2021年4月22日,是第52個世界地球日。
同一天(tian),美國(guo)主辦的全球領(ling)導(dao)人(ren)氣(qi)(qi)候(hou)峰會開幕。這是美國(guo)退出并重新(xin)加入(ru)《巴(ba)黎協定》后舉辦的首個全球領(ling)導(dao)人(ren)氣(qi)(qi)候(hou)峰會。
此次會晤,將進(jin)一步加速碳中(zhong)和在全球的進(jin)程。
美國(guo)非(fei)常(chang)喜歡(huan)做全(quan)球領導(dao)者、布道者。就在這次會議(yi)前(qian)不久,美國(guo)人比(bi)爾·蓋(gai)茨新書(shu)《氣(qi)候經濟(ji)與人類(lei)未來》公開(kai)出版。他用一種較為通(tong)俗易懂(dong)的語言(yan),將碳中和(he)科普了一下(xia),再次將碳中和(he)帶(dai)了節奏(zou)。
碳中(zhong)和的確也火出了圈(quan)。截至目前,全球(qiu)已經(jing)有120多個國家陸續宣布了碳中(zhong)和目標。
知易(yi)行難。現(xian)在最(zui)大的問題是,如何實現(xian)碳(tan)中和?
經過(guo)兩三百(bai)年的快速發展,人(ren)類工業(ye)(ye)文明實現了爆發式(shi)發展。但無論是第一(yi)次工業(ye)(ye)革命,還是第二次工業(ye)(ye)革命,都(dou)是建立在(zai)化石能(neng)源基礎(chu)之(zhi)上(shang)。化石能(neng)源燃燒和使用排放的二氧化碳是氣(qi)候變暖的罪(zui)魁(kui)禍首。這是地(di)球不能(neng)承受之(zhi)重。
站在今天的時點,如果(guo)人類(lei)還想(xiang)讓經濟進(jin)一步騰飛,必須(xu)擺脫化石能源的制約,將(jiang)新能源、可再生能源變成人類(lei)經濟發展的永動機。這也(ye)是時下正在進(jin)行(xing)的第(di)三次工(gong)業革命。
碳中和,對于各(ge)個國家、各(ge)個行業的(de)(de)影響,不亞于歷史上任(ren)何一次偉大的(de)(de)變革。
蓋茨目睹了這一切。他在書中指出了氣候變化、碳(tan)中和(he)深層次問題,并(bing)給(gei)出一些解(jie)決辦法。但是作為互聯網、科(ke)技行業全球領軍人物,蓋茨并(bing)未給(gei)出系(xi)統性(xing)解(jie)決方(fang)案。
當然(ran),他也無(wu)法給出解決方案。碳中和是(shi)系統性問題(ti),畢竟他并非這方面的專(zhuan)家。
不(bu)(bu)只是蓋(gai)茨這樣富有(you)遠見的人物,絕大部分人都不(bu)(bu)知曉解決方案。即便國內(nei)也(ye)有(you)一(yi)些能源專家(jia)還認為,全(quan)球碳中(zhong)和(he)運動缺乏(fa)一(yi)個明確(que)的理論基礎。
事實上,中國一(yi)家研究機(ji)構在5年前就給(gei)出了解決方案(an)和理論基礎(chu)。并且,這一(yi)“中國方案(an)”逐漸被大部分(fen)國家所接受(shou)。
此前大部分(fen)人(ren)并不了解(jie)碳中(zhong)和。在他們眼中(zhong),氣候(hou)問題(ti)與(yu)己無關,甚至都(dou)不愿(yuan)去了解(jie)。
這個“中國方案”叫全(quan)球(qiu)能源(yuan)互(hu)聯(lian)(lian)網,由成(cheng)立(li)于2016年3月的全(quan)球(qiu)能源(yuan)互(hu)聯(lian)(lian)網發展(zhan)合作組(zu)織(zhi)提出(chu)。
所謂(wei)全(quan)球(qiu)能(neng)源(yuan)互(hu)聯網(wang)(wang)(wang),是指清潔能(neng)源(yuan)+特高壓+智(zhi)能(neng)電網(wang)(wang)(wang)。在(zai)全(quan)球(qiu)能(neng)源(yuan)互(hu)聯網(wang)(wang)(wang)發展合作組(zu)織(zhi)勾勒的宏偉藍圖中,該組(zu)織(zhi)幫(bang)助(zhu)全(quan)球(qiu)和各(ge)個國(guo)家規劃了(le)“九橫九縱”全(quan)球(qiu)骨干電網(wang)(wang)(wang)網(wang)(wang)(wang)架。
與(yu)許多新(xin)生事物一(yi)樣,這一(yi)宏大的(de)(de)設(she)想(xiang)公(gong)布(bu)之初,引發了廣泛爭議。他們認為(wei),逆全球化的(de)(de)浪(lang)潮(chao),越(yue)來越(yue)復雜的(de)(de)地緣(yuan)政治,讓(rang)全球能(neng)源互(hu)聯網只能(neng)是(shi)一(yi)個美(mei)好愿(yuan)景(jing)。尤其是(shi)特朗(lang)普當選(xuan)美(mei)國總(zong)統,并于2017年宣布(bu)要退出(chu)《巴黎(li)協(xie)定》之后,質(zhi)疑者認為(wei),全球能(neng)源互(hu)聯網理(li)念(nian)如同空中樓閣。
來源:全球能源互聯網發展合作組織
隨著時(shi)間(jian)的推(tui)移,氣候變化及其引發的氣候災害和(he)極端天氣事件,對人(ren)類的威脅愈加嚴峻。
2018年(nian)(nian),IPCC(政(zheng)府(fu)間氣候變化專門委員會)發表的1.5度(du)報(bao)告提出警告,想要(yao)實現(xian)本世紀末全(quan)(quan)球溫升控(kong)制在1.5度(du)目標(biao),全(quan)(quan)球必(bi)須在2030年(nian)(nian)前將全(quan)(quan)球年(nian)(nian)排放(fang)(fang)總量削(xue)減一半,在2050年(nian)(nian)左右達(da)到凈(jing)零(ling)排放(fang)(fang);想要(yao)實現(xian)2度(du)目標(biao),必(bi)須要(yao)在2070年(nian)(nian)左右達(da)到凈(jing)零(ling)排放(fang)(fang)。
所謂凈零排放就(jiu)是(shi)碳中和(he)。碳中和(he)成為(wei)所有(you)國(guo)家必須直(zhi)面的問(wen)題(ti)。
雖然在歷史(shi)上,特定技術或特定領域曾出現迅速變革,但(dan)實現升(sheng)溫控制在1.5攝氏度以內(nei)目(mu)標所需的變革規模和程度,是史(shi)無前例的。
我們從未經歷過如此廣(guang)泛(fan)和迅速的轉型,而且這一轉型涉及能源、土地、工業、城市(shi)及其他(ta)各種系統,并跨(kua)域(yu)(yu)各類技(ji)術和地理區域(yu)(yu)。
就能源本身而言,IPCC預計,到2050年(nian)在(zai)1.5攝氏(shi)度路徑下,全球可再生能源供電比(bi)重需要(yao)達到70%至(zhi)85%。2019年(nian),這一比(bi)重是29%。
全球能(neng)源互聯網發展合(he)作(zuo)組織針對全球1.5度和(he)2度目標做(zuo)過(guo)詳(xiang)細的測算分析,并給出了詳(xiang)盡實現路徑和(he)實施方(fang)案。
在(zai)(zai)2018年第24屆和(he)2019年第25屆聯合國氣候(hou)(hou)變化(hua)大會上,該組(zu)織分(fen)別發布(bu)《全球能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)促進<巴黎協定>實施行動(dong)計劃》、《全球能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)應(ying)對(dui)氣候(hou)(hou)變化(hua)研(yan)究報告》,提出(chu)以全球能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)實現(xian)1.5度(du)(du)和(he)2度(du)(du)目標的系統方案。預計到(dao)2050年,在(zai)(zai)全球升溫控制在(zai)(zai)2℃和(he)1.5℃情(qing)(qing)景下(xia)(xia),全球清潔(jie)能(neng)源(yuan)(yuan)占一次能(neng)源(yuan)(yuan)比(bi)重必須要達(da)到(dao)50%和(he)74%。能(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費必須向電(dian)(dian)為中心轉變,電(dian)(dian)力是(shi)終端能(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費的核心載(zai)體。2050年,2℃和(he)1.5℃情(qing)(qing)景下(xia)(xia),電(dian)(dian)能(neng)占終端能(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費比(bi)重必須分(fen)別達(da)到(dao)50%左右和(he)65%左右。在(zai)(zai)2℃情(qing)(qing)景下(xia)(xia),2050年全球清潔(jie)能(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)量占比(bi)超過80%。在(zai)(zai)1.5℃情(qing)(qing)景下(xia)(xia),2050年占比(bi)要達(da)到(dao)90%。
這(zhe)與IPCC的初步結論高度(du)一(yi)致。
中(zhong)國氣候(hou)(hou)變(bian)化事務特別代表解(jie)振(zhen)華在參加此次會(hui)議時(shi)說:“《全(quan)球能源互聯網促進(jin)<巴黎協定>實施行(xing)動(dong)(dong)計劃》為各國應對氣候(hou)(hou)變(bian)化提(ti)供了系統方案和行(xing)動(dong)(dong)指南(nan),意義重大、影響深遠。”
聯(lian)合國對這一方案(an)非常贊賞。在參(can)加這次會議時,《聯(lian)合國氣候(hou)變(bian)化(hua)框架公約》秘書處副執行秘書奧(ao)維(wei)斯(si)·薩馬德說,這是一項非常重要的(de)雄心勃勃的(de)計劃,我們(men)非常期待這個計劃能(neng)夠完(wan)全落實,因(yin)為他跟《巴(ba)黎(li)協定》的(de)目標無縫對接,是實現《巴(ba)黎(li)協定》目標的(de)極佳(jia)工具。
聯(lian)合(he)國秘書長古特雷斯更是高度認可全(quan)球(qiu)能源互聯(lian)網的作(zuo)用。他多次參與合(he)作(zuo)組織主辦的活動并表示,構(gou)建全(quan)球(qiu)能源互聯(lian)網是實現人(ren)類可持續發(fa)展(zhan)的核心和全(quan)球(qiu)包容性(xing)增長的關鍵。
只是在一些(xie)國家(jia)看來,中國方案可能又是中國試圖雄霸世(shi)界(jie)的“陰謀”。這(zhe)些(xie)人總是帶著(zhu)有(you)色(se)眼鏡看問題(ti)。
社會歷(li)史(shi)的發展不(bu)以(yi)人的意志為轉移。今天,當碳中(zhong)和成(cheng)為全世界共同(tong)的旋律(lv),全球能源(yuan)互聯網已經成(cheng)為實現(xian)碳中(zhong)和不(bu)可阻擋(dang)的趨勢。
甚至(zhi)比爾(er)·蓋(gai)茨(ci)都(dou)認識到(dao)此,他在(zai)書中(zhong)列(lie)舉(ju)了一些案例。
他說,電(dian)網(wang)運(yun)營伊(yi)始(shi),美(mei)國(guo)能源企業(ye)將大多數發(fa)電(dian)廠(chang)建在(zai)美(mei)國(guo)高速增長的城市周邊,因為這可(ke)以相(xiang)對容易地利(li)用(yong)鐵路和(he)管道(dao)將化(hua)石燃(ran)料從開采地運(yun)送到發(fa)電(dian)廠(chang)。結果就是,美(mei)國(guo)電(dian)網(wang)依賴鐵路和(he)管道(dao)進(jin)行(xing)長距離(li)(li)的燃(ran)料輸(shu)送,然(ran)后再(zai)依賴輸(shu)電(dian)線(xian)路進(jin)行(xing)短距離(li)(li)的電(dian)力輸(shu)送。
這正是美國不(bu)發展特高壓的最重要原因。
但是這個(ge)模式并不適用(yong)于太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)和風能(neng)(neng)。人們不可能(neng)(neng)用(yong)鐵路把(ba)陽(yang)(yang)光運送到某個(ge)發(fa)電(dian)廠,陽(yang)(yang)光必須在(zai)現場被轉化為電(dian)力(li)。美(mei)國的大部(bu)分太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)都在(zai)西南地(di)區,大多數風能(neng)(neng)集中(zhong)在(zai)北美(mei)大平原地(di)區,遠離(li)多個(ge)大都市(shi)圈。
這與中(zhong)國(guo)(guo)相似。中(zhong)國(guo)(guo)大部分風力和光伏資源(yuan)都分布(bu)在東北(bei)、西(xi)北(bei)、華(hua)北(bei)等“三(san)北(bei)”地區,而用電(dian)主(zhu)要(yao)集中(zhong)在中(zhong)東南(nan)部地區。因(yin)此中(zhong)國(guo)(guo)需要(yao)將(jiang)新能源(yuan)電(dian)力通過特高(gao)壓技術遠(yuan)距離輸送到用電(dian)負荷區。
就(jiu)像(xiang)中(zhong)國(guo)一樣(yang),如果美國(guo)要想實現(xian)(xian)碳中(zhong)和(he),必須建立(li)大范(fan)圍的電網并進行互聯。蓋(gai)(gai)茨說,他為(wei)此資助了(le)一個(ge)(ge)項(xiang)目,目標是建立(li)一個(ge)(ge)覆蓋(gai)(gai)全美電網的計算機模型。通過這(zhe)個(ge)(ge)模型,專家研究了(le)西(xi)部(bu)各州(zhou)(zhou)如何才(cai)能(neng)在2030年(nian)(nian)以前趕(gan)上加(jia)利(li)福尼亞州(zhou)(zhou)、實現(xian)(xian)可再生(sheng)能(neng)源占比60%的目標,以及東部(bu)各州(zhou)(zhou)如何在2030年(nian)(nian)以前趕(gan)上紐約州(zhou)(zhou)、實現(xian)(xian)清潔能(neng)源占比70%的目標。
他們發現(xian)(xian),除非強化電(dian)網建(jian)設,否則上述東西部(bu)各州(zhou)根本不(bu)可(ke)(ke)能實(shi)現(xian)(xian)目標。該模型還顯(xian)示(shi),在(zai)(zai)(zai)電(dian)力輸送(song)方(fang)(fang)面,若采取統一的地區性(xing)和全(quan)(quan)國(guo)(guo)性(xing)策略,而不(bu)是(shi)讓(rang)各州(zhou)自行其是(shi),那么在(zai)(zai)(zai)實(shi)現(xian)(xian)減排目標方(fang)(fang)面,每個州(zhou)都可(ke)(ke)以節省多達30%的可(ke)(ke)再(zai)生能源(yuan)(yuan)。換(huan)句話說,在(zai)(zai)(zai)最佳地點建(jian)造可(ke)(ke)再(zai)生能源(yuan)(yuan)設施,建(jian)立統一的國(guo)(guo)家(jia)電(dian)網,并在(zai)(zai)(zai)全(quan)(quan)國(guo)(guo)范圍內按需輸送(song)“零碳(tan)”電(dian)力,可(ke)(ke)以降低成本。
他在(zai)書(shu)中還透露(lu),美國(guo)跨西部快速(su)傳輸(shu)電力項目(TransWestExpress)計(ji)劃于2021年(nian)開工(gong),目的(de)是將懷俄明(ming)州的(de)風電輸(shu)送到(dao)加利福尼(ni)亞州和(he)西南地區(qu)各州,預計(ji)2024年(nian)開始運營。這與最初的(de)規(gui)劃時(shi)間相比延后了(le)大概17年(nian)。
蓋茨說(shuo),如(ru)果(guo)能圓(yuan)滿完成這個項目,那么它所產生的(de)影響(xiang)將(jiang)是革命性(xing)的(de)。
不知(zhi)蓋茨是否知(zhi)曉,這(zhe)恰是中國提出的(de)大范(fan)圍、遠距(ju)離電網互聯理念。在(zai)遠距(ju)離輸電上(shang),特高壓是全球最具優勢的(de)技術。蓋茨沒有(you)說上(shang)述(shu)項(xiang)目是否采納(na)了特高壓或(huo)超(chao)高壓技術。
當前,全球只有中國掌(zhang)握了特高壓輸(shu)電技術。
許多國家從心(xin)底里不愿承認中國在輸(shu)電方面的(de)技(ji)術領(ling)先,雖然他(ta)的(de)確(que)是領(ling)先的(de)。
中(zhong)(zhong)國特(te)高(gao)壓技術全(quan)球(qiu)領先(xian)來(lai)之不易。國家電網公司原董(dong)事長(chang)、現任全(quan)球(qiu)能源互(hu)聯網發(fa)展合作組(zu)織主席、中(zhong)(zhong)國電力(li)企(qi)業(ye)聯合會理事長(chang)劉(liu)振(zhen)亞頂著巨大壓力(li),從2004年開始就籌備(bei)搞(gao)特(te)高(gao)壓。那時,特(te)高(gao)壓飽受爭議。質(zhi)疑(yi)者通過比(bi)較輸煤輸電、經濟性(xing)、安全(quan)性(xing)和(he)電磁(ci)環境影響,認為中(zhong)(zhong)國沒(mei)有必要發(fa)展特(te)高(gao)壓。
如今看來(lai),這一戰略眼(yan)光(guang)頗具劃時代意義。
以特高(gao)壓為基礎構建的能源(yuan)互聯網,不僅(jin)成(cheng)為中國實現(xian)(xian)碳中和(he)的利器,也將成(cheng)為全(quan)球(qiu)(qiu)實現(xian)(xian)碳中和(he)的鑰匙。這是全(quan)球(qiu)(qiu)新能源(yuan)的特點決定(ding)的。
在(zai)4月21日舉行的博鰲亞(ya)(ya)洲論(lun)壇上,劉振亞(ya)(ya)就表示,如果沒有能(neng)源互聯網,中(zhong)國和(he)世界的碳達峰、碳中(zhong)和(he)是無(wu)計可施的,隨著時間推移,大家(jia)會越來越接(jie)受這一理念。
比爾·蓋(gai)茨在《氣候(hou)經濟與人類未來》書中就認識到(dao),美國有(you)龐大的(de)可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源,包括(kuo)太(tai)平洋西(xi)北地區(qu)的(de)水、中西(xi)部地區(qu)的(de)強(qiang)風(feng)(feng)、西(xi)南地區(qu)和加利福尼亞州長年(nian)不斷的(de)太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng),等等。但有(you)些國家可能(neng)(neng)(neng)(neng)有(you)一些太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng)而沒有(you)風(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng),也可能(neng)(neng)(neng)(neng)有(you)一些風(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)而常(chang)年(nian)缺乏太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng),或者兩者皆(jie)缺。
同(tong)時,風電(dian)和光伏發(fa)電(dian)季(ji)節間歇(xie)性和高昂(ang)的(de)電(dian)力(li)存儲成本,會導致另外一個(ge)問題,而(er)這(zhe)個(ge)問題對太(tai)陽能的(de)大用戶(hu)來說(shuo)尤為(wei)明顯——夏(xia)季(ji)產能過剩,冬季(ji)產能不(bu)足。
正(zheng)是看(kan)到新能(neng)源的(de)全球(qiu)(qiu)范圍內分(fen)布的(de)不均衡,以及季節性變(bian)動,全球(qiu)(qiu)能(neng)源互(hu)(hu)聯(lian)網發展合作組(zu)織給出的(de)解(jie)決方案就是跨國跨洲(zhou)電(dian)網互(hu)(hu)聯(lian)。這樣做的(de)好(hao)處(chu)是,全球(qiu)(qiu)電(dian)網可以形成互(hu)(hu)聯(lian)互(hu)(hu)通、互(hu)(hu)補(bu)互(hu)(hu)濟。
許多國家(jia)已經認識到互(hu)聯(lian)互(hu)通的重要性,并(bing)開始嘗試。比如(ru)為了增(zeng)加(jia)電網互(hu)聯(lian)容量,歐盟就提出,2020年(nian)各(ge)成員國跨(kua)國輸(shu)電能力(li)至(zhi)少占本(ben)國裝機容量的10%,2030年(nian)要達到15%。
目前(qian),德國(guo)和鄰國(guo)電(dian)(dian)網(wang)間的電(dian)(dian)力交換能力已經達到25吉(ji)瓦(wa),占(zhan)其總裝(zhuang)機容(rong)量的12%、冬(dong)季(ji)最(zui)高(gao)負荷的30%。歐洲輸電(dian)(dian)系(xi)(xi)統運營商(shang)聯(lian)盟(meng)(ENTSO-E)每兩(liang)年發布一次電(dian)(dian)網(wang)十年發展規(gui)劃(hua)(TYNDP),ENTSO-E最(zui)新發布的TYNDP對跨國(guo)電(dian)(dian)網(wang)進一步(bu)互(hu)聯(lian)進行了詳細規(gui)劃(hua),利用(yong)場景分析(xi)深入(ru)研究高(gao)比(bi)例可(ke)再生能源(yuan)結(jie)合電(dian)(dian)動汽車、智能電(dian)(dian)網(wang)和儲能等和電(dian)(dian)網(wang)系(xi)(xi)統的融合,推(tui)動系(xi)(xi)統協調(diao)發展。
這一力度(du)顯然還不夠。隨著(zhu)碳中和的推(tui)進(jin),全球能(neng)源(yuan)互(hu)聯網這一“中國方(fang)案”,必將被越(yue)來越(yue)多的國家所接受。