中国双碳领域领跑世界的两项先进技术

2022-09-20

特高压输电

我国特高压在国际上“无标准、无经验、无设备”的情况下,成功实现从“白手起家”到“大国重器”,从“中国创造”到“中国引领”,从“装备中国”到“装备世界”。可以说,建设特高压电网,是我国电力发展史上最艰难、最具创新性、挑战性的重大成就,更是中国乃至世界电力行业发展的重要里程碑。中国拥有该领域所有的专利技术,特高压输电是当今世界的一张中国名片。

在碳达峰、碳中和的大背景下,特高压电网已成为中国“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能源运输“主动脉”,破解了能源电力发展的深层次矛盾,实现了能源从就地平衡到大范围配置的根本性转变,有力推动了清洁低碳转型。

就在今年3月4日全国两会开幕首日,华北电网新能源最大发电电力达到1.04亿千瓦,占新能源装机容量的56%,占同时刻华北电网总负荷的48%。华北电网也成为国内首个新能源发电电力突破一亿千瓦大关的区域电网。

这背后,是电网的统筹协调和特高压的输送保障。国网华北分部发挥区域组织协调优势和大电网资源优化配置作用,组织火电机组开展深度调峰,提升新能源消纳空间1084万千瓦;通过华东电网跨区支援、参与现货交易和开展华北区内省间调峰互济,最大提升新能源消纳空间870万千瓦。同时,张北柔直、特高压张北—雄安、特高压锡盟等重要新能源送出通道确保了张北、锡盟等大型新能源基地电力稳定送出,最大程度创造了新能源消纳条件。

电网连接电力生产和消费,是各类能源转换利用和优化配置的重要平台,在推进能源革命、服务“双碳”目标中发挥着重要作用、承担着重要责任。特高压作为世界上最高水平的输电技术,可以大大提升电网的输送能力。

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在统筹推进碳达峰碳中和工作中,国家电网公司承担着重大责任和历史使命。围绕新能源供给消纳体系建设,国家电网给出了一个数据——加大特高压和配套电网建设力度,到2030年,跨区跨省输电能力将力争超过3.7亿千瓦。2030年,也是实现碳达峰的时间。

2025年,东部电网:“三华”建成“八横五纵”特高压交流主网架,东北建成“一横两纵”特高压交流主网架,南方建成“两横三纵”特高压交流主网架。西部电网:建成“四横四纵”特高压交流主网架,初步形成西北、西南(含云南、贵州)坚强网络平台。

2035年,我国将建成特高压直流工程37回、输电容量3亿千瓦,跨国直流工程19回(含背靠背工程7回)、输电容量约为8150万千瓦。

2050年,东部电网:“三华”保持“八横五纵”特高压交流主网架,东北建成“四横三纵”特高压交流主网架,南方建成“两横四纵”特高压交流主网架。西部电网:整体建成“四横五纵”特高压交流主网架。届时,我国将建成特高压直流工程54回、输电容量达到4.4亿千瓦,跨国直流工程29回(含背靠背工程IF回)、输电容量1.55亿千瓦。

中国特高压发展的成功,已经为构建全球能源互联网铺平了道路。全球能源互联网是以特高压为骨干网架,在全球范围配置能源、推动实施“两个替代”(能源开发实施清洁替代、能源使用实施电能替代)的平台,是以新能源为主体的新型电力系统,最终形成清洁主导、电为中心、绿色低碳、经济高效的现代能源体系。

联合国秘书长古特雷斯曾表示,中国特高压技术对可再生能源发展至关重要,全球能源互联网是实现人类可持续发展的核心和全球包容性增长的关键。

随着时代发展,特高压不仅是新的输电技术,更是新的资源配置平台、新的低碳发展道路。肩负着能源转型和永续供给、清洁低碳和绿色发展、创新驱动和民族复兴、可持续发展和人类命运共同体建设等多重使命。

太阳能光伏发电

中国如此大规模的特高压建设规模同时也将利好光伏产业,光伏产业是2022年不可忽视的一道光,照亮了整个能源赛道。过去10年光伏是度电成本下降最快的能源品种。由中国企业主导的技术创新下,光伏发电度电成本10年间累计下降近90%。中国光伏行业持续保持产业规模全球第一、生产制造全球第一、技术水平全球第一的领跑地位。中国是光伏制造和装机应用第一大国,可谓当今世界的另一张中国名片。

光伏产业的爆发式增长,带来的是上下游产业蓬勃发展,尤其是光伏热场部件、金刚线等耗材的产能扩张一波接着一波,来势十分迅猛。关于市场产能扩张之后,行业同质化竞争加剧的不同声音也此起彼伏。

7月7日,国际能源署(IEA)发布《光伏全球供应链特别报告》,认为到2025年,在用于光伏组件生产的关键部件上,世界将几乎完全依赖中国。光伏制造可大致分为多晶硅、硅片、电池片、组件四个环节,2021年中国这四个制造环节的全球产量占比均在75%以上。

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当清洁能源消费占到未来能源消费的80%以上时,太阳能、风能、水能、核能、氢能以及生物质能将扮演重要的角色。但是,哪一种能源会是其中的支柱?答案无疑是太阳能。太阳能无处不在,总量巨大。人们可以以极低的成本,获取这一零排放零污染的永续清洁能源。

在实现碳中和的道路上,能够真正充当主角的能源,应该是路径最短、转换效率最高、利用相对最方便的太阳能。

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