來源:北極星電力網 | 0評論 | 3437查看 | 2018-03-13 15:15:41
近年,隨著習總書記在中央財經領導小組關于進一步推進能源體制改革的倡議提出,能源互聯網這個概念變得越發火熱。能源體制改革,一般所指我國二次能源結構亟需調整,即傳統電能發、輸、配、售等環節的配置進行優化。而如何高效實現這樣的電力改革,從目前的觀點來看則完全取決于我國能源互聯網的發展水平。在這個方面,不僅僅是能源領域的專家,對能源行業比較感興趣的民眾也都試圖從能源與互聯網之間的字面意思來對其進行解讀,即:如何在傳統能源體制和服務中引入互聯網的思維和手段來獲得更高的價值空間?但這僅僅回答了如何來搞能源互聯網的問題,并沒有實質性地回答為什么要搞能源互聯網?對于這個問題,也確實鮮有人能夠說得清楚。
那么,為何推進能源體制改革對于我國經濟發展如此之重要呢,而能源互聯網又在其中起到了什么作用?今天,不妨就讓我們從我國的國家能源戰略、能源可持續性、國內環境治理、國際減排承諾和能源使用成本等五個方面的總體目標出發來進行一下探討。
首先,在我國的整體國家能源戰略層面,自2013年四季度開始,我國已成為世界上最大的石油進口國,2013年對外依存度達到58%。如不嚴加控制,2030年石油進口依存度將超過70%。
并且,我國60%以上的一次化石能源進口依靠印度洋和馬六甲海峽等海上貨運通道,一旦發生戰事,我國一次化石能源運輸走廊和儲備必將岌岌可危。因此,近年來我國積極修建了諸多石油運輸管道,如:在阿特勞修建了中哈石油管道,并由我國新疆獨山子地區進行轉運;在烏茲別克斯坦修建了中亞石油管道,至我國新疆霍爾果斯地區進行轉運;在俄羅斯秦舍勒地區經斯科沃羅季諾修建中俄石油管道,并在我國東北大慶地區進行石油管道整合;在緬甸皎漂修建中緬石油管道,運輸至我國重慶和廣西南寧等西南華南重鎮。此外,我國在保證一次石油運輸線路的同時,也同時在其他能源使用領域降低了一次化石能源的整體比例,如:大力加強電動汽車和超前建設電動汽車充電設施等舉措。
其次,在能源可持續性方面,目前可勘探使用的優質煤炭和天然氣資源只能維系我國約60年的使用量,而我國依靠煤炭發電比例依然高達90%,僅山東一省煤炭的全年使用量就已逼近歐盟所有成員國使用量之總和。因此,為了給子孫后代多留一些資源,降低我國煤炭的年使用總量,使用其他新能源和天然氣等清潔能源進行替代成為了當前的要務,如:在俄羅斯克拉斯諾亞爾斯克修建天然氣管道至我國新疆烏魯木齊地區;在土庫曼斯坦修建天然氣管道至我國新疆輪南地區進行西氣東輸;在俄羅斯伊爾庫茨克修建天然氣管道經赤塔直送我國首都北京的中俄天然氣管道等。
但即便如此,2017年冬季北京地區天然氣供應依然告急,華能集團緊急啟用備用火力發電機組保證供電。可以說,我國的天然氣供電能力依然存在很大的不足,需要通過增加光伏、風力等新能源的發電比例來進一步彌補各地區清潔能源供給不足的現狀。
第三,在國內環境問題和國際減排承諾方面,最近幾年我國各地區環境污染和霧霾問題十分嚴重,氮、硫化合物等小顆粒污染物質普遍存在超標的問題,這和我國能源梯次利用格局中的煤炭使用比例以及煤炭發電的污染治理技術有密不可分的關系。
以北京霧霾為例,其六大主要貢獻源為燃煤、生物質燃燒、土壤塵、二次無機氣溶膠、汽車尾氣與垃圾焚燒、工業污染等,粉塵之中,粗粒子來源為工業粉塵,土壤顆粒等。其中,傳統火力發電依然占據燃煤總量的榜首,也是我國大氣污染久治不力的主要原因之一。因此在這個問題上,如何在保證大電網可靠性的同時,降低傳統集中式火力發電在發電環節中的比例成為了能源高效利用,低碳減排的重要課題。因此,我們是否可以考慮利用天然氣等清潔能源、風光等可再生能源進行多能互補、提高大規模可再生能源的消納,提高電力占終端能源的比重,區域能源優化及能效提升。
最后,在能源使用成本層面,二次能源-電能的成本往往與電站的建設成本,運營維護成本和發電成本直接掛鉤,而后兩者的提供空間較大。在我國,傳統電網的樹狀輻射式建設模式,決定了其結構便于組網,供電管理和維護較為方便的特點。雖然其規?;氖垭娔J娇梢越档碗娋W公司內部采購和物流的成本,保障了電網公司一定的經濟效益,但集中式發電的遠距離輸電損耗較大,為了降低這部分輸電損耗,一般變電站級輸電需要升壓運行,分級傳輸后降壓配電。因此需要配置的變壓器增多,降低輸電損耗的同時增加了新的損耗點。這種模式雖然在傳統電網的格局下綜合考量和權衡了民生與電網公司本身利益的平衡性,但在進一步通過打破傳統電網格局來降低用電客戶電費成本的創新方面缺乏內在驅動力。
由以上五點不難看出,我國傳統二次能源,即電能的配置格局亟需進行改革,在國家能源戰略方面要減少石油和煤炭對進口的依賴,在能源可持續方面要降低煤炭和天然氣的總體使用量,在環境保護和國家減排承諾方面要進一步降低煤炭的總體發電比例,在二次能源使用成本上要進一步增加發輸配環節的能效。而其中,能源互聯網將電網系統中的分布式能量采集裝置、儲存裝置和各種類型負載連接起來,并與天然氣網絡等構成了新型的電力網絡,有能力作為以集中式發電格局為主的二次能源網橋基礎,通過能量(電能)路由器等新型電力電子技術在35kV和10kV配電站級增加高滲透率的清潔能源和可再生能源分布式發電比例,增加發電和配電能效,實現傳統市電和分布式能源就地消納的能量雙向流動和對等交換。
同時,在售電層面,能源互聯網依靠分布式發電就地消納的靈活性和區塊鏈組網售電技術的逐漸成熟,未來將有效減少配售電的中間環節,有能力迅速應對售電市場的快速變化,使電價的運營成本變得更加低廉,也使用戶之間的電力交易和定制化的能量服務成為可能,大眾參與售電市場的渠道將更加多樣。