当前位置:>> 主页 > > 新闻中心 > 展会新闻 >

全球能源互联网:储能技术成最大掣肘

时间:2017-02-10 15:22:34   来源:中国经济信息杂志   浏览量:

     2016年3月30日,全球能源互联网大会在北京召开。能源领域,首个由中国发起推动的全球性组织——能源互联网发展合作组织宣告成立。会上,国家电网、韩国电力公社、日本软银集团、俄罗斯电网公司还共同签署了《东北亚电力联网合作备忘录》,这标志着全球能源互联网正从备受瞩目的宏大构想迈向现实。
 
    中国为何力推全球能源互联网,在其建设和发展上还面临哪些技术、政策障碍,对相关产业又将带来哪些影响?
 
    “净化”能源、电网老化之果
 
    全球能源互联网概念提出后,国家电网一直在推进特高压建设,据其工作会议部署,将对我国电网格局重新规划。不久前,国家电网公司董事长刘振亚也表示,2020年,华北、华中、华东、东北、西北等交流同步电网将被整合为东部和西部两大电网,在2025年前后,这两大电网亦将进一步整合。即10年后,中国就有望实现全国范围的电网大互联。这一变化背后的推手是国家对发展清洁能源的诉求及电网需更新换代的结果。
 
    所谓全球能源互联网主要是指,由特高压作为电网主干,连接全球的智能电网,而清洁能源将在这一能源网络中扮演最重要的角色。国家发改委电力体制改革专家咨询组专家、华北电力大学教授曾鸣告诉《中国经济信息》记者,“全球能源互联网的实质就是‘特高压电网+智能电网+清洁能源’。”
 
    从全球能源互联网的发展趋势来看,其主要将分为三个大的阶段,分别是国内互联、洲内互联和全球互联,每个阶段将视各国国情不同有所分别,地区国家间也可以协调起来共同发展。就我国的实际情况而言,2020年到2025年之前,将重点推进大型清洁能源基地的建设和高压电网的互联。15年后,将进行各大洲间的清洁能源基地和电网的跨国互联。到2050年前后,将重点开发“一极一道”能源基地和推动电网跨洲互联,基本建成全球能源互联网。所谓“一极一道”主要指北极地区和赤道地区蕴含大量的风能和太阳能,技术可开采量约占全球可再生能源总量的20%-30%。
 
    “全球能源互联网是解决人类对清洁能源诉求的重要手段”,国务院国务委员王勇说。全球能源互联网涉及国际政治、经济、技术、环保等各方面,需要世界各国、有关方面共同努力,加强开放共享、加快技术攻关、推动共建标准、确保网络安全。
 
    从2014年以来,国家电网就与国际能源署共同成立了专家组,研究和讨论特高压技术、能源互联网技术和清洁能源开发的潜力问题。为建设一个能在全球范围内实现能源、信息互相联通的能源互联网打好协调基础。
 
    国际能源署表示,全球已有约40%输电线路已经老化面临淘汰,所以现在是一个重新修建输电线路和输电基础设施很好的时机。大规模输电基础设施建设对于解决未来能源供应问题非常重要。适应太阳能和风能等可再生能源发展,必须重新设计和建设电网,才能够充分挖掘全球可再生能源的潜力。
 
    储能技术成最大掣肘
 
    要想建设全球能源互联网,就要在技术上进行创新。
 
    首先在终端消费环节,需要推广电采暖、电锅炉等用电设备,取代原有的居民取暖厨炊设备、工业锅炉和煤窑炉,实现以电代替煤炭等化石能源。同时要推动电动交通的发展、比如电动汽车、农业电力灌溉,减少化石能源。但目前电动汽车的成熟度还不够,影响规模化推广,主要瓶颈是储能电池,需要加大研发力度,进一步科研攻关。另外,阻碍电动汽车发展进程的还有充换电网络建设滞后等问题。
 
    其次,在输配电环节,电网是输配电的关键。特高压输电是一种成熟技术,是构建全球能源互联网的基础。按照现在的技术水平,全球各大洲、洲内能源基地与负荷中心之间都已被覆盖在特高压交、直流电网输送范围之内。
 
    在可以预见的未来,由于风电、太阳能发电相比传统电源,容量较小,还需要扩大灵活调节电源的建设规模。在大力发展风电、太阳能发电的情况下,相比传统发展模式,全球电力总装机将会大幅度增加,特高压电网、超高压电网、配电网的投资规模也将大幅度增加。电网在全球范围内的输送和配置功能,将对风电、太阳能发电的大规模、高比例发展及高效率利用,起到举足轻重的作用。
 
    还有在发电环节,常规电源也需要在风电和太阳能发电发展的同时得到重视,并大力发展储能设备和设施。
 
    在常规电源方面,化石能源是重要的发电资源。在全球各国的发展趋势都是相似的,燃煤火电已基本没有新增空间,存量煤电的角色也在发生改变,其年利用小时数会逐步降低,并承担更多的调峰及其他辅助服务功能,其运行状态将会频繁调节,健康寿命也会有所缩短;随着经济寿命期的到来,燃煤火电将会逐步退出历史舞台。
 
    对于燃油和燃气发电而言,在新型储能取得重大突破后,也将逐步退出历史的舞台。以中国为例,在15年左右以后,煤电的运行方式也将随着风电等可再生能源的发展而发生改变,逐步退出历史的舞台。
 
    国网能源研究院副总经济师白建华认为,这些都需要储能设施的大力发展,才能实现上述突破。近年来,世界各国对新型储能的研发高度重视,投入也很大,相信新型储能技术、设备的大规模应已不会太远。
 
    年均投资2万亿元
 
    相对于全球能源互联网能给人们带来的美好憧憬,和仍然面临的技术障碍,这一概念在未来将带动哪些产业和项目发展更受瞩目。据全球能源互联网发展合作组织办公室副主任陈葛松介绍,特高压、智能电网和清洁能源发电都是建设全球能源互联网投资上的重头戏。未来,全球每年都将有约1万亿元投入到电网的建设中,还将有1万亿元投入到电源的建设中,可以拉动GDP增长最少1个百分点。
 
    日前,俄罗斯正与中国接洽能源互联通道,未来将重点建设西西伯利亚通道、东西伯利亚通道、远东通道等大型能源通道。据俄罗斯电网公司副总经理罗曼˙别尔德尼科夫介绍,俄罗斯还与中、日、韩、朝和蒙古国洽谈电网互联的相关事宜。这将降低终端能源价格、推动跨国跨区电力互济,带来巨大的经济、社会、环境等效益。
 
    目前,中、俄、韩、日四方代表已共同签署了合作谅解备忘录,而这四国的电力需求已经占据了整个亚洲电力需求的近八成。这次合作将可能把这些能源需求大国与可再生能源资源大国蒙古国电网打通。东北亚电力联网或将成为全球第一个能够顺利实现联网的跨国网络。
 
    日本软银集团董事长兼总裁孙正义也表示,“我们的研究机构将从运营成本、资本、建设周期等角度对这样一个能源互联网的可行性进行研究,对这一工程的实际成本,相关国家需签订的协议,政府部门需要给予哪些政策支持,给出更实际的答案。”
 
    埃塞俄比亚电力部有关负责人也同意上述说法,他认为,东非地区具有实施全球能源互联网首批项目的条件,埃塞俄比亚尼罗河上游具有丰富的水资源,被称为“非洲水塔”。根据埃塞俄比亚发电计划,在未来5年,其发电的装机容量将达到1800万千瓦,这对周边而言是巨大的能源外输基地。
 
    他还从第三世界国家发展经济的角度对全球能源互联网的建设进行了解读。这位负责人认为,“全球能源互联网将把发展中国家丰富的资源优势转变为经济优势,为全球经济增长注入不竭的动力。”