來(lái)源:Grenatec | 0評(píng)論 | 6597查看 | 2014-07-18 19:29:00
到本世紀(jì)中葉,泛亞洲地區(qū)將會(huì)形成區(qū)域廣闊的、完整的能源結(jié)構(gòu),而中國(guó)南方電網(wǎng)則正處在這一結(jié)構(gòu)的中心。泛亞洲能源結(jié)構(gòu)在澳大利亞和東北亞之間傳輸電力、數(shù)據(jù)以及液體燃料,而中國(guó)南方電網(wǎng)則是連接?xùn)|南亞與東北亞至關(guān)重要的一環(huán)。
雖然泛亞洲能源結(jié)構(gòu)在今天看起來(lái)有些遙不可及,但是能源和技術(shù)市場(chǎng)正向著這一方向不斷邁進(jìn),關(guān)鍵是要找準(zhǔn)方向,順應(yīng)趨勢(shì)發(fā)展。
泛亞洲能源結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)收益明顯的長(zhǎng)期投資,它能夠?yàn)閬喼尢峁┏?jí)能源、數(shù)據(jù)混合通道,并能夠在至少一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間內(nèi)服務(wù)于亞洲的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
我們可以從通信技術(shù)發(fā)展的角度一窺其可能性:過(guò)去20年中,信息互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)改變了我們生活的方方面面,在今后的20年中,通過(guò)使用新型、安全的低溫室氣體排放能源,能源互聯(lián)網(wǎng)將再次為我們生活的方方面面帶來(lái)變革。
高壓直流輸電將使這一變革成為可能,目前,中國(guó)在大規(guī)模開發(fā)和建設(shè)直流輸電工程上處于世界領(lǐng)先地位。放眼未來(lái),直流輸電、天然氣管道和光纖電纜將會(huì)共同發(fā)展,其整合而成的單一無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)會(huì)帶來(lái)前所未聞的效率提高和成本節(jié)約。
泛亞洲能源結(jié)構(gòu)
高壓直流輸電對(duì)于電力傳輸?shù)淖饔?,就如同纖維對(duì)于通信的作用一般:一項(xiàng)改變整個(gè)產(chǎn)業(yè)的神奇技術(shù)。中國(guó)是世界范圍內(nèi)高壓直流輸電發(fā)展的領(lǐng)頭羊,從長(zhǎng)期的角度來(lái)看,推動(dòng)這一發(fā)展的是高壓直流輸電和特高壓直流輸電,中國(guó)已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行了相關(guān)部署。
高壓、特高壓直流輸電的目的是將處于中國(guó)西北的風(fēng)能、太陽(yáng)能和山區(qū)河域的水能輸送到東部城市。與此同時(shí),通過(guò)大陸主網(wǎng)與海南聯(lián)網(wǎng),中國(guó)南方電網(wǎng)率先發(fā)展了跨海高壓直流輸電,久而久之,向中國(guó)大陸輸送能源的需求必將帶動(dòng)海南沿海和海上風(fēng)電發(fā)展。
目前,水力發(fā)電還主要為基底負(fù)載供電,但是水力發(fā)電能夠快速啟動(dòng)或關(guān)停,這一點(diǎn)是火力發(fā)電和風(fēng)能、太陽(yáng)能等可持續(xù)能源發(fā)電所不能做到的。
長(zhǎng)期來(lái)看,在未來(lái)由間歇式可持續(xù)能源主導(dǎo)的能源系統(tǒng)中,水力發(fā)電應(yīng)從為基底負(fù)載供電轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)峰供電。
上述舉措能夠加強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多樣性,但是必須依賴于電力互聯(lián)系統(tǒng)能夠及時(shí)將電能傳送至所需之處,高壓直流輸電正實(shí)現(xiàn)了這一功能。
這種發(fā)展將加強(qiáng)中國(guó)南部與湄公河國(guó)家之間的高壓直流聯(lián)系,這是由于區(qū)域內(nèi)水力發(fā)電資源能夠被集中起來(lái)以滿足該區(qū)域能源波動(dòng)的需求,從而提高效率、減少開支。
目前,就應(yīng)把這種發(fā)展框架提上日程。中國(guó)目前正積極開發(fā)金沙江在內(nèi)的主要河流,與此同時(shí),相比煤電,水力發(fā)電也正展現(xiàn)出更多的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
此外,中國(guó)也通過(guò)在老撾建造水力發(fā)電項(xiàng)目、向越南輸電和投資越南電站的方式增加對(duì)湄公河國(guó)家電力系統(tǒng)的投資規(guī)模??v觀整個(gè)中國(guó)乃至全世界,目前都無(wú)法找到與水電資產(chǎn)相媲美的其他能源——水力發(fā)電不但處在高壓直流輸電系統(tǒng)建設(shè)的前沿,而且能夠加深與周邊國(guó)家的電網(wǎng)整合程度。
從跨境互聯(lián)到區(qū)域互聯(lián)
在過(guò)去的十年里,東盟國(guó)家已經(jīng)建立起了跨東盟電網(wǎng)(TAEG)和跨東盟天然氣管道(TAGP)。這兩個(gè)體系的目的是促進(jìn)跨國(guó)電力和天然氣貿(mào)易、提高效率、保證能源安全并通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)降低市場(chǎng)價(jià)格。如果最終能夠建成,這些網(wǎng)絡(luò)將非常適合與中國(guó)電網(wǎng)互聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)互利共贏。反過(guò)來(lái),上述舉措甚至能夠?qū)崿F(xiàn)與澳大利亞間的互聯(lián),澳大利亞已經(jīng)成為中國(guó)、日本和韓國(guó)的主要液化天然氣出口國(guó)。
但是Grenatec的研究表明,液化天然氣并不是亞洲區(qū)域能源市場(chǎng)效率最大化、能源供應(yīng)安全和減少溫室氣體排放長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略的最佳選擇。
這是因?yàn)橐夯烊粴獠荒芟裆锶剂?、氫甚至廢碳一樣擁有適合未來(lái)發(fā)展的運(yùn)輸渠道,隨著國(guó)際能源市場(chǎng)發(fā)展,輸送天然氣管道的靈活性相比于輸送液化天然氣,將體現(xiàn)出更大的市場(chǎng)價(jià)值。當(dāng)結(jié)合高壓直流輸電線路和光纖電纜共同修建時(shí),天然氣管道的技術(shù)靈活性將體現(xiàn)得更加明顯。
這是因?yàn)榈团欧拍茉粗鸩饺〈茉?,捆綁系統(tǒng)能夠使能源市場(chǎng)具備更強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。但是這種捆綁系統(tǒng)至少需要40年的時(shí)間才有可能成型。
伴隨著集成化泛亞洲能源結(jié)構(gòu)的進(jìn)展,澳大利亞和中國(guó)的太陽(yáng)能和風(fēng)能、湄公河國(guó)家的生物能以及印度尼西亞的地?zé)崮芎统毕芏寄茉诮尤胴?fù)荷中心時(shí)享受優(yōu)先調(diào)度。
在這樣一個(gè)系統(tǒng)中,可再生能源的間歇性會(huì)在廣大的區(qū)域內(nèi)相互抵消。而剩余的間歇性能夠通過(guò)水電和抽水蓄能電站抵消,比如廣州抽水蓄能電站對(duì)香港新能源的間歇性進(jìn)行抵消。
一旦水電耗盡,生物燃料和氫能就能通過(guò)地區(qū)天然氣管道輸送到所需地區(qū)從而提供電能,此時(shí),天然氣作為最后的備用電源。這樣的想法聽起來(lái)可能有些遙不可及,但是主流的聲音正在推進(jìn)其實(shí)現(xiàn)。
例如,國(guó)際能源結(jié)構(gòu)就建議澳大利亞或許能將大規(guī)模聚光太陽(yáng)能發(fā)電所產(chǎn)生的電能出口到印度尼西亞。澳大利亞的Bayu-Undan天然氣管道已經(jīng)跨過(guò)了半個(gè)帝汶海直達(dá)日出氣田,而東帝汶則希望天然氣管道能繼續(xù)延伸直達(dá)其南部海岸。天然氣管道和高壓直流輸電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能夠從東帝汶南部海岸直接沿印尼群島延伸到爪哇,并一路穿過(guò)湄公河國(guó)家或中國(guó)南海。
在那里,它能夠與連接海南南部的崖城氣田和香港的天然氣管道進(jìn)行互聯(lián)。
泛亞洲能源路線
泛亞洲能源結(jié)構(gòu)可以在陸地上穿過(guò)湄公河國(guó)家,也可以由海上經(jīng)過(guò)中國(guó)南海。無(wú)處不在的互聯(lián)勢(shì)必催生一個(gè)碳定價(jià)的“需求拉動(dòng)型”能源系統(tǒng),從而取代碳主導(dǎo)的“供應(yīng)推動(dòng)型”網(wǎng)絡(luò)。
這一系統(tǒng)對(duì)效率、成本的環(huán)境保護(hù)的影響將是巨大的,例如,澳大利亞的南半球內(nèi)陸光照可作為北京冬季供暖的能源,而北半球夏季的風(fēng)能則可以為澳大利亞的冬季能源需求提供電力。
瘋狂?
直視當(dāng)下,才能更清晰地預(yù)見未來(lái)。
在中國(guó),主要城市間已通過(guò)光纖電纜建立了大容量的電信通道,它們將成為無(wú)數(shù)穿越中國(guó)南海的光纖電纜的一部分。
印度尼西亞正在通過(guò)帕拉帕環(huán)項(xiàng)目建立光纖通道連接其東部群島,并為高壓直流輸電和天然氣管道的建設(shè)開辟了道路。與此同時(shí),澳大利亞現(xiàn)在正通過(guò)國(guó)家寬帶網(wǎng)絡(luò)將光纖鋪設(shè)到幾乎每家每戶,除在內(nèi)陸地區(qū)鋪設(shè)光纖外,該項(xiàng)目還要求澳大利亞對(duì)國(guó)際光纖鏈路進(jìn)行升級(jí)。
當(dāng)澳大利亞完成這一項(xiàng)目的時(shí)候,連接澳大利亞和亞洲的國(guó)際天然氣管道和高壓直流輸電系統(tǒng)就能夠按照新的光纖電纜的模式進(jìn)行修建。
日本電信業(yè)億萬(wàn)富翁、軟銀集團(tuán)總裁孫正義先生已經(jīng)提出了“亞洲超級(jí)電網(wǎng)”的概念,并且這一概念延續(xù)了Grenatec提出的部分路線。孫先生的超級(jí)電網(wǎng)提議只包括輸電線路,而且并未放眼至澳大利亞。
亞洲“超級(jí)電網(wǎng)”
日本東京工業(yè)大學(xué)的研究人員提出了一項(xiàng)由日本延伸至澳大利亞的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。
東京工業(yè)大學(xué)的“亞太陽(yáng)光地帶”項(xiàng)目建議,利用澳大利亞日照充足的內(nèi)陸地區(qū)強(qiáng)大的聚光太陽(yáng)能開發(fā)“太陽(yáng)能燃料”,并將其出口到亞洲。
然而,東京工業(yè)大學(xué)的方案并未包含打捆建設(shè)橫跨亞州的高壓直流輸電系統(tǒng)和天然氣管道,相反,他們打算利用油輪將太陽(yáng)能燃料運(yùn)送到東北亞市場(chǎng)。
目前為止,最大的跨國(guó)能源網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來(lái)自德國(guó)工業(yè)工程巨頭和裝備供應(yīng)商——西門子。西門子提出,也許有一天全球綠色能源聯(lián)網(wǎng)將會(huì)橫跨北半球,在此過(guò)程中,也必將南北互動(dòng)地聯(lián)系起亞洲、歐洲、非洲和美洲。
作為世界上最大的區(qū)域經(jīng)濟(jì)體,未來(lái)幾年內(nèi),亞洲將需要新投入數(shù)萬(wàn)億美元進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),其中最大的份額將會(huì)在能源行業(yè)。如何建立這樣泛亞洲能源結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在促進(jìn)亞洲向低排放區(qū)域經(jīng)濟(jì)體轉(zhuǎn)變的過(guò)程中會(huì)發(fā)揮多大作用,將對(duì)21世紀(jì)下半葉人們的生活產(chǎn)生深刻的影響。
(作者為澳大利亞能源研究機(jī)構(gòu)Grenatec的院長(zhǎng))