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建議將全球能源互聯(lián)網列入國際大科學計劃

發(fā)布時間: 2016-05-13   來源:能源評論

  3月30~31日,2016全球能源互聯(lián)網大會在北京舉行。會議主題為“全球能源互聯(lián)網—以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”。在此次會議上,全球能源互聯(lián)網發(fā)展合作組織正式成立,標志著全球能源互聯(lián)網進入全面發(fā)展新階段。

  我國著名經濟學家、北京大學光華管理學院名譽院長厲以寧教授認為,本次大會在世界范圍傳播全球能源互聯(lián)網理念,推動清潔能源發(fā)展,以及在應對氣候變化方面都將發(fā)揮重要的引領作用。

  面向未來,從科技角度出發(fā),全球能源互聯(lián)網亟需突破電力電子、通信、自動控制、大數(shù)據(jù)、新材料、新能源等技術,并實現(xiàn)相關技術的深度融合與集成,有必要發(fā)起國際大科學計劃,集合世界各國的創(chuàng)新資源,盡快實現(xiàn)技術突破。中國已積累了大量的國際大科學計劃和大科學工程的經驗,有必要、也有能力牽頭組織“全球能源互聯(lián)網大科學計劃”,積極取得在這一領域的主導權,并將通過科技成果讓所有連接到全球能源互聯(lián)網的國家和人民受益。

  能源互聯(lián)眾望所歸

  “能源互聯(lián)網”的概念最早出現(xiàn)在2008年。美國國家科學基金會在北卡羅來納州立大學建立了FREEDM系統(tǒng)中心,希望將電力電子技術和信息技術引入電力系統(tǒng),以分布對等的系統(tǒng)控制與交互,在配電網層面實現(xiàn)能源互聯(lián)網;同年,德國聯(lián)邦政府也提出了一個為期4年的E-Energy計劃,在智能電網基礎上,打造新型能源網絡,在整個能源供應體系中實現(xiàn)綜合數(shù)字化互聯(lián)以及計算機控制和監(jiān)測。截至目前,美國的FREEDM項目與德國的E-Energy計劃均處于模型試驗階段。

  在經過四年的科學探索后,理論界開始關注“能源互聯(lián)網”。2012年,美國未來學家杰里米?里夫金出版了《第三次工業(yè)革命》,將“能源互聯(lián)網”的概念帶入大眾視野,在全球尤其是中國產生了很大影響。他多次表示,中國是新能源的沙特阿拉伯,在未來一定能引領第三次工業(yè)革命。

  事實上,全球電網已呈現(xiàn)出顯著的互聯(lián)發(fā)展趨勢。近兩年,“能源互聯(lián)網”開始從理論走向實踐,中國方案也逐漸獲得認可——中國國家電網公司積極倡導的全球能源互聯(lián)網理念,中國在特高壓、智能電網和促進清潔能源發(fā)展等方面取得突破,為構建全球能源互聯(lián)網奠定了重要基礎。美國出現(xiàn)一些新型的互聯(lián)網創(chuàng)業(yè)公司,正引領能源互聯(lián)網的風潮,包括C3 Energy、Geostellar、SolarGIS等。C3 Energy通過集成大數(shù)據(jù)形成分析引擎,提供電網實時監(jiān)測和即時數(shù)據(jù)分析,服務于智能電網的擁有者、操作者、使用者。中國的一些企業(yè)也開始關注能源互聯(lián)網,如分布式能源網絡、能源云數(shù)據(jù)管理平臺、綜合能源服務商等平臺概念也不斷涌現(xiàn)。

  有效途徑:國際大科學計劃

  構建全球能源互聯(lián)網具有重大的戰(zhàn)略意義。從全球來看,巨大的能源消費帶來的資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化等問題日益突出,已經威脅人類的生存和可持續(xù)發(fā)展,構建全球能源互聯(lián)網將克服各國能源分布不均衡的問題,有利于落后國家的發(fā)展,從而縮小發(fā)達國家與發(fā)展中國家之間的差距。從中國的情況來看,構建全球能源互聯(lián)網,將打破西方主導的傳統(tǒng)能源體系,鞏固中國特高壓、智能電網技術的領先優(yōu)勢,提升中國在世界能源領域的影響力,有利于保障國家能源安全、促進清潔發(fā)展、落實“一帶一路”戰(zhàn)略等。

  構建全球能源互聯(lián)網的重要性毋庸置疑,但在具體實施之前,還必須突破技術和標準的瓶頸。能源互聯(lián)網是信息科技、新材料、新能源技術的綜合體,涉及大量相關高新技術的攻關與集成應用,包括電力電子、通信、自動控制、大數(shù)據(jù)、新材料、新能源等技術。賽迪智庫提出,能源互聯(lián)網目前還存在著四個關鍵技術瓶頸:高效、低能耗能源采集和轉換設備亟待突破,能源互聯(lián)傳輸所需的超導材料和技術突破尚沒有時刻表,能源互聯(lián)互通仍存在技術障礙,新型能源存儲材料發(fā)展面臨瓶頸。電力專家們認為,在全球能源互聯(lián)網構想下,為滿足新能源的大規(guī)模輸送和安全消納,應盡快開展全球能源互聯(lián)網中信息交互技術、智能電網控制和調度技術以及分布式電源協(xié)同控制技術等先進關鍵技術,給全球能源互聯(lián)網建設提供更為有力的技術支撐和儲備。

  為加快全球能源互聯(lián)網的構建和落地,必須科技先行,突破技術瓶頸,發(fā)起“全球能源互聯(lián)網國際大科學計劃”是一條有效的路徑。近年來,中國積極參與了一系列國際大科學、大工程計劃,力促中國國際科技合作向高水平、高層次發(fā)展。具體包括全球變化研究計劃、國際大洋鉆探計劃、國際人類基因組計劃、人類腦計劃、國際熱核聚變實驗反應堆計劃(ITER計劃)、大型強子對撞機、全球對地觀測系統(tǒng)、地球空間雙星探測計劃等。參與這些計劃為中國牽頭組織和發(fā)起國際大科學計劃提供了學習和借鑒的經驗。

  中國的科研機構在國際大科學計劃中能夠承擔重要責任和做出突出貢獻。在能源領域,由中科院承擔的ITER計劃縱場線圈導體采購包最后一根導體成型和收繞工作順利完成,這標志著中方承擔的首個ITER計劃采購包生產圓滿完成,中國大型超導導體研制和工業(yè)化生產能力進入國際一流水平。在太空領域,中國參與平方公里陣列射電望遠鏡國際大科學工程(SKA),也取得重大突破,中國電科提交的SKA天線設計方案通過批準,這是該工程最核心的工作單元設計方案,這標志著中國在天線領域的技術水平得到了國際同行的認可。

  目前,國家和政府對中國牽頭組織國際大科學計劃也明確表示支持?!笆濉币?guī)劃建議中,提出“積極提出并牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程”。未來,如果中國能積極牽頭組織“全球能源互聯(lián)網國際大科學計劃”,將會給中國科技界帶來一次大整合、大創(chuàng)新的難得機遇,讓能源領域出現(xiàn)革命性變化,并帶來巨大的市場機遇。

  “四個一”助力盡快啟動

  為落實習近平主席在聯(lián)合國發(fā)展峰會上關于“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”的中國倡議,加快全球能源互聯(lián)網的構建和落地,建議中國盡快啟動“全球能源互聯(lián)網大科學計劃”,并從以下四個方面著手。

  建立一個協(xié)調機制——全球能源互聯(lián)網政府間溝通委員會。全球能源互聯(lián)網的出現(xiàn),必將使得世界能源版圖發(fā)生新的變化,能源的供應方和需求方將同時面臨“多極化”、“多元化”,各國之間的能源博弈又將面臨一次重新洗牌。在這種情況下,要使全球能源互聯(lián)網成為現(xiàn)實,必須加強各國政府之間的溝通與協(xié)調,妥善處理各國之間的能源利益糾葛,這就有必要建立全球能源互聯(lián)網政府間溝通委員會,加強科技、產業(yè)、政策等相關領域的協(xié)商。

  成立一個專門機構——全球能源互聯(lián)網研究院。為使“全球能源互聯(lián)網大科學計劃”落地實施,建議成立一個專門機構,一方面加強國際大科學計劃的資金籌備和組織管理,負責日常管理工作;另一方面組織科學研究,建立全球能源互聯(lián)網的專家?guī)?,發(fā)布科技攻關項目,定期召開研討會議,加強世界各國之間的科技交流與合作。國家電網公司可以作為主要的發(fā)起人,依托現(xiàn)有研究機構,與世界主要的研究機構一起合作發(fā)起成立,定位為非贏利機構。

  組織籌辦一場高規(guī)格國際會議——全球能源互聯(lián)網年會。為保障“全球能源互聯(lián)網大科學計劃”順利實施,建議由全球能源互聯(lián)網研究院組織籌備,由聯(lián)合國相關機構每年舉辦一次全球能源互聯(lián)網年會,集中發(fā)布各國一年來在能源互聯(lián)網領域的科學研究成果,推動政界、科技界、產業(yè)界的合作與交流。在這方面,2016全球能源互聯(lián)網大會可以發(fā)揮相應作用。

  研究制定一套標準體系——全球能源互聯(lián)網標準體系。今年3月,由中國主導,天地互連、中國電信等國內單位共同發(fā)起推動的全球能源互聯(lián)網產業(yè)首個ISO/IEC國際標準IEEE1888全票通過。在此基礎上,建議相關標準研究機構繼續(xù)加強研究,建立覆蓋范圍廣泛、邏輯清晰、簡潔有效的全球統(tǒng)一的能源互聯(lián)標準。

 ?。ㄗ髡呦抵袊茖W技術發(fā)展戰(zhàn)略研究院研究員、博士)


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