当前,中国智能能源网不仅在理论框架上日趋成熟,在实际应用中也取得了一些进展。为此提出以下两个建议:一是中国领先制定智能能源网络国际标准。鉴于中国在国际上率先提出智能能源网概念,并得到了国际上的高度认可,建议中国抓紧制定国际智能能源网络标准与规范,择时向世界输出,以得到国际组织、各国政府和公众的认同,以推动全球能源网的共同转型,从而达到中国能源变革事半功倍的目的。二是选择上海浦东新区和河北唐山率先试点。作为智能能源网规划与实施的示范区,上海浦东新区和河北唐山已参与了智能能源网示范项目的子课题研究,目前已经初见成效,如果智能能源网在这两个地区试点成功,意味着该项目为智能能源网的大范围推广积累了产业基础,具有在全国推广的价值。
修建能源“高速公路”:以超导电网再造能源效率体系
超导电网是一场营建能源高速公路的革命。超导电缆是采用高温超导材料制作的电缆,与传统电缆相比,它具有输电过程中的能量损耗低,输送容量大,体积小,电磁污染少的四大优点。超导电缆运用于350kV电压等级以下、短距离的电力输送,效果要好于常规导线,输电能力是常规电缆的3~5倍。它是目前人类能够掌控的最具环保价值的缆线,也是提高电网安全性、可靠性、基本上杜绝火灾隐患的择优途径。
世界银行预测,2020年,高温超导电缆将取代80%的城市传统地下电缆,世界市场超导电缆销售额将达300亿美元。美国超导公司宣称,超导电缆是发展智能电网技术的一个关键要素,将使电网安全、稳定、高效地运行。2009年7月份,由美国能源部支持超过1200万美元,美国超导公司获得760万美元,用于正在进行的高温超导电缆研发工作。2010年美国纽约州长岛启动“九头蛇计划”(ProjectHydra)即曼哈顿电网升级改造计划。美国在“美国电网2030”规划中,提出了采用超导技术建设其骨干电网的建议。这也是美国能源部总计投资4700万美元的超导智能电网示范工程一揽子计划的一部分。如果美国借此发展智能电网产业,8~10年内这个产业规模将超过5万亿美元;如果美国借此全力发展超导电网产业,8~10年内这个产业规模将超过30万亿美元[2]。
我国进行能源效率体系的革命,就是要修建能源高速公路。它是解决一个国家或地区大容量、低损耗输电的最佳途径,尤其适应中国这样幅员广大的区域。比如,从内蒙到上海通过传统输电方式输电至少需要500千伏的电压,但是,通过超导电缆可使用220伏的电压输送。在我国城区和郊区等人口密集区域,10公里以内的110kV-220kV输电线路适合建造超导电网,低温设备的维护也非常方便(王银顺,2009)[3]。因此,将国家电网革新提升为超导电网,是全球生产力面临的最伟大的变革之一。可喜的是,2011年5月我国首座超导变电站,也是世界首座超导变电站,在甘肃省白银市建成并安全运行。这标志着我国在国际上率先实现完整超导变电站系统的运行。这个目前中国唯一的配电级全超导变电站,在核心、关键技术上获得了近70项完全自主知识产权,集成了我国超导电力技术近10年来最新、最先进的研究开发成果。白银超导变电站的建成投运,对于我国未来以新能源为主导的电网建设具有示范意义。我国应进一步做好超导技术消化吸收再创新,把白银超导变电站建成全国超导电力产业发展的种子工程、示范项目,为全国超导电力产业发展探索路子、积累经验;中国更要以此为契机,加快产业链配套发展,打造产业集群,力争把我国建成全球超导电力产业基地。
绘制“清晰的”低碳路线图:明确从开发到利用的能源研发体系
大力发展清洁能源背后实际上蕴藏的是未来技术选择,必须要有清晰的低碳路线图。低碳路线图应包括减排目标时间路线图、行业和地区分解路线图,以及技术开发路线图。
欧盟为达到2050年减排80%~90%的目标,2011年3月份发布了《欧盟2050低碳经济路线图》。该路线图规划:欧盟希望2030年达到温室气体减排40%,2040年减排60%。根据路线图要求,以1990年排放值为基准,2020年之前,年减排目标应每年递增1%,2020年至2030年,年减排目标应每年递增1.5%,而从2030年至2050年,年减排目标应每年递增2%。在路线图中将减排目标细分到了行业,其中电力部门承担了最重的减排任务,到2030年电力行业需减排34%~40%,而到2050年则需实现减排93%~99%。住宅与服务业至2030年需减排37%~53%,2050年减排88%~91%。工业到2030年减排34%~40%,2050年减排83%~87%。各个行业中,压力最轻的是农业的非二氧化碳温室气体减排,其目标为2030年实现减排36%~37%,2050年达到42%~49%。根据路线图的预计,若全面实施此计划,欧盟委员会预计未来10年将需要至少增加500亿欧元的研发和示范资金。
美国有着非常清晰的低碳技术从开发到运用再到商业化的路线图。早在2002年2月,布什总统重组了协调和指导美国气候变化研究和发展的高层管理机构。在新的结构下,气候变化科学和气候相关技术研究项目以前所未有的程度进行综合。由美国商务部牵头的气候变化科学项目(CCSP),是为了减少气候科学的不确定性,科学开发资源,进而支持决策而成立的。由美国能源部牵头的气候变化技术项目(CCTP),作为气候变化科学项目的配套机构,是为了协调联邦政府与气候相关的技术研发组合项目(R&D)而成立的。CCTP的《研究及目前行动》和《近期和长期技术选择》两份报告,详细描述并向公众介绍了一系列具有温室气体减排潜力的技术。美国气候变化技术项目(CCTP)战略计划,作为一个跨部门的规划和协调实体而运行,旨在发展并推广能减少、消除、捕获和封存温室气体排放的先进技术,该计划对美国21世纪气候变化技术路线有着清晰的描述。
俄罗斯也正在加紧进行“新能源技术路线图”的研究。2009年6月22-23日,俄罗斯教科部召开了“科技发展预测和新能源技术路线图”会议,会议议题包括:俄罗斯能源技术发展预测;俄罗斯以及其它国家实施“新能源技术路线图”的经验;俄罗斯提高能源效率的技术方案和途径。
中国发展新能源其中要过的重要一关就是技术关。但目前我国对于诸多低碳技术,还没有形成一个清晰的技术序列。在基准减排情景下,中国需要60多种技术,包括能源生产、供给、使用的技术——未来的骨干技术来支撑节能减排。这样的技术必须要得到广泛的、大规模地运用,才有可能把排放控制住。从现阶段看,其中有40多种是我们自己不掌握的核心技术。历史发展表明,一个国家的崛起,技术是不能通过贸易来解决的。技术转让是非常不确定的,中国如果依赖欧美转让技术,带来的隐患则是费了九牛二虎之力转让来的技术有可能是别人已经淘汰或相对落后的技术。要实现减排,我国必须考虑技术引进的成本和对技术更新速度的要求。
“十二五”期间,中国要从国家战略高度,建立一套清晰的低碳产业发展技术路线图,对全国进行技术指导。必须重视低碳技术的研究开发和技术储备,将低碳核心技术的研发全面纳入国家“863”计划,按照技术可行、经济合理的原则,研究出我国低碳发展的技术路线图,以促进高能效、低碳排放的技术研发和推广应用,逐步建立节能和能效、洁净煤和清洁能源、新能源和可再生能源以及自然碳汇等多元化的低碳技术体系。
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