全球能源互聯(lián)網(wǎng):清潔能源共享之路
風能、太陽能雖然無處不在,但分布并不均衡,不是所有地方都符合開發(fā)風電場、太陽能發(fā)電站的條件。全球普遍存在清潔能源與用能需求的逆向分布。
以中國為例,東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展快、能源消費量高,但清潔能源可開發(fā)量小,太陽能年輻射量不到1300千瓦時/平方米,而
青海、
西藏等西部地區(qū)年輻射量超過1800千瓦時/平方米,但用能量遠低于東部地區(qū)。不過,電能具有其他能源所無法比擬的特性——瞬時傳輸性。因此,就地開發(fā)、遠距離輸送成為清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用的解決之道。中國以西北為清潔能源開發(fā)基地,建設(shè)多條特高壓輸電通道,將中國西部的清潔能源源源不斷地送到東部的用能中心。
目前,分布式發(fā)電以自家屋頂鋪設(shè)的太陽能電池和房屋旁邊設(shè)立小型風力發(fā)電機兩種形式為主。相對而言,由于風機本身發(fā)電時的噪音、旋轉(zhuǎn)葉片的安全性等
問題,分布式光伏發(fā)電設(shè)備更受青睞,發(fā)展也快得多。在一些發(fā)達國家,如德國、日本,由于屋頂面積足夠、自發(fā)自用更為實惠、國家財政補貼等因素,分布式光伏發(fā)電很常見。
不過,分布式電源多在用電負荷中心,因而全球總體開發(fā)規(guī)模仍受資源條件限制。一般來說,分布式電源的發(fā)電成本要比大規(guī)模開發(fā)的清潔能源發(fā)電成本高30%以上,而且分布式電源大多分布在人口密集的用電負荷地區(qū),電站安裝面積與用電負荷無法匹配。因此,對發(fā)展中國家或工業(yè)化國家而言,分布式電源不論在發(fā)電成本還是在供電能力方面,都不能滿足用戶需求。
當本地分布式電源不足以支撐當?shù)赜媚苄枨螅荒芡ㄟ^距離用電中心較遠的大型清潔能源發(fā)電基地送電。但清潔能源最大的問題在于“靠天吃飯”,不像煤炭等化石能源發(fā)電站可依據(jù)負荷需求調(diào)整發(fā)電量。這樣的特性使得清潔能源與用電負荷的需求存在時間差,加之電能不能大規(guī)模存儲的問題,清潔能源發(fā)電具有大幅波動性。解決這些問題,只能依靠電網(wǎng)互聯(lián)。而研究數(shù)據(jù)表明,隨著電網(wǎng)互聯(lián)區(qū)域的擴大,聯(lián)網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的清潔能源發(fā)電出力曲線將越來越平滑,而且還將納入更多的水電調(diào)峰資源,使清潔能源的發(fā)電出力更加可控。
習近平主席在聯(lián)合國發(fā)展峰會上倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),正是看到了全球能源互聯(lián)網(wǎng)對清潔能源的促進作用。可以想象,2050年全球都在使用清潔能源時,全球能源互聯(lián)網(wǎng)將承載著能源瞬間配置的功能,在這張“
電力高速路網(wǎng)”上,人類將實現(xiàn)清潔能源全球共享。