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“能源生产电力化,电力生产清洁化”,将带来
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摘要:当交通、通信和能源三个要素同时发生变化时,也意味着新经济体系正在形成 工业领域未来应重点关注高效电转蒸汽、大规模电制氢等技术,研发核心技术装备并推广应用,持续深挖工
当交通、通信和能源三个要素同时发生变化时,也意味着新经济体系正在形成
工业领域未来应重点关注高效电转蒸汽、大规模电制氢等技术,研发核心技术装备并推广应用,持续深挖工业领域替代潜力
化石能源支持下的工业文明,已经造成了城乡二元对立,新能源支持下的生态文明,则将助力新型城镇化,改变城乡发展格局
文 | 李晓华
能源产业牵一发动全身,是关系国计民生的重大基础性产业。能源产业的历次变革,都对经济与社会发展产生了长远而又深刻的影响。
畅销书《第三次工业革命》《零边际成本》和《零碳社会》的作者杰里米·里夫金在他的书里提到了一个命题:当交通、通信和能源三个要素同时发生变化时,也意味着新经济体系正在形成。
19世纪,由蒸汽驱动的印刷机和电报机、丰富的煤炭资源和国家铁路系统(以火车为代表)的结合,形成了推动社会转型的通用技术平台,从而引发了第一次工业革命。蒸汽机技术创新对能源发展产生了划时代的影响,推动了煤炭的大规模高效开发和利用,促使社会生产从手工劳动转向大机器生产,极大地提升了劳动效率和社会生产力。19世纪后期,蒸汽机技术的提升潜力越来越小,对煤炭主导的能源发展的推动作用开始逐渐减缓。
20世纪,电力、电话、广播、电视、廉价的石油和国家公路系统(以内燃机车为代表)的紧密结合,为第二次工业革命创造了基础设施。随着内燃机、电动机的出现和广泛应用,以石油和电力为代表的新的能源形式推动了能源效率和劳动生产力进一步提升。
现在,我们正处于第三次工业革命之中。在物联网平台上,数字化通信互联网融合了数字化可再生能源互联网(由太阳能和风能驱动)和数字化交通运输互联网(由绿色能源驱动的无人驾驶电动汽车和燃料电池汽车组成),将改变21世纪的社会和经济。
以谷壳和鸡粪混合物为原料发电的环保电厂——福建凯圣生物质热电厂(2019年5月23日摄) 林善传摄/本刊
新变革的落脚点
电能是清洁、高效、便捷的二次能源,是工业化进程的“助推器”。当前,在新一轮科技革命的推动下,能源电力的开发更加绿色化,电力的输送与使用更加智能化,能源电力与经济社会和人民生活的融合更加密切,以电为中心的现代能源体系特征愈发明显。这一轮能源产业的新变革,最主要的落脚点就在电力上,是以“能源生产电力化,电力生产清洁化”为基本特征的电力新变革。
从能源生产侧来看,2018年,我国发电用能占比达到46.4%,高于世界平均水平;到2035年,我国发电用能占比有望达到57%。在供给侧,非化石能源取代化石能源的条件初步具备。基地式规模化的开发使得新能源上网电价已具备同火电标杆电价同台竞争的潜力;储能技术的快速发展及成本持续下降和具有针对性的电力需求侧管理,可以有效克服新能源的不稳定性;智能控制技术的广泛应用使能源电力资源能在更大范围内实现灵活高效配置,实现发电和负荷的动态匹配,促进不稳定非化石能源的消纳。《中国电力行业年度发展报告2020》的数据显示,2019年全国新增发电装机容量万千瓦,其中新增并网风电和太阳能发电装机容量分别为2572万千瓦和2652万千瓦,合计新增占全国新增发电装机容量的49.75%,电力生产结构持续优化。
在消费侧,大规模电能替代化石能源初具经济性。在上一轮电力革命的基础上,正在进行的新一轮深度电气化和“再电气化”如火如荼。与其他能源品种相比,电能的终端利用效率最高,可以达到90%以上。中国的数据表明,电能的经济效率是石油的3.2倍、煤炭的17.3倍,即1吨标准煤当量电能创造的经济价值与3.2吨标准煤当量的石油、17.3吨标准煤当量的煤炭创造的经济价值相当。随着电力在终端消费比例的不断提高,各种能源之间的融合和替代也在加强。数字化技术的应用也前所未有地将各个能源品类以更优化的方式结合起来,能够以更加清洁和低碳的方式供应能源。
工业领域是当前替代电量的主要来源。随着产业结构优化升级以及终端用能电气化技术的迅速发展,特别是冶金、陶瓷、供暖等工业电气化行业技术不断向绿色、智能、数字化方向发展,电能对终端化石能源的替代将不断深化。汽车动力正在从汽柴油大规模转向动力电池,全社会的云端化、智能化正推动大规模数据中心的快速扩容,以工业互联、智能家居等为代表的物联网设备的指数级增长,加上汽车工业的电气化转型,将使未来的电力需求越来越大。随着新能源上网电价下降,通过拉大峰谷电价差,特别是降低谷电价格,可以在供暖和交通领域实现大规模电能替代,促进以电为核心的能源消费新时代加速到来。
文章来源:《中国电力教育》 网址: http://www.zgdljyzz.cn/zonghexinwen/2021/0616/1645.html