當前,中國智能能源網不僅在理論框架上日趨成熟,在實際應用中也取得了一些進展。為此提出以下兩個建議:一是中國領先制定智能能源網絡國際標準。鑒于中國在國際上率先提出智能能源網概念,并得到了國際上的高度認可,建議中國抓緊制定國際智能能源網絡標準與規范,擇時向世界輸出,以得到國際組織、各國政府和公眾的認同,以推動全球能源網的共同轉型,從而達到中國能源變革事半功倍的目的。二是選擇上海浦東新區和河北唐山率先試點。作為智能能源網規劃與實施的示范區,上海浦東新區和河北唐山已參與了智能能源網示范項目的子課題研究,目前已經初見成效,如果智能能源網在這兩個地區試點成功,意味著該項目為智能能源網的大范圍推廣積累了產業基礎,具有在全國推廣的價值。
修建能源“高速公路”:以超導電網再造能源效率體系
超導電網是一場營建能源高速公路的革命。超導電纜是采用高溫超導材料制作的電纜,與傳統電纜相比,它具有輸電過程中的能量損耗低,輸送容量大,體積小,電磁污染少的四大優點。超導電纜運用于350kV電壓等級以下、短距離的電力輸送,效果要好于常規導線,輸電能力是常規電纜的3~5倍。它是目前人類能夠掌控的最具環保價值的纜線,也是提高電網安全性、可靠性、基本上杜絕火災隱患的擇優途徑。
世界銀行預測,2020年,高溫超導電纜將取代80%的城市傳統地下電纜,世界市場超導電纜銷售額將達300億美元。美國超導公司宣稱,超導電纜是發展智能電網技術的一個關鍵要素,將使電網安全、穩定、高效地運行。2009年7月份,由美國能源部支持超過1200萬美元,美國超導公司獲得760萬美元,用于正在進行的高溫超導電纜研發工作。2010年美國紐約州長島啟動“九頭蛇計劃”(ProjectHydra)即曼哈頓電網升級改造計劃。美國在“美國電網2030”規劃中,提出了采用超導技術建設其骨干電網的建議。這也是美國能源部總計投資4700萬美元的超導智能電網示范工程一攬子計劃的一部分。如果美國借此發展智能電網產業,8~10年內這個產業規模將超過5萬億美元;如果美國借此全力發展超導電網產業,8~10年內這個產業規模將超過30萬億美元[2]。
我國進行能源效率體系的革命,就是要修建能源高速公路。它是解決一個國家或地區大容量、低損耗輸電的最佳途徑,尤其適應中國這樣幅員廣大的區域。比如,從內蒙到上海通過傳統輸電方式輸電至少需要500千伏的電壓,但是,通過超導電纜可使用220伏的電壓輸送。在我國城區和郊區等人口密集區域,10公里以內的110kV-220kV輸電線路適合建造超導電網,低溫設備的維護也非常方便(王銀順,2009)[3]。因此,將國家電網革新提升為超導電網,是全球生產力面臨的最偉大的變革之一?上驳氖,2011年5月我國首座超導變電站,也是世界首座超導變電站,在甘肅省白銀市建成并安全運行。這標志著我國在國際上率先實現完整超導變電站系統的運行。這個目前中國唯一的配電級全超導變電站,在核心、關鍵技術上獲得了近70項完全自主知識產權,集成了我國超導電力技術近10年來最新、最先進的研究開發成果。白銀超導變電站的建成投運,對于我國未來以新能源為主導的電網建設具有示范意義。我國應進一步做好超導技術消化吸收再創新,把白銀超導變電站建成全國超導電力產業發展的種子工程、示范項目,為全國超導電力產業發展探索路子、積累經驗;中國更要以此為契機,加快產業鏈配套發展,打造產業集群,力爭把我國建成全球超導電力產業基地。
繪制“清晰的”低碳路線圖:明確從開發到利用的能源研發體系
大力發展清潔能源背后實際上蘊藏的是未來技術選擇,必須要有清晰的低碳路線圖。低碳路線圖應包括減排目標時間路線圖、行業和地區分解路線圖,以及技術開發路線圖。
歐盟為達到2050年減排80%~90%的目標,2011年3月份發布了《歐盟2050低碳經濟路線圖》。該路線圖規劃:歐盟希望2030年達到溫室氣體減排40%,2040年減排60%。根據路線圖要求,以1990年排放值為基準,2020年之前,年減排目標應每年遞增1%,2020年至2030年,年減排目標應每年遞增1.5%,而從2030年至2050年,年減排目標應每年遞增2%。在路線圖中將減排目標細分到了行業,其中電力部門承擔了最重的減排任務,到2030年電力行業需減排34%~40%,而到2050年則需實現減排93%~99%。住宅與服務業至2030年需減排37%~53%,2050年減排88%~91%。工業到2030年減排34%~40%,2050年減排83%~87%。各個行業中,壓力最輕的是農業的非二氧化碳溫室氣體減排,其目標為2030年實現減排36%~37%,2050年達到42%~49%。根據路線圖的預計,若全面實施此計劃,歐盟委員會預計未來10年將需要至少增加500億歐元的研發和示范資金。
美國有著非常清晰的低碳技術從開發到運用再到商業化的路線圖。早在2002年2月,布什總統重組了協調和指導美國氣候變化研究和發展的高層管理機構。在新的結構下,氣候變化科學和氣候相關技術研究項目以前所未有的程度進行綜合。由美國商務部牽頭的氣候變化科學項目(CCSP),是為了減少氣候科學的不確定性,科學開發資源,進而支持決策而成立的。由美國能源部牽頭的氣候變化技術項目(CCTP),作為氣候變化科學項目的配套機構,是為了協調聯邦政府與氣候相關的技術研發組合項目(R&D)而成立的。CCTP的《研究及目前行動》和《近期和長期技術選擇》兩份報告,詳細描述并向公眾介紹了一系列具有溫室氣體減排潛力的技術。美國氣候變化技術項目(CCTP)戰略計劃,作為一個跨部門的規劃和協調實體而運行,旨在發展并推廣能減少、消除、捕獲和封存溫室氣體排放的先進技術,該計劃對美國21世紀氣候變化技術路線有著清晰的描述。
俄羅斯也正在加緊進行“新能源技術路線圖”的研究。2009年6月22-23日,俄羅斯教科部召開了“科技發展預測和新能源技術路線圖”會議,會議議題包括:俄羅斯能源技術發展預測;俄羅斯以及其它國家實施“新能源技術路線圖”的經驗;俄羅斯提高能源效率的技術方案和途徑。
中國發展新能源其中要過的重要一關就是技術關。但目前我國對于諸多低碳技術,還沒有形成一個清晰的技術序列。在基準減排情景下,中國需要60多種技術,包括能源生產、供給、使用的技術——未來的骨干技術來支撐節能減排。這樣的技術必須要得到廣泛的、大規模地運用,才有可能把排放控制住。從現階段看,其中有40多種是我們自己不掌握的核心技術。歷史發展表明,一個國家的崛起,技術是不能通過貿易來解決的。技術轉讓是非常不確定的,中國如果依賴歐美轉讓技術,帶來的隱患則是費了九牛二虎之力轉讓來的技術有可能是別人已經淘汰或相對落后的技術。要實現減排,我國必須考慮技術引進的成本和對技術更新速度的要求。
“十二五”期間,中國要從國家戰略高度,建立一套清晰的低碳產業發展技術路線圖,對全國進行技術指導。必須重視低碳技術的研究開發和技術儲備,將低碳核心技術的研發全面納入國家“863”計劃,按照技術可行、經濟合理的原則,研究出我國低碳發展的技術路線圖,以促進高能效、低碳排放的技術研發和推廣應用,逐步建立節能和能效、潔凈煤和清潔能源、新能源和可再生能源以及自然碳匯等多元化的低碳技術體系。
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