能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)比重(zhong)(zhong))超過50%。這意(yi)味(wei)著一(yi)(yi)半以上的能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)要靠電(dian)網完成,作為各類能(neng)(neng)源(yuan)轉換利用(yong)和資源(yuan)優化配(pei)置的平(ping)臺,電(dian)網需要以數字(zi)技術(shu)為依托,加快跨(kua)越升(sheng)級的步伐(fa)。
建設(she)泛在(zai)電力物聯(lian)網為電網賦能(neng),是(shi)電網跨越(yue)升級的重要(yao)途徑。當前(qian),以大數據、云計(ji)算、物聯(lian)網、人工智(zhi)能(neng)、5G等為代表的數字技術,正在(zai)深刻改變著(zhu)人類社會(hui)。電網與人們的生(sheng)活息息相關,是(shi)數字化(hua)轉(zhuan)型的重要(yao)領域。
今年年初(chu),國家電(dian)網有限(xian)公司(si)在行業內率(lv)先提出了融合發展泛在電(dian)力(li)(li)物聯網和堅強智能電(dian)網,建(jian)設樞(shu)紐(niu)型、平臺(tai)型、共(gong)享型企業,全面建(jian)設世界一流能源互聯網企業。建(jian)設泛在電(dian)力(li)(li)物聯網,即充分(fen)應用(yong)各(ge)種(zhong)先進數(shu)字(zi)技術,實現電(dian)力(li)(li)系(xi)統各(ge)個環(huan)節萬(wan)物互聯、人機交互,推(tui)動電(dian)網功能、業務、管(guan)理(li)全面升級(ji)。
清(qing)華大學能(neng)源互聯網(wang)創新研究院副院長高峰(feng)曾向記者分享(xiang)了(le)(le)一(yi)件麻(ma)煩(fan)事。今年夏天,高峰(feng)所住小(xiao)(xiao)區(qu)的(de)(de)某(mou)戶家庭的(de)(de)漏電(dian)保(bao)護器出現了(le)(le)故(gu)障(zhang),整棟樓里的(de)(de)家庭都發生(sheng)了(le)(le)跳閘。小(xiao)(xiao)區(qu)物業的(de)(de)電(dian)工(gong)在(zai)解決(jue)問題時(shi),只能(neng)通過人工(gong)排查(cha),來(lai)來(lai)回(hui)回(hui)折騰了(le)(le)一(yi)個多小(xiao)(xiao)時(shi)才找到原因。高峰(feng)預測(ce),當泛在(zai)電(dian)力(li)物聯網(wang)建成之(zhi)后,供電(dian)公(gong)司的(de)(de)智能(neng)感知終端可以(yi)自動(dong)監(jian)測(ce)故(gu)障(zhang)點,將(jiang)大大節省處理故(gu)障(zhang)的(de)(de)時(shi)間(jian)及人力(li),改善人們(men)的(de)(de)用電(dian)體驗。
截至目(mu)前,國家電(dian)網(wang)有限公司(si)已(yi)經建(jian)(jian)(jian)成資源配置能(neng)力最(zui)強的(de)電(dian)網(wang),提升了(le)智能(neng)化水平(ping),發(fa)展了(le)先(xian)進并網(wang)技術(shu)和智能(neng)能(neng)量測試技術(shu),實(shi)現了(le)4.7億客戶(hu)用電(dian)信息的(de)在線采(cai)集;并加快(kuai)建(jian)(jian)(jian)設(she)泛在電(dian)力物聯(lian)(lian)網(wang),按照需(xu)求導向應用驅動(dong),協(xie)(xie)同推(tui)進感知層(ceng)、網(wang)絡層(ceng)、平(ping)臺(tai)層(ceng)、應用層(ceng)建(jian)(jian)(jian)設(she),著力打通(tong)數(shu)字(zi)壁壘,挖掘數(shu)字(zi)價值,計劃到2024年打造智慧能(neng)源綜合(he)服(fu)務平(ping)臺(tai),實(shi)現業務協(xie)(xie)同;同時積極培育發(fa)展新業務,積極開拓電(dian)動(dong)汽車(che)服(fu)務和電(dian)子商務,建(jian)(jian)(jian)成全(quan)球規模最(zui)大(da)的(de)智慧車(che)聯(lian)(lian)網(wang)平(ping)臺(tai),搭(da)建(jian)(jian)(jian)完成電(dian)商平(ping)臺(tai),年交易規模超(chao)過(guo)5000億元。
低碳:全力促進可再生能源消納
在我(wo)國(guo),能(neng)(neng)源(yuan)資源(yuan)稟賦與(yu)能(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)費呈(cheng)逆向分布。在西部(bu)省份,風電(dian)、光電(dian)等清(qing)潔(jie)電(dian)能(neng)(neng)豐(feng)富(fu),但用(yong)(yong)電(dian)需求(qiu)少;中東部(bu)地(di)區清(qing)潔(jie)電(dian)能(neng)(neng)較為(wei)短缺,用(yong)(yong)電(dian)需求(qiu)旺盛。如何(he)將(jiang)西部(bu)的清(qing)潔(jie)電(dian)能(neng)(neng)運(yun)輸到(dao)中東部(bu)負(fu)荷中心(xin),這需要電(dian)網發揮至(zhi)關重要的資源(yuan)配置作用(yong)(yong)。
近年來,大(da)氣污(wu)染、氣候變化(hua)受到社會廣泛關注。減少化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)使用(yong)、加大(da)非(fei)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)的開發(fa)和利用(yong)成為未來的趨勢。國(guo)際(ji)可再(zai)生能(neng)源(yuan)署國(guo)家資助和伙伴關系司(si)亞洲(zhou)區(qu)項目(mu)經理普拉(la)森·阿加瓦(wa)爾說:“我們(men)需要進一步地利用(yong)風能(neng)、太陽(yang)能(neng),目(mu)前各個(ge)國(guo)家紛(fen)紛(fen)出臺了政策,但(dan)是我們(men)必須要加速建設。同時電(dian)力部(bu)門(men)也需要進一步鼓勵可再(zai)生能(neng)源(yuan)的使用(yong)和發(fa)展。”
國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)有(you)限公司一直全(quan)力(li)促進清(qing)(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)納,推動清(qing)(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)產業發(fa)(fa)展(zhan)。目(mu)前,國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)經營區(qu)清(qing)(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)裝機容量達5.8億千瓦(wa),國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)成為全(quan)球接入(ru)水(shui)電(dian)、風電(dian)、太(tai)陽能(neng)發(fa)(fa)電(dian)等清(qing)(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)規模最(zui)大(da)的電(dian)網(wang)。
在(zai)該方面,山(shan)(shan)西是一(yi)個很好的(de)例(li)子。作(zuo)為(wei)全國(guo)重要的(de)煤炭大省和能(neng)(neng)源基(ji)地(di),新(xin)中國(guo)成立70年以來,山(shan)(shan)西省能(neng)(neng)源工業對國(guo)家作(zuo)出了(le)巨大貢獻。新(xin)時代,山(shan)(shan)西經濟發展穩步增長,能(neng)(neng)源轉型迫在(zai)眉睫。如今(jin),山(shan)(shan)西正在(zai)承(cheng)擔全國(guo)的(de)能(neng)(neng)源革命綜合(he)改革試點的(de)歷史使命,率(lv)先(xian)開啟了(le)能(neng)(neng)源轉型探索。
曾(ceng)經,煤炭是山(shan)(shan)西(xi)的(de)代名詞。近年(nian)來(lai),山(shan)(shan)西(xi)相繼出臺(tai)了一系列(lie)的(de)措(cuo)施,有力推動(dong)了新能(neng)源的(de)快速發展,加快擺脫對化石能(neng)源的(de)依(yi)賴。山(shan)(shan)西(xi)省(sheng)能(neng)源局新能(neng)源和可(ke)再生能(neng)源處處長張(zhang)秀(xiu)榮介紹說:“近3年(nian)來(lai),山(shan)(shan)西(xi)風(feng)電(dian)(dian)、光(guang)伏(fu)裝(zhuang)機(ji)年(nian)均(jun)增(zeng)速分別為(wei)16.3%和70.9%,已成為(wei)全省(sheng)第二、第三大電(dian)(dian)源。”其中,風(feng)電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)規模(mo)突破1000萬(wan)千瓦,讓山(shan)(shan)西(xi)正式邁入千萬(wan)千瓦級風(feng)電(dian)(dian)大省(sheng)行列(lie)。
為助力(li)山(shan)(shan)(shan)西(xi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型發展(zhan),國家(jia)(jia)(jia)電(dian)網有限(xian)公(gong)司在(zai)論壇舉辦(ban)期間發布了《關于推進(jin)山(shan)(shan)(shan)西(xi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)革(ge)命綜(zong)合改革(ge)試點實施(shi)方案相(xiang)關研究》成果,國家(jia)(jia)(jia)電(dian)網有限(xian)公(gong)司將從能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生產(chan)、能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費、能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互聯、能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)體制、能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技術(shu)和能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)國際合作(zuo)等六方面推進(jin)山(shan)(shan)(shan)西(xi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型。張運洲信心(xin)滿(man)滿(man)地說:“國家(jia)(jia)(jia)電(dian)網將在(zai)山(shan)(shan)(shan)西(xi)打造‘兩(liang)基地、兩(liang)平(ping)臺’(電(dian)力(li)外送(song)基地、華(hua)北調峰(feng)基地,能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)云平(ping)臺、產(chan)業創新(xin)平(ping)臺),持(chi)續提(ti)升(sheng)‘兩(liang)化(hua)(hua)(hua)(hua)’水平(ping)。到2020年(nian)(nian),山(shan)(shan)(shan)西(xi)省(sheng)電(dian)力(li)清潔(jie)化(hua)(hua)(hua)(hua)率(lv)(非(fei)化(hua)(hua)(hua)(hua)石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)量(liang)占比)達到19%左(zuo)右,電(dian)氣化(hua)(hua)(hua)(hua)率(lv)超(chao)(chao)過18%,新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)(li)用(yong)率(lv)超(chao)(chao)過95%,外送(song)能(neng)(neng)(neng)力(li)達到2900萬(wan)千瓦,率(lv)先建成泛(fan)在(zai)電(dian)力(li)物(wu)(wu)聯網。到2025年(nian)(nian),電(dian)力(li)清潔(jie)化(hua)(hua)(hua)(hua)率(lv)達到25%左(zuo)右,電(dian)氣化(hua)(hua)(hua)(hua)率(lv)超(chao)(chao)過20%,新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)(li)用(yong)率(lv)超(chao)(chao)過97%,外送(song)能(neng)(neng)(neng)力(li)達到5000萬(wan)千瓦,全面建成泛(fan)在(zai)電(dian)力(li)物(wu)(wu)聯網
現(xian)在,泛(fan)在電(dian)力物(wu)聯網(wang)的加速建(jian)(jian)設正在改(gai)善著我們的生(sheng)活。8月29日,全(quan)國首個城市級能(neng)(neng)源互聯網(wang)示(shi)(shi)范(fan)項(xiang)目(mu)浙(zhe)江嘉(jia)興城市能(neng)(neng)源互聯網(wang)綜(zong)合(he)試點(dian)示(shi)(shi)范(fan)項(xiang)目(mu)通過浙(zhe)江省能(neng)(neng)源局驗收。該核心示(shi)(shi)范(fan)區位于(yu)尖山新區(黃灣鎮),實現(xian)了(le)可再生(sheng)能(neng)(neng)源的100%接入與(yu)消納,實現(xian)了(le)清(qing)潔能(neng)(neng)源、高效電(dian)網(wang)、低碳(tan)建(jian)(jian)筑、智(zhi)慧用(yong)能(neng)(neng)、綠(lv)色交通的廣泛(fan)開放互聯,實現(xian)了(le)電(dian)網(wang)側(ce)與(yu)消費側(ce)的綠(lv)色共享。以低碳(tan)建(jian)(jian)筑為例(li),海寧市智(zhi)能(neng)(neng)樓宇(yu)改(gai)造完(wan)成58棟,平(ping)均日用(yong)電(dian)量(liang)減(jian)少20.2%。
對(dui)于泛在(zai)電力(li)(li)物(wu)(wu)聯(lian)網的(de)(de)未(wei)來,華北(bei)電力(li)(li)大學經濟(ji)與管理學院教授牛東(dong)曉充滿期待:“泛在(zai)電力(li)(li)物(wu)(wu)聯(lian)網的(de)(de)發(fa)展,將有(you)力(li)(li)地推動可再生能源(yuan)發(fa)電和利用(yong)的(de)(de)增長,推動電力(li)(li)能源(yuan)結構的(de)(de)改變,還可以提高(gao)資源(yuan)利用(yong)效率,減少能耗,促進綠(lv)色經濟(ji)發(fa)展。”
可以預見,有了泛在電力物(wu)聯網,我們的生活將更(geng)智能、更(geng)綠(lv)色、更(geng)舒適(shi)。