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  • 未來能源將在洲際互聯(lián) 特高壓成主力

    2013-11-15 09:54:50 能源評論  點擊量: 評論 (0)
    在不久的將來,亞洲將取代北美和歐洲,成為全球最大的區(qū)域經(jīng)濟體。經(jīng)濟的快速增長伴隨著能源需求的擴大及溫室氣體排放的加劇,亞洲也必須在應(yīng)對全球氣候變化的共同努力中扮演更重要的角色。為此,全亞洲范
           在不久的將來,亞洲將取代北美和歐洲,成為全球最大的區(qū)域經(jīng)濟體。經(jīng)濟的快速增長伴隨著能源需求的擴大及溫室氣體排放的加劇,亞洲也必須在應(yīng)對全球氣候變化的共同努力中扮演更重要的角色。為此,全亞洲范圍內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正進行得如火如荼,如中國的特高壓輸電、光纖城市計劃、西氣東輸工程,東南亞的跨東盟電力網(wǎng)絡(luò)和跨東盟天然氣管道工程等。它們將幫助亞洲在促進和保持經(jīng)濟高速增長的同時,保障能源安全,在應(yīng)對氣候變化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

           在全球碳減排的約束下,現(xiàn)在正是思考能源未來的最佳時刻。到2050年,一個用于傳輸電能、信息和液體燃料的龐大綜合性能源網(wǎng)絡(luò)將有可能從澳大利亞一直延伸到中國。這一愿景看起來似乎遙不可及,但亞太能源網(wǎng)絡(luò)事實上已初具雛形。

           泛亞太能源網(wǎng)絡(luò)并非空中樓閣

           洲際范圍內(nèi)的能源互聯(lián)正越來越得到人們的重視。2007年,東盟成員國、澳大利亞、中國、印度、日本、韓國和新西蘭簽署了《東亞能源安全宿務(wù)宣言》,其中規(guī)定了將“通過對東盟電力網(wǎng)和跨東盟天然氣管道等本地區(qū)能源基礎(chǔ)設(shè)施的投資,確保獲得穩(wěn)定的能源供應(yīng)”。目前,已有4項互聯(lián)電網(wǎng)工程正在建設(shè)之中,還有11項處于規(guī)劃階段。

           此類海底直流特高壓線路正在變得越來越平常。瑞典在1954年架設(shè)了全球第一根海底高壓直流電纜,而這一電纜在60年后的今天仍在服役。2011年1月投運的NorNed工程是架設(shè)在挪威與荷蘭之間,電纜總長度580公里,容量達700兆瓦,耗資6億歐元,其間傳輸?shù)碾娔茏阋怨?yīng)阿姆斯特丹或奧斯陸一半的電力需求。而2011年4月投運的BritNed工程是架設(shè)在英國與荷蘭之間,電纜總長度為260公里,容量達1000兆瓦,同樣耗資6億歐元。它們都是構(gòu)想中的歐洲超級電網(wǎng)(Europeansupergrid)的重要組成部分。在北海,有數(shù)不清的此類工程正在規(guī)劃中,其在距離與水深方面,與中國東海的工程面臨非常相似的挑戰(zhàn)。

           中國國家電網(wǎng)公司同樣有利用特高壓技術(shù)進行歐亞洲際聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)想,希望采用先進的特高壓交流和直流輸電技術(shù),構(gòu)建洲際輸電大通道,建立洲際電力市場,推動全球能源優(yōu)化配置。通過特高壓交流輸電和直流輸電兩種方式,可將中國新疆、哈薩克斯坦、俄羅斯西伯利亞等地的清潔能源,遠距離輸送到歐洲負荷中心,有效解決歐洲能源供應(yīng)和電力保障問題,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進低碳發(fā)展。隨著歐洲超級電網(wǎng)的建設(shè),可以通過特高壓將電力輸送到歐洲超級電網(wǎng),再通過超級電網(wǎng)配置到歐洲各個國家。

           Grenatec是總部在悉尼,主要研究亞洲能源市場的獨立研究機構(gòu)。Grenatec研究表明,亞洲范圍內(nèi)有著建立一個洲際能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。泛亞洲能源網(wǎng)絡(luò)的南端可以始于南澳大利亞,途經(jīng)帝汶海和印度尼西亞到達其首都雅加達。從雅加達開始,陸上路線可以到達新加坡并穿過馬來西亞半島和泰國,之后到達中國南部。進入中國后,可以向上海供應(yīng)能源,并經(jīng)中國東海與日本、韓國相聯(lián)。

           海上路線北上納土納島,從該島開始,西向路線將沿著越南的海岸線一直到達中國海南島,接著轉(zhuǎn)向東北直至中國香港。東向路線則東進納土納,穿過婆羅洲,并向北穿過菲律賓群島的巴拉望島和呂宋島,并繼續(xù)北上至臺灣。兩條海上路線分別從香港或臺灣出發(fā),沿著平行于中國東部海岸線的方向北上并在中國東海匯合,這也將為海上風電場建設(shè)以及天然氣發(fā)展提供新的基礎(chǔ)設(shè)施。

           并非只有Grenatec察覺到了正在形成中的泛亞洲能源網(wǎng)絡(luò),東京工業(yè)大學的研究人員提出了從日本延伸至澳大利亞的能源網(wǎng)絡(luò)。他們構(gòu)想中的“亞太陽光帶”工程提出,在太陽能資源豐富的澳大利亞內(nèi)陸地區(qū),利用集中式太陽能熱發(fā)電來生產(chǎn)太陽能燃料和電力。然而,他們的藍圖中并不包括貫穿亞洲的直流特高壓和天然氣管道,而代之以利用油輪來運輸太陽能燃料至東北亞市場。

           同時,國際能源署(IEA)也相信亞洲將通過發(fā)展能源網(wǎng)絡(luò)來進行國家間的太陽能電力傳輸。在2011年的一份關(guān)于集中式太陽能熱發(fā)電技術(shù)的報告中,IEA預(yù)計中國將從哈薩克斯坦、泰國或澳大利亞進口集中式太陽能熱發(fā)電技術(shù),利用太陽能發(fā)電來滿足它一小部分的電力需求。用高壓直流電纜來傳輸這些電能將是最為明智的,但IEA并未在這一點上給出詳細的信息。

           特高壓成重要助力

           亞洲要想崛起成為全球最大的區(qū)域經(jīng)濟體,必須投入數(shù)萬億美元來建設(shè)電網(wǎng)、天然氣管道以及擴容通信能力。通過建設(shè)洲際互聯(lián)能源網(wǎng)絡(luò)可以給亞洲帶來光明的能源前景。

           中國正在加快推進特高壓直流輸電(UHVDC)和特高壓交流輸電(UHVAC)項目,已建成1000千伏交流特高壓1條(晉東南—南陽—荊門),±800千伏直流特高壓2條(向家壩—上海、錦屏—蘇南);在建項目有交流特高壓1條(淮南—浙北—上海),直流特高壓2條(哈密南—鄭州、溪洛渡—浙西)。國家電網(wǎng)公司致力于把中國電網(wǎng)建設(shè)成現(xiàn)代化的電能輸送系統(tǒng),將快速增長的風能、太陽能和水電輸送至大城市負荷中心,這將幫助中國兌現(xiàn)其降低能源消費中碳排放強度的政治承諾。國家電網(wǎng)公司也正在踐行“走出去”戰(zhàn)略,不僅擁有菲律賓國家輸電網(wǎng)25年的特許經(jīng)營權(quán),并成功完成澳大利亞南澳輸電網(wǎng)公司41.11%股權(quán)收購。

           特高壓擴大了大規(guī)模電力供應(yīng)的輸送范圍,這意味著由太陽能、風能、水能以及天然氣產(chǎn)生的能源終有一天能跨越半個地球,在亞洲和大洋洲范圍內(nèi)自由流動。這些已經(jīng)出現(xiàn)的變化是區(qū)域性跨國能源交易和亞洲各國能源系統(tǒng)間深度互聯(lián)進程的開始。

           在過去的十年,東盟已經(jīng)制定了發(fā)展東盟電力網(wǎng)絡(luò)(TAEG)和東盟天然氣管道(TAGP)的計劃,均是為了通過引入更激烈的競爭來深化跨國電力與天然氣貿(mào)易,達到提高效率、保障供應(yīng)安全以及降低能源價格的目的。

           印度尼西亞正通過“巴拉巴圈”(PalapaRing)工程用光纜將該國分散和孤立的東部群島聯(lián)系起來。同時,澳大利亞正通過耗資400億澳元的國家寬帶網(wǎng)絡(luò)(NationalBroadbandNetwork,NBN)工程將光纜接入全國的每個家庭,這一投資相當于中國三峽工程建設(shè)成本的1.5倍。中國正在實施光纖城市工程,為主要城市鋪設(shè)大容量的光纖通信網(wǎng)絡(luò),它們將連接已經(jīng)貫穿于中國南海的無數(shù)光纜。

           將這些工程作為整體來看,可以很容易看到泛亞洲能源與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)正在逐步形成。通過積極發(fā)展下一代特高壓技術(shù),國家電網(wǎng)將會占據(jù)這一美好圖景的核心位置。現(xiàn)在需要做得是構(gòu)建成熟的商業(yè)模式和良好的國際關(guān)系來推動這一網(wǎng)絡(luò)的最終形成。

           隨著時間的推移,一個區(qū)域性能源“主干網(wǎng)”(或泛能源傳輸系統(tǒng))將逐步形成,它將以特高壓為骨干網(wǎng)架,起于南澳大利亞,經(jīng)東南亞到達中國,并最終延伸到日本和韓國,跨越從悉尼到首爾的大約16000公里的范圍。

           最終形成“電能互聯(lián)網(wǎng)”

           在最終形成的泛亞太能源網(wǎng)絡(luò)中,流動的將是來自澳大利亞的太陽能、風能、地熱能、波浪能和潮汐能,東南亞將貢獻一部分風能、地熱能和生物質(zhì)能,中國的風能、太陽能和生物質(zhì)能也將占據(jù)一席之地。將水力發(fā)電容量從提供基荷轉(zhuǎn)變?yōu)樨摵筛櫲萘浚梢缘窒陨锨鍧嵖稍偕茉吹拈g歇性。

           在電力需求高峰時段以外,這一網(wǎng)絡(luò)利用閑置的傳輸容量,將多余的能源傳輸?shù)匠樗钅芑驂嚎s空氣裝置儲存于各地,或轉(zhuǎn)換為氫能。

           天然氣發(fā)電容量可以在水電資源緊張時成為備用容量的第二梯隊,用于抵消大規(guī)模間歇性清潔能源接入的整體性影響。如果天然氣管道與主要的區(qū)域性HVDC輸電線路的鋪設(shè)走廊相伴而建,這一效果將更為突出。由于總是存在替代能源,每天總能源需求的變化將導(dǎo)致不同類型能源供應(yīng)價格差異化,用戶可以根據(jù)出現(xiàn)的價格套利信號進行無縫的能源切換。

           如果光纜也被納入其中,這一網(wǎng)絡(luò)將更為靈活,適應(yīng)性更強,并能為亞洲提供長達一個世紀甚至更久的良好服務(wù)。

           Grenatec的研究認為亞洲不斷增長的收入和亟待滿足的基礎(chǔ)設(shè)施需求,以及必須付諸實施的全球碳減排計劃,為創(chuàng)造一個靈活、創(chuàng)新以及經(jīng)得起未來考驗的能源生產(chǎn)和傳輸網(wǎng)絡(luò),提供了激動人心、革命性以及十分有價值的機會。

           對于每一個參與者來說,互相之間的融合越密切,獲得的收益就越多。全球都帶著極大的興趣和熱情,翹首以盼國家電網(wǎng)的開創(chuàng)性技術(shù)成果,它正站在亞洲以及全球清潔能源革命的最前沿。


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    責任編輯:何健

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