【深度】中國能源變革令西方相形見絀

截至2015年年底,歐洲電網總裝機容量達到10.3億千瓦,發電量達到3.3萬億千瓦時,各成員國間交換電量約4490億千瓦時,占總用電量12%;風電裝機1.43億千瓦,占全球的33%,僅次於亞洲;太陽能裝機0.98億千瓦,占全球的43%,居全球各大洲首位;2006年以來,風電和太陽能發電裝機年均增長率為13%和46%。
yabo2019vip      2017-3-9 10:32:42

  隨著數字信息時代的到來和能源革命的推進,電力已成為新一代能源係統的中心,電力的清潔低碳發展成為全球應對氣候變化的關鍵。歐洲是全球能源綠色低碳發展和推進電網互聯發展的積極踐行者,本文主要介紹歐洲互聯電網發展及其在支撐清潔能源發展方麵的經驗,分析其對我國能源轉型的借鑒意義。
  歐洲互聯電網與可再生能源發展現狀
  歐洲互聯電網主要包括歐洲大陸、北歐、波羅的海、英國、愛爾蘭五個同步電網區域,由歐洲輸電商聯盟(ENTSO-E)負責協調管理,是世界上規模最大的互聯電網之一。各成員國間電網互聯相對緊密,共有跨國電網聯絡線355條,其中交流聯絡線328條,直流聯絡線27條,聯絡電壓等級以380/400千伏、200/285千伏為主。
  截至2015年年底,歐洲電網總裝機容量達到10.3億千瓦,發電量達到3.3萬億千瓦時,各成員國間交換電量約4490億千瓦時,占總用電量12%;風電裝機1.43億千瓦,占全球的33%,僅次於亞洲;太陽能裝機0.98億千瓦,占全球的43%,居全球各大洲首位;2006年以來,風電和太陽能發電裝機年均增長率為13%和46%。
  歐洲電網互聯發展經驗
  歐洲地區國家眾多,能源需求量大,能源資源相對匱乏且分布不均衡。為促進經濟發展,歐洲各國間電網互聯起步較早。在過去的10多年間,為應對氣候變化和能源安全的雙重挑戰,歐洲大力發展可再生能源,歐洲跨國聯網進入了一個新的快速發展時期。為提高能效和保障可再生能源發展目標的實現,歐洲各國不斷加強電網互聯,歐盟不斷加強和完善能源立法,構建統一電力市場,消除國家間電力貿易壁壘,促進可再生能源在歐洲更大範圍內自由流動和高效消納。近年來,歐洲成為全球可再生能源發展的重要領跑者。總結其經驗,主要有發展戰略引領、打破市場壁壘、完善電網運營與規劃協調、加強電網互聯四大方麵。
  發展戰略引領
  歐盟作為全球溫室氣體減排行動的積極倡導者,近年來出台了一係列能源戰略,積極引領和推動可再生能源發展。2007年,歐盟理事會確立了中期能源與氣候變化目標,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,歐盟發布了“2050能源路線圖”,提出歐盟到2050年碳排放量比1990年下降80%~95%的目標,並提出大力發展可再生能源等四種路徑的組合來實現這一目標。2013年,歐盟製定《2050年能源技術路線圖》等戰略計劃,突出可再生能源在能源供應中的主體地位。2014年1月,歐盟委員會提出《2030氣候和能源框架》,為2030年設立了三個主要目標: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%。
  電網互聯統一電力市場建設
  1996年,歐盟頒布了第一次能源改革法案,要求各國實施電力市場化改革,電網與電力生產、供應分離,開放用戶選擇權,推進歐盟統一電力市場建設。2003年,歐盟頒布了第二次能源改革方案,進一步加大了歐盟統一電力市場建設力度。經過上述兩次能源改革,為了進一步增強歐洲電力市場的競爭性,提高能源市場效率,保障電力供應以及推動建立統一的歐盟能源市場,2009年8月,歐盟正式通過第三能源包,內容包括實現有效的輸送網絡拆分、建立監管框架、網絡準入及提高透明度等,進一步推動在歐盟國家建立統一的能源電力市場。2011年,歐盟委員會明確提出2014年之前建成歐盟內部統一能源市場的目標,要求各成員國加快電網和天然氣管道的互聯,保證2015年前消除能源孤島,實現能源在歐盟範圍內的自由輸送和供應。
  不斷完善電網運行與規劃協調
  20世紀20年代,歐洲跨國聯網發展起步。到二戰後,為促進經濟發展,西歐國家間電網互聯需求增強。隨著聯網國家的增多、範圍的不斷擴大,為保障各國電網間的協調運行,先後成立了“電力生產和運輸協調聯盟(UCPTE)”、“電力傳輸協調聯盟(UCTE)”、歐洲輸電係統運行商(ESTO)等協調組織。原來歐盟各國電力輸送係統運營商的合作都是建立在自願基礎上的。要實現歐盟2007年提出的三個“20%”目標,為保障大規模可再生能源發電及並網,歐洲電力供應骨幹網——輸電網層麵的協調需要大幅加強。基於此,2009年成立歐洲輸電商聯盟(ENTSO-E)。根據(EC)714/2009法規,ENTSO-E負責加強協調其41個成員間的合作,促進泛歐洲電力傳輸網絡發展,以實現加強跨國聯網和可再生能源並網等目標。ENTSO-E負責每兩年發布一次歐洲電網十年發展規劃(TYNDP),發布待建設的聯網規劃項目清單,隻有納入規劃的項目才可能被實施。ENTSO-E的成立,標誌著歐洲電網發展進入統一規劃階段。
  加強電網互聯支撐可再生能源消納
  德國與周邊7個國家實現了互聯,2012年聯網容量達到2100萬千瓦,占係統最大負荷的25%、風光裝機規模的33%。與周邊國家的充分聯網,為德國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相聯,最大功率交換能力310萬千瓦,為葡萄牙風光裝機容量的59%。西班牙與法國、葡萄牙和摩洛哥等國電網相聯,最大功率交換能力685萬千瓦,為西班牙風光裝機容量的23.2%。丹麥電網與挪威、瑞典和德國通過14條聯絡線實現互聯,聯網容量超過500萬千瓦,接近2015年底的風光裝機總量,利用北歐豐富的水電資源為丹麥風電消納起到了良好的調節作用。
  為加快風電、太陽能等可再生能源的開發利用,歐盟擬加強跨國電網互聯,提出到2020年各成員國跨國輸電能力至少占本國裝機容量的10%,2030年達到15%。根據2016年12月發布的歐洲十年電網發展規劃報告(TYNDP2016),要實現歐洲氣候變化控製目標、實現2030年電力係統減排80%,未來要進一步擴大電網互聯規模以滿足大規模可再生能源傳輸需求,需要重點加強十大互聯電網斷麵:英國與歐洲大陸及北歐、北歐與歐洲大陸、波羅的海國家與歐洲其他國、歐洲東南部與中部聯網等。
  啟示與思考
  我國是世界上最大的能源生產和消費國,能源結構以化石能源為主,這使得我們一方麵承受碳減排的國際壓力,同時也麵臨著嚴峻的國內環境治理問題,加快能源轉型發展刻不容緩。
  我國政府承諾2020年非化石能源占一次能源消費總量的15%,2030年達到20%。2000年以來,我國風電進入快速發展階段,2005年以來,太陽能發電進入高速發展階段。根據國際可再生能源署(IRENA)的統計數據,截至2015年年底,中國大陸水電裝機占全球的27%、風電裝機占34%,太陽能裝機占19%,成為全球可再生能源發展名副其實的領跑者。然而,在我國電源結構支撐可再生能源發展方麵存在天然缺陷的現實情況下,在電力需求增長放緩的發展形勢下,由於電源電網發展不協調、跨省跨區可再生能源消納機製不健全等方麵的原因,我國可再生能源發展出現了“邊建邊棄”的情況。2015年,我國全年棄風電量339億千瓦時,同比增加213億千瓦時,平均棄風率15%;全年棄光電量46.5億千瓦時,平均棄光率12%。2016年,我國全年棄風電量達到497億千瓦時,平均棄風率上升到17.1%,西北地區棄光電量70.4億千瓦時,平均棄光率19.8%。我國的棄風主要集中在風能資源富集的西北、東北和華北(“三北”)地區,棄光全部集中在太陽能資源最好的西北地區。
  歐洲與我國電力發展具有一定相似性,都把可再生能源作為能源轉型的發展重點,都存在可再生能源大規模開發、遠距離輸送的需求。E-Highways2050項目領導者G.Sanchis指出,可再生能源發展規模越大,從歐洲可再生能源資源富集的邊遠地區到負荷中心地區的電力流和傳輸容量需求越大。學習歐洲互聯電網發展及其促進可再生能源發展方麵的經驗,我國需要繼續加強和加快跨省跨區特高壓電網建設,加快解決西南、“三北”和西北地區的棄水棄風棄光存量問題,同時為未來更大規模(20億千瓦以上)的水風光消納提供更大範圍的優化配置平台,支撐能源轉型加快發展;完善可再生能源跨省跨區消納機製,打破省間電力交易壁壘,推進跨省區可再生能源增量現貨交易,用市場化方式來最大可能地消納可再生能源;加強電源電網統一規劃,優化可再生能源建設速度與開發布局,優化係統中的氣電、抽水蓄能等調節電源建設和布局,控製可再生能源在局部地區的過快增長和外送通道建設滯後矛盾,同步可再生能源基地與外送通道的建設進程。
  中國能源變革令西方相形見絀煤炭減少量超英國總煤炭需求
  外媒稱,德國對於自己一直是能源變革方麵的先驅非常驕傲和自豪。然而眼下在中國所發生的事令德國在過去幾年來的成績相形見絀。
  據《赫芬頓郵報》德國版網站3月1日報道,中國目前正準備實現一個180度的逆轉——這或許是所有人都沒有想到的。《經理人》雜誌報道說,中國去年的煤炭用量比上年減少了4.7%。因此而節省的煤炭用量超過了英國的總煤炭需求。
  這是中國能源部門公布的最新數字。對此“能源集體”網絡雜誌寫道,2016年中國水力、風能和太陽能領域的增長幾乎是德國以此類方式生產的能源的總和。
  而大約兩年前,國際能源署還悲觀地預言,中國煤炭用量到2030年之前都將持續增長。
  報道稱,煤炭在中國能源消耗中仍還占62%的比例。但是目前開始的變革是驚人的——而且它可能會持續下去。仍在進一步增大的能源需求目前已有幾乎20%是由可再生能源滿足的。
  在中國出現了巨型的水力發電站——比如說2013年投入使用的溪洛渡水電站就是該類型發電站中規模最大的之一。
  報道稱,從這些對未來的投資中獲益的不僅僅是中國:因為這種綠色能源革命也大大減少了碳排放。《經理人》雜誌援引綠色和平組織煤炭專家勞裏˙米呂維塔的話說,他相信,目前在中國所發生的事“令控製氣候變化的前景徹底發生了革命”。
  美國可再生能源過去10年增加3倍仍落後於歐洲中國
  根據一家產業組織“可持續能源商業委員會”(BCSE)在2月份出版的《美國可持續能源》雜誌上發表的一份報告,自2008年以來,美國的可再生能源裝機容量已經增加了3倍。
  根據這份報告,到2016年年底,美國來自可持續能源(包括風能、太陽能、生物質能和地熱等)的能源裝機容量達到了創紀錄的141吉瓦。而水電作為美國最普遍的可再生能源,在這段時期內又額外增加了103吉瓦。水電的裝機容量在過去10年中大致保持穩定狀態。
  新的風能和太陽能裝機容量占據了增加的裝機容量的大部分。從2008年開始,這兩種能源的組合裝機容量增加了近5倍,由26吉瓦變為123吉瓦。其中風能的裝機容量達到83吉瓦。
  然而這份報告同時也指出,美國的風電裝機容量依然遠遠落後於歐盟和中國——截止到2015年,後兩者的風電裝機容量都已超過140吉瓦。
  根據BCSE的分析,近些年來,太陽能光伏和電池使用量的增加促進了美國低碳能源最顯著的增長,而這種增加恰恰是稅收優惠政策和安裝費用大幅下降帶來的結果。
  位於華盛頓哥倫比亞特區的BCSE的主席LisaJacobson表示:“美國的能源市場正在發生轉變,而且正在迅速轉變。”
  但是這份報告強調,如果美國要在未來幾十年裏提高部署清潔能源的步伐,地方政府、州政府和聯邦政府都將在其中發揮一定的作用。Jacobson指出:“我們仍然需要政策上的引導。”
  包括水電在內的可再生能源於去年達到了美國電力需求的15%,而在10年前,這一比例僅為8%。相比之下,可再生能源滿足了全球電力需求的24%。在美國,同一時期內,來自煤炭的能源份額從近50%下降到30%。
  報告指出,2016年,多虧電力部門增加了脫碳環節以及普遍提高能源效率,美國的溫室氣體排放量降低至25年來的新低。
  近些年來,美國政府推出了一係列能源政策,包括為應對氣候變化而在新能源領域投資並創造500萬個“綠色”工作崗位,提高交通工具的燃油效率,增加國內能源生產和使用以減少能源進口,實現能源的多元化,推行節能項目以提高能效。
  從目前來看,這些能源政策的落實情況並不十分理想。美國國內對於氣候變化的預期判斷、能源使用的環境影響,仍未達成較為廣泛的共識。而在美國的政治框架之中,征收碳稅很難獲得公眾支持。是否需要繼續大力開發核能,如何真正擺脫對於進口石油的過度依賴,碳捕集如何可行,怎樣建立對溫室氣體的監管,如何充分發揮市場機製作用來鼓勵新能源發展,如何在氣候和能源管理上達成密切的國際合作,都是未來需要解決的問題。

 

 

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