能源工业革命:全球能源互联网简史
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“特高压治霾”

决策层显然也看到了这种因为能源禀赋而带来的矛盾。于是,在2013年,国务院在《大气污染防治行动计划》中提出,加快调整能源结构,增加清洁能源供应,力争实现京津冀、长三角、珠三角等区域煤炭消费总量负增长,逐步提高接受外输电比例。这种观点,不久后被国务院明确为“实施跨区送电项目”,紧接着,又进一步明确,在中国要发展远距离大容量输电技术,开工建设一批特高压输电通道。特高压输电通道被当作调整能源结构、转变发展方式的有效抓手。有人把这种通过特高压输电来减轻雾霾污染的做法,称为“特高压治霾”。这个词,还成为2014年全国两会期间的热词。

根据国际绿色和平组织的报告,特高压每输送1亿千瓦时电力,可使负荷中心减排PM 2.5约7吨,PM 10约17吨,减排二氧化硫、氮氧化物约450吨。事实上,在中国,“特高压治霾”从2009年就开始了。2009年1月至2014年3月,晋东南至荆门特高压交流试验示范工程及其扩建工程向华中地区送电超过583亿千瓦时,相当于减少2355.32万吨标准煤燃烧。2010年7月至2014年年初,向家坝—上海±800千伏特高压直流输电工程向华东输送水电582亿千瓦时,相当于减少2351.28万吨标准煤燃烧。随着特高压电网的持续建设和投入商运,这种“电从远方来”的行动还在继续。因此,有学者认为,合理配置全国电力分布、长距离大容量输电,为中东部治理雾霾天气提供了一种新的思路和重要渠道。

能源结构以煤为主显然会阻碍一个国家乃至全球的可持续发展,因为二氧化碳排放总量大、增长快、峰值高,而碳减排也面临巨大挑战。鉴于此,美国在2015年发布《清洁电力计划》,提出到2030年美国电力行业要在2005年的基础上,实现二氧化碳减排32%。这个计划被视为美国应对气候变化迈出的“最大、最重要的一步”。

中国首条特高压交流工程1000千伏晋东南—南阳—荆门输电线路工程,施工人员正在作业

采取类似行动的还有英国,英国提出到2030年放弃使用所有火电,改为使用可再生能源。而欧盟28个国家也建立了能源联盟,针对各国进行统一电力调度,其目的就是解决可再生能源的消纳问题。当然,欧盟也注意到,仅靠欧盟内部解决能源问题还远远不够,如果能实现与中东地区或北非地区电网连接,则将搭建一条跨洲的清洁能源走廊。从联网的意义上来说,这也是全球能源互联网的一部分。

在中国,形成“特高压治霾”的共识颇为不易。因为仅就特高压电网建设而言,也一直处于争议中。长期以来,由于中国采取以煤电就地平衡为主的能源观,已经造成中东部地区环境不堪重负。而中国煤炭资源近80%集中在西部、北部地区,75%左右的煤电装机分布在中东部地区,京津冀鲁、长三角地区单位国土面积煤电装机分别是西北地区的13倍、26倍,能源结构明显失衡。这种现状如果再不改变,环境问题将始终困扰中国的可持续发展。因此,以输电替代输煤,通过特高压电网,把西北部地区富余电力大规模输送到中东部负荷中心,减少中东部地区污染排放,就有可能让“特高压治霾”成为可触摸的现实。

事实上,这种情况正在发生令人欣喜的变化。中国是煤炭消耗大国,煤炭的一半用于发电,另一半则用于钢铁、建材、化工和民用燃料。现在,中国水、核、风、光发电增速已经大大高于电力消费增长,也就是说,今后用于发电的煤炭将进一步下降。以2014—2016年的数据为例,2014年中国煤炭消费下降2.9%,2015年下降3.7%,2016年上半年煤炭产量下降9.7%。这组数据足以说明中国煤炭消费已经呈现下降趋势,换言之,中国煤炭消费的峰值已经到来了。而随着中国经济增速从9%~10%下降到6%~7%,煤炭消费下降有望成为长期性趋势。这个节点比预想的要更加提前,此前有不少观点认为,中国煤炭消费达到峰值可能会在2020—2040年。被称为“气候经济学之父”的尼古拉斯·斯特恩认为,中国目前取得的这一成就预示着中国碳排放总量将在2025年之前开始下降,早于官方预计的2030年。这位著名的英国学者表示,这确实是一个历史转折点。德国波茨坦气候影响研究所教授约翰·申尔胡伯则持更加乐观的态度,他认为,2020年中国的碳排放总量就会下降。一篇发表在英国《自然·地球科学》杂志上的分析文章认为,中国的煤炭消费达到峰值很可能会成为人类纪元的重要里程碑,成为国际社会减少导致气候变化的温室气体排放的转折点。

从《联合国气候变化框架公约的京都议定书》到《巴黎协定》,全球各国都在为尽快实现温室气体排放不再继续增加而努力。然而,大气中的二氧化碳含量还在急剧升高,而世界人口同样在急剧上升,按照现在的速度,到2050年之前全球人口达到100亿是完全有可能的。美国明尼苏达大学的戴维·蒂尔曼说:“我们的世界正在朝着由人造设施来代替现有免费自然资源的方向发展。”但是,我们还没有完全掌握自然生态系统的有关知识。在2.45亿年前二叠纪大灭绝中,96%的物种灭亡了。后来随着许多新物种的出现,地球上终于恢复了丰富的种群,但是这个过程足足经历了1亿年。曾经有专家说过,“一些人认为,自然界会复兴人类所毁灭的一切”。也有西方民间谚语说:“只要有足够的时间,万物皆可应运而生。”或许自然界真的能够恢复一切,但这个漫长的过程对于现代人类而言无论如何是没有意义的,因为它过于漫长,漫长到需要重新经历地球的演变。