为何联?
资源紧张、环境污染、气候变化三大难题困扰世界能源发展,而全球清洁能源丰富,仅开发万分之五就可以满足全球能源需求,未来全球电力能源需求将逐步增大。因此,构建全球能源互联网,作为清洁能源在全球范围大规模开发、配置、利用的基础平台,是世界能源可持续发展问题的有效解决方案。
1.世界能源发展面临三大难题
世界能源发展面临资源紧张、环境污染、气候变化三大难题。解决这三大难题,必须走清洁发展道路,大力实施“两个替代”,实现清洁能源占主导和全球能源优化配置,以清洁和绿色方式满足全球电力需求。
清洁能源只有转化为电能才能大规模使用;清洁能源富集地区与能源消费中心往往呈逆向分布;清洁能源只有依托大电网才能在富集地区大规模开发,在数百公里甚至数千公里之外的负荷中心利用。
构建全球能源互联网,作为清洁能源在全球范围大规模开发、配置、利用的基础平台,是世界能源可持续发展问题的有效解决方案。
首先,资源紧张。1965~2014年,全球累计消耗煤炭2350亿吨、石油1600亿吨、天然气97万亿立方米。2014年,全球煤炭、石油、天然气消费量占一次能源总消费量的86.3%。2014年,全球生产煤炭81.6亿吨、石油42.2亿吨、天然气3.5万亿立方米。2014年底,全球化石能源剩余探明可采储量折合标准煤1.2万亿吨。按目前开采强度,全球煤炭、石油和天然气资源技术可开发量仅能再开采大约110年、57年和54年。
其次,环境污染。化石能源燃烧排放大量的烟尘等污染物,导致灰霾频发,严重危害人类的健康。据世界卫生组织调查,世界范围内1600个城市中,仅有12%空气质量符合世界卫生组织标准,一些发展中国家的城市空气PM10浓度超标4~12倍。化石能源燃烧会产生大量的二氧化硫等污染物,导致酸雨等环境污染,严重影响人类的生产生活。据统计,全球化石能源消费每年排放二氧化硫1.2亿吨、氮氧化物1亿吨,带来严重的环境污染问题。
最后,气候变化。气候变化的主要原因是化石能源使用产生的碳排放。化石能源产生的二氧化碳占全球温室气体排放的57%,大气二氧化碳当量浓度2012年达393ppm。从1880年至2012年,全球地表平均温度大约升高了0.85摄氏度。2016年1月25日,世界气象组织发布公报称2015年是有气象记录以来最热的年份。
2015年的巴黎气候大会确定了“全球温升控制在2摄氏度以内,并力争控制在1.5摄氏度以内”的目标。如果不能采取有效控制措施,21世纪末温升将超过4摄氏度,造成海面上升、粮食减产、物种灭绝等灾害,将严重危害人类的生存和发展。
2.世界清洁能源发展呼唤全球能源互联网
据预测,全球清洁能源丰富,仅开发万分之五就可以满足全球能源需求。北极风电、赤道太阳能发电(“一极一道”)、各洲各国集中式和分布式清洁发电开发潜力巨大。新世纪以来,以清洁低碳为特征的新一轮能源变革蓬勃兴起,风能、太阳能等新能源发电突飞猛进,清洁发展成为大势所趋。
清洁能源资源丰富。全球水能、陆地风能、太阳能资源分别超过100亿千瓦、1万亿千瓦、100万亿千瓦,仅开发其中万分之五就可满足全球能源需求;中国仅开发千分之一就能满足能源需求。
世界范围内清洁能源分布很不均衡。风能主要分布在北极、亚洲中部及北部、欧洲北部、北美中部、非洲东部及各洲近海地区。太阳能主要分布在北非、东非、中东、大洋洲、中南美洲等赤道附近地区。风电、太阳能发电具有随机性、间歇性,只有融入大电网,才能大规模开发利用。
3.未来全球电力能源需求逐步增大
据统计,全球一次能源需求总量2030年可达259亿吨标准煤左右,2050年将达300亿吨标准煤左右;全球发电量2010~2050年年均增长约3.1%,2050年将达73万亿度左右。