給未來能源開一劑“良藥”

文/唐鳳

2.5億人仍在使用薪柴、木炭做飯取暖；6500萬人無電可用……近日，東北亞和東南亞兩份“能源互聯(lián)網規(guī)劃研究報告”發(fā)布，一組數據觸目驚心。

雖然當下能源技術不斷發(fā)展，各國對清潔發(fā)展和電網互聯(lián)也越加重視，但面臨能源供給形勢嚴峻、化石能源比重過高和跨國輸電能力不足等問題的國家和地區(qū)仍不在少數。

此外，“就能源使用而言，我們現在浪費了大約一半的一次能源?！泵绹鴩铱稍偕茉磳嶒炇冶窘苊鳌た唆斊账够┦吭谌涨芭e行的第二屆能源互聯(lián)網與能源系統(tǒng)集成國際會議（IEEEEI2）上說，“未來，我們應尋求改變，提高能源使用和生產的靈活性、安全性，并致力于最大限度地利用現有能源基礎設施?！?/p>

不少專家認為，能源轉型和互聯(lián)互通是解決能源問題的“良藥”。

一直以來，德國致力于進行能源轉型，向有利于分散能源和可再生能源的方向轉變，贏得了廣泛的贊譽和利益。

近日，東芬蘭大學環(huán)境政策學家圖拉·泰爾威寧在《自然·能源》雜志上撰文表示，能源轉型代表了一種更廣泛的國際趨勢，即向新的能源政策和規(guī)劃方式前進，德國的經驗對其他國家可能也有啟示。

聚焦能源轉型

德國提出了目前極具挑戰(zhàn)性的能源轉型目標：到2025年，可再生能源發(fā)電占總發(fā)電比例提至40%到45%，到2050年達到80%。無疑，能源轉型在德國已獲得從上到下的廣泛支持。

為了實現能源轉型目標，德國聯(lián)邦政府在2016年修訂并通過了《可再生能源法案》《能源轉型數字化法案》《電力市場法案》3部能源法案。

德國復興信貸銀行對4000個家庭所做的調查顯示，德國民眾對能源轉型熱情高漲。超過90%的受訪家庭贊成能源轉型，23%的家庭已在積極使用能源轉型新技術，其中8%的家庭利用太陽能發(fā)電。

但其他國家對德國能源轉型的態(tài)度和視角各不相同。

匈牙利羅蘭大學的米克羅什·安塔爾及其同伴分析了芬蘭、英國和匈牙利3個具有不同能源政策路徑的歐洲國家對德國能源轉型的相關報道。

安塔爾收集了這3個國家2011年至2015年間的日報新聞源，比較分析了它們對德國能源轉型的看法。結果發(fā)現，對能源轉型的陳述，因國家政策的優(yōu)先次序而異，因此呈現出不同畫面。10月22日，相關論文刊登于《自然·能源》雜志。

此外，這些報道主要立足于技術經濟視角，并強調供應方面的措施和能源技術，如核能、太陽能和風能。相比之下，其他可再生能源，如生物質能，以及更廣泛的環(huán)境和氣候問題，往往沒有得到多少關注。

安塔爾表示，在對這3個國家能源政策不同的解讀中，國家能源政策話語的歷史文化嵌入清晰可見。盡管歐盟在指導其成員國的氣候和能源政策方面發(fā)揮了重要作用，但各國在政治結構、文化、環(huán)境價值、經濟形勢和能源生產方面的差異仍然很大。

轉型需各方協(xié)調

泰爾威寧指出，圍繞能源轉型的各國意見分歧也凸顯了更廣泛的問題：在社會技術轉型過程中，理想的能源未來，以及可能相互沖突的政策、經濟目標如何協(xié)調。

例如，在德國的能源轉型中，盡管可再生能源份額在這10年中大幅增加，但二氧化碳減排未能取得多大進展。因此，到2020年，該國溫室氣體年排放量在1990年的基礎上減少40%的目標可能仍然遙不可及。

圖/東方IC

“一個重要因素是德國繼續(xù)依賴化石燃料，尤其是煤炭，后者在德國的能源結構中仍發(fā)揮著重要作用，這就產生了在國家能源政策辯論中的政治緊張關系?！碧柾幷f。

除了造成政治緊張，能源轉型的經濟影響也十分深遠。新舊能源產業(yè)、能源交易模式等都需要經歷變革。

其中，能源區(qū)塊鏈正顛覆著全球能源領域。IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）電力與能源協(xié)會主席賽義夫·拉赫曼在IEEEEI2上提到，利用區(qū)塊鏈和物聯(lián)網能構建更廣泛、多樣的能源交易平臺。

拉赫曼向人們描述了這樣一個應用場景：許多家庭使用太陽能發(fā)電，而借助區(qū)塊鏈交易平臺，家庭能源生產者可以把多余的能源賣給鄰居，從而減少能源浪費，提高利用率。

無論如何，在此前舉行的二十國集團能源部長會議上，各方均一致認為能源對未來發(fā)展至關重要，應對氣候變化、確保能源安全的目標不可動搖，而能源系統(tǒng)轉型可以有不同途徑，轉型過程應可持續(xù)、靈活并兼顧能源安全。

另一方面，除了能源轉型，通過構建全球能源互聯(lián)網，實現用清潔能源替代化石能源，也有助于解決能源緊缺、緩解氣候變化等問題。

“特大”“特小”推動能源互聯(lián)

2015年，國家主席習近平在出席聯(lián)合國發(fā)展峰會時表示，中國倡議探討構建全球能源互聯(lián)網，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。

全球能源互聯(lián)網是清潔主導、電為中心、互聯(lián)互通、共建共享的現代能源體系，其實質就是“智能電網＋特高壓電網＋清潔能源”。

而對于全球能源互聯(lián)網的構筑，全球能源互聯(lián)網發(fā)展合作組織主席劉振亞曾表示，特高壓電網是關鍵。

“特高壓電網能夠實現數千公里、千萬千瓦級電力輸送和跨國跨洲電網互聯(lián)，并且具有容量大、效率高、損耗低、占地省、安全性好等顯著優(yōu)勢，全球各大清潔能源基地和用電地區(qū)都能置于特高壓電網覆蓋范圍內?！眲⒄駚喺f。

除了“特大”，“特小”也不應忽視。

“微電網能實現分布式電源的靈活、高效應用，能推動傳統(tǒng)電網向智能電網過渡。”美國工程院院士、IEEE會員穆罕默德·謝罕德普說，“智能微電網是能自我控制的獨立系統(tǒng)，既可以與外部電網運行，也可以孤立運行，能提高供電的可靠性，而且有助于更好地管理電網?！?/p>

例如，在歐洲，微電網已成為未來電網的重要組成，借此為分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入做準備。

“但一直以來，人們并未給予這些微小電網足夠的重視，這意味著要利用它們更好地管理電網系統(tǒng)，就需要尋找新的保護系統(tǒng)、操作方式和傳感器等?！敝x罕德普說。

總之，智能發(fā)電是隨著需求而來的，通過發(fā)展能源系統(tǒng)集成，從一體化的角度看待能源的使用和生產，充分實現各類能源的互聯(lián)、開放、共享和協(xié)同，才能形成最美的能源未來。（據《中國科學報》）※