假如時(shí)間倒退到1980年，我們無法想象2015年的生活，互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)、高鐵等高科技及成果成為我們生活的一部分。同樣，我們現(xiàn)在也無法想象35年后的2050年，我們生活中還有哪些不可或缺的部分，但或許清潔能源將是一個(gè)。
溫飽問題、交通問題、通信問題已在過去35年得到了極大解決，環(huán)境污染、氣候變化、霧霾等問題取而代之，成為人類最急迫需要解決的問題，人類的可持續(xù)發(fā)展急需降低化石能源的消耗。如果說過去的35年是科技改變生活，那么未來35年將是清潔能源拯救生活。
能源轉(zhuǎn)型：未來是清潔能源的時(shí)代
和信息通信領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)、交通領(lǐng)域的高鐵類似，能源領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型也伴隨著各種新技術(shù)突破的節(jié)奏，一步步從誕生、快速成長走向大規(guī)模普及。新的技術(shù)誕生與成長之間相隔20～30年，從快速成長到大規(guī)模普及，中間又相隔10～20年。
商業(yè)化風(fēng)電誕生于1970年代末，而2000年后以丹麥、美國為主的發(fā)達(dá)國家開始進(jìn)入了成長期，相信再過10～20年，也就是2020～2030年，風(fēng)電發(fā)展將進(jìn)入爆發(fā)期。光伏發(fā)電也是同樣。1986年，美國建成全球第一個(gè)光伏發(fā)電站，30年后的今天，光伏在世界各國進(jìn)入成長期，中國年均增長30%以上。以此推算，2030～2040年左右，光伏發(fā)電將進(jìn)入全球爆發(fā)期。
每年太陽照射到地球上的能量相當(dāng)于116萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而2014年全球人類總的用能量不過200億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，不足太陽能輻射量的萬分之二。換句話說，即便考慮太陽能光伏板發(fā)電效率、照射角度等因素，只要把占地球表面積百分之一的撒哈拉沙漠鋪滿太陽能光伏電池板，就能滿足人類到2050年的所有用能需求。
如果鋪上太陽能電池板就能獲得電能，那為什么還要開采需要幾億年才能形成的化石能源呢？清潔的電能可以極大地凈化我們的生活。人類應(yīng)該有足夠的自信到2050年擺脫化石能源的依賴，完成以使用化石能源為主到使用清潔能源為主的能源大轉(zhuǎn)型。
部分發(fā)達(dá)國家已經(jīng)走在世界前列。德國的光伏發(fā)電量世界第一，英國的海上風(fēng)電、日本的家庭光伏發(fā)電、加拿大的水電、意大利的光伏發(fā)電，這些都是各個(gè)國家能源轉(zhuǎn)型的不同選擇。2015年七國集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)人峰會提出到2050年七國要實(shí)現(xiàn)100%利用風(fēng)、光、水等清潔能源的目標(biāo)。這一目標(biāo)震驚能源界：目前，七國的風(fēng)電、光伏發(fā)電和水電的利用量不到本國能源消費(fèi)總量的20%，要在未來35年內(nèi)完成摒棄化石能源，100%利用清潔能源的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)，需要有相當(dāng)大的魄力。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)：清潔能源共享之路
風(fēng)能、太陽能雖然無處不在，但分布并不均衡，不是所有地方都符合開發(fā)風(fēng)電場、太陽能發(fā)電站的條件。全球普遍存在清潔能源與用能需求的逆向分布。
以中國為例，東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快、能源消費(fèi)量高，但清潔能源可開發(fā)量小，太陽能年輻射量不到1300千瓦時(shí)/平方米，而青海、西藏等西部地區(qū)年輻射量超過1800千瓦時(shí)/平方米，但用能量遠(yuǎn)低于東部地區(qū)。不過，電能具有其他能源所無法比擬的特性——瞬時(shí)傳輸性。因此，就地開發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送成為清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用的解決之道。中國以西北為清潔能源開發(fā)基地，建設(shè)多條特高壓輸電通道，將中國西部的清潔能源源源不斷地送到東部的用能中心。
目前，分布式發(fā)電以自家屋頂鋪設(shè)的太陽能電池和房屋旁邊設(shè)立小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)兩種形式為主。相對而言，由于風(fēng)機(jī)本身發(fā)電時(shí)的噪音、旋轉(zhuǎn)葉片的安全性等問題，分布式光伏發(fā)電設(shè)備更受青睞，發(fā)展也快得多。在一些發(fā)達(dá)國家，如德國、日本，由于屋頂面積足夠、自發(fā)自用更為實(shí)惠、國家財(cái)政補(bǔ)貼等因素，分布式光伏發(fā)電很常見。
不過，分布式電源多在用電負(fù)荷中心，因而全球總體開發(fā)規(guī)模仍受資源條件限制。一般來說，分布式電源的發(fā)電成本要比大規(guī)模開發(fā)的清潔能源發(fā)電成本高30%以上，而且分布式電源大多分布在人口密集的用電負(fù)荷地區(qū)，電站安裝面積與用電負(fù)荷無法匹配。因此，對發(fā)展中國家或工業(yè)化國家而言，分布式電源不論在發(fā)電成本還是在供電能力方面，都不能滿足用戶需求。
當(dāng)本地分布式電源不足以支撐當(dāng)?shù)赜媚苄枨�，只能通過距離用電中心較遠(yuǎn)的大型清潔能源發(fā)電基地送電。但清潔能源最大的問題在于“靠天吃飯”，不像煤炭等化石能源發(fā)電站可依據(jù)負(fù)荷需求調(diào)整發(fā)電量。這樣的特性使得清潔能源與用電負(fù)荷的需求存在時(shí)間差，加之電能不能大規(guī)模存儲的問題，清潔能源發(fā)電具有大幅波動性。解決這些問題，只能依靠電網(wǎng)互聯(lián)。而研究數(shù)據(jù)表明，隨著電網(wǎng)互聯(lián)區(qū)域的擴(kuò)大，聯(lián)網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的清潔能源發(fā)電出力曲線將越來越平滑，而且還將納入更多的水電調(diào)峰資源，使清潔能源的發(fā)電出力更加可控。
習(xí)近平主席在聯(lián)合國發(fā)展峰會上倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，正是看到了全球能源互聯(lián)網(wǎng)對清潔能源的促進(jìn)作用。可以想象，2050年全球都在使用清潔能源時(shí)，全球能源互聯(lián)網(wǎng)將承載著能源瞬間配置的功能，在這張“電力高速路網(wǎng)”上，人類將實(shí)現(xiàn)清潔能源全球共享。
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