2050年泛亚能源互联网络预想
来源:Grenatec | 0评论 | 4717查看 | 2014-07-18 19:29:00    
  到本世纪中叶,泛亚洲地区将会形成区域广阔的、完整的能源结构,而中国南方电网则正处在这一结构的中心。泛亚洲能源结构在澳大利亚和东北亚之间传输电力、数据以及液体燃料,而中国南方电网则是连接东南亚与东北亚至关重要的一环。

  虽然泛亚洲能源结构在今天看起来有些遥不可及,但是能源和技术市场正向着这一方向不断迈进,关键是要找准方向,顺应趋势发展。

  泛亚洲能源结构是一项收益明显的长期投资,它能够为亚洲提供超级能源、数据混合通道,并能够在至少一个世纪的时间内服务于亚洲的经济社会发展。

  我们可以从通信技术发展的角度一窥其可能性:过去20年中,信息互联网已经改变了我们生活的方方面面,在今后的20年中,通过使用新型、安全的低温室气体排放能源,能源互联网将再次为我们生活的方方面面带来变革。

  高压直流输电将使这一变革成为可能,目前,中国在大规模开发和建设直流输电工程上处于世界领先地位。放眼未来,直流输电、天然气管道和光纤电缆将会共同发展,其整合而成的单一无缝网络会带来前所未闻的效率提高和成本节约。

泛亚洲能源结构

  高压直流输电对于电力传输的作用,就如同纤维对于通信的作用一般:一项改变整个产业的神奇技术。中国是世界范围内高压直流输电发展的领头羊,从长期的角度来看,推动这一发展的是高压直流输电和特高压直流输电,中国已经在全国范围内进行了相关部署。

  高压、特高压直流输电的目的是将处于中国西北的风能、太阳能和山区河域的水能输送到东部城市。与此同时,通过大陆主网与海南联网,中国南方电网率先发展了跨海高压直流输电,久而久之,向中国大陆输送能源的需求必将带动海南沿海和海上风电发展。

  目前,水力发电还主要为基底负载供电,但是水力发电能够快速启动或关停,这一点是火力发电和风能、太阳能等可持续能源发电所不能做到的。

  长期来看,在未来由间歇式可持续能源主导的能源系统中,水力发电应从为基底负载供电转变为调峰供电。

  上述举措能够加强电力系统的稳定性和多样性,但是必须依赖于电力互联系统能够及时将电能传送至所需之处,高压直流输电正实现了这一功能。

  这种发展将加强中国南部与湄公河国家之间的高压直流联系,这是由于区域内水力发电资源能够被集中起来以满足该区域能源波动的需求,从而提高效率、减少开支。

  目前,就应把这种发展框架提上日程。中国目前正积极开发金沙江在内的主要河流,与此同时,相比煤电,水力发电也正展现出更多的价格优势。

  此外,中国也通过在老挝建造水力发电项目、向越南输电和投资越南电站的方式增加对湄公河国家电力系统的投资规模。纵观整个中国乃至全世界,目前都无法找到与水电资产相媲美的其他能源——水力发电不但处在高压直流输电系统建设的前沿,而且能够加深与周边国家的电网整合程度。

从跨境互联到区域互联

  在过去的十年里,东盟国家已经建立起了跨东盟电网(TAEG)和跨东盟天然气管道(TAGP)。这两个体系的目的是促进跨国电力和天然气贸易、提高效率、保证能源安全并通过竞争降低市场价格。如果最终能够建成,这些网络将非常适合与中国电网互联,从而实现互利共赢。反过来,上述举措甚至能够实现与澳大利亚间的互联,澳大利亚已经成为中国、日本和韩国的主要液化天然气出口国。

  但是Grenatec的研究表明,液化天然气并不是亚洲区域能源市场效率最大化、能源供应安全和减少温室气体排放长期发展战略的最佳选择。

  这是因为液化天然气不能像生物燃料、氢甚至废碳一样拥有适合未来发展的运输渠道,随着国际能源市场发展,输送天然气管道的灵活性相比于输送液化天然气,将体现出更大的市场价值。当结合高压直流输电线路和光纤电缆共同修建时,天然气管道的技术灵活性将体现得更加明显。

  这是因为低排放能源逐步取代化石能源,捆绑系统能够使能源市场具备更强的灵活性和适应性。但是这种捆绑系统至少需要40年的时间才有可能成型。

  伴随着集成化泛亚洲能源结构的进展,澳大利亚和中国的太阳能和风能、湄公河国家的生物能以及印度尼西亚的地热能和潮汐能都能在接入负荷中心时享受优先调度。

  在这样一个系统中,可再生能源的间歇性会在广大的区域内相互抵消。而剩余的间歇性能够通过水电和抽水蓄能电站抵消,比如广州抽水蓄能电站对香港新能源的间歇性进行抵消。

  一旦水电耗尽,生物燃料和氢能就能通过地区天然气管道输送到所需地区从而提供电能,此时,天然气作为最后的备用电源。这样的想法听起来可能有些遥不可及,但是主流的声音正在推进其实现。

  例如,国际能源结构就建议澳大利亚或许能将大规模聚光太阳能发电所产生的电能出口到印度尼西亚。澳大利亚的Bayu-Undan天然气管道已经跨过了半个帝汶海直达日出气田,而东帝汶则希望天然气管道能继续延伸直达其南部海岸。天然气管道和高压直流输电网网络能够从东帝汶南部海岸直接沿印尼群岛延伸到爪哇,并一路穿过湄公河国家或中国南海。

  在那里,它能够与连接海南南部的崖城气田和香港的天然气管道进行互联。

泛亚洲能源路线

  泛亚洲能源结构可以在陆地上穿过湄公河国家,也可以由海上经过中国南海。无处不在的互联势必催生一个碳定价的“需求拉动型”能源系统,从而取代碳主导的“供应推动型”网络。

  这一系统对效率、成本的环境保护的影响将是巨大的,例如,澳大利亚的南半球内陆光照可作为北京冬季供暖的能源,而北半球夏季的风能则可以为澳大利亚的冬季能源需求提供电力。

  疯狂?

  直视当下,才能更清晰地预见未来。

  在中国,主要城市间已通过光纤电缆建立了大容量的电信通道,它们将成为无数穿越中国南海的光纤电缆的一部分。

  印度尼西亚正在通过帕拉帕环项目建立光纤通道连接其东部群岛,并为高压直流输电和天然气管道的建设开辟了道路。与此同时,澳大利亚现在正通过国家宽带网络将光纤铺设到几乎每家每户,除在内陆地区铺设光纤外,该项目还要求澳大利亚对国际光纤链路进行升级。

  当澳大利亚完成这一项目的时候,连接澳大利亚和亚洲的国际天然气管道和高压直流输电系统就能够按照新的光纤电缆的模式进行修建。

  日本电信业亿万富翁、软银集团总裁孙正义先生已经提出了“亚洲超级电网”的概念,并且这一概念延续了Grenatec提出的部分路线。孙先生的超级电网提议只包括输电线路,而且并未放眼至澳大利亚。

亚洲“超级电网”

  日本东京工业大学的研究人员提出了一项由日本延伸至澳大利亚的网络规划方案。

  东京工业大学的“亚太阳光地带”项目建议,利用澳大利亚日照充足的内陆地区强大的聚光太阳能开发“太阳能燃料”,并将其出口到亚洲。

  然而,东京工业大学的方案并未包含打捆建设横跨亚州的高压直流输电系统和天然气管道,相反,他们打算利用油轮将太阳能燃料运送到东北亚市场。

  目前为止,最大的跨国能源网络规划来自德国工业工程巨头和装备供应商——西门子。西门子提出,也许有一天全球绿色能源联网将会横跨北半球,在此过程中,也必将南北互动地联系起亚洲、欧洲、非洲和美洲。

  作为世界上最大的区域经济体,未来几年内,亚洲将需要新投入数万亿美元进行基础设施建设,其中最大的份额将会在能源行业。如何建立这样泛亚洲能源结构,该结构在促进亚洲向低排放区域经济体转变的过程中会发挥多大作用,将对21世纪下半叶人们的生活产生深刻的影响。

(作者为澳大利亚能源研究机构Grenatec的院长)
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