構建“全球能源互聯網”

杰弗里·薩克斯

“全球能源互聯網”的范例顯示出我們可以利用現有的技術，包括電網互聯和擴容、智能電網和特高壓，加速可再生能源技術的應用，從而提高能源效率，使清潔能源比以往任何時候都更加實惠

目前全球經濟力量正在重新平衡，由第二次世界大戰塑造的世界格局已經被改變。面對日趨多元化的世界格局和各地區愈加緊密的經濟聯系，促進世界發展的根源應在可持續發展。要實現可持續發展，需要世界各國共同努力，消除發展障礙，推動全球發展，增進各國人民福祉。

現在，中國為實現《巴黎協定》的目標，提出了宏偉的計劃。《巴黎協定》指出，各國將加強對氣候變化威脅的全球應對，把全球平均氣溫較工業化前水平升高控制在2℃之內，并為把升溫控制在1.5℃之內而努力。上述目標的實現主要依靠世界主要能源來源的轉型，從碳基化石燃料（煤炭、石油和天然氣）轉移到可再生的零碳能源（風能、太陽能、水能、地熱、海洋能、生物質能）以及核能來實現。中國的“全球能源互聯網”（Global Energy Interconnection，簡稱GEI）倡議及行動計劃，為實現這一能源轉型目標，描繪了一個激動人心的愿景。

不缺化石能源，缺的是碳預算

鮮有政府對這一轉型的規模具備充分的認識。氣候學家經常提到“碳預算”，也就是人類未來幾年可以排放的二氧化碳總量，要符合將全球變暖控制在2℃以內的規則。

根據挪威國際氣候研究中心（CICERO）估算，從工業化革命之初的1850年到2017年這167年間，人類的化石能源消費大約已經排放了21000億噸二氧化碳。在此基礎上，只要再增加排放1500億噸的二氧化碳，全球平均溫度就會比1861-1880年的平均溫度增加1.5℃。按照目前的排放規模（每年400億噸二氧化碳排放），只要4年就會凈增1500億噸的碳排放。考慮到氣候系統的慣性，預計最遲10年內全球平均升溫就將超過1.5℃。

如果以升溫2℃為限，那么人類剩余的碳排放預算也僅剩下8000億噸。按照每年400億噸的排放水平，大約20年內就將耗盡我們的碳預算。而按照現有的化石能源開采規模而言，如果將其全部燃燒的話，將排放10000億噸二氧化碳。這意味著必須在本世紀中葉甚至更早就要淘汰化石燃料，并徹底轉向零碳排放的主要能源。

這就意味著，熱電廠需要被逐步淘汰，取而代之的是用其他零碳能源來發電。燃油車也需要逐步用電動汽車代替。今天的船舶、重型卡車和飛機也全都依賴石油產品；未來，它們需要使用以再生二氧化碳和可再生能源制造的合成燃料或氫燃料。今天的工業生產，如為鋼鐵制造提供動力的化石燃料，也必須由清潔電力來取代。簡而言之，就是需要大規模使用零碳能源發電，尤其是風能和太陽能等形式的可再生能源。

可再生能源的間歇性

全世界有足夠的零碳能源來推動全球經濟的發展，事實上，零碳能源可以推動增長的全球經濟規模遠大于現在。關鍵的一步是，要向有需求的人口中心提供零碳能源。中國的宏偉愿景就在這里呈現。

近年來，中國國內一直面臨能源轉型挑戰。中國最好的可再生能源供應（尤其是風能和太陽能）均位于西部，而大部分人口和能源需求均集中在東部沿海地區。中國一直在通過建設一個以超高壓（UHV）輸電的大規模配電網來解決這一問題，這種輸電方式輸送容量大、送電距離長、線路損耗低、占用土地少。100萬伏交流特高壓輸電線路輸送電能的能力是50萬伏超高壓輸電線路的5倍。所以有人這樣比喻，超高壓輸電是“省級國道”，而特高壓輸電則是電力“高速公路”。

遠距離的超高壓輸電既經濟又高效，中國在這項技術的開發上已取得重大進展。現在，中國提出用一個超高壓全球電網聯通整個世界。與中國一樣，全世界可再生能源豐富的地區（如日照和風力最強的地方）往往遠離人們的居住地。例如，沙漠地區的太陽能資源豐富，偏遠地區的風力發電潛能也往往最高（包括海上風電），流經無人山區的偏遠河流具備巨大的水能潛力。

中國提出建設一個全球聯通的能源電網，其背后的邏輯在于可再生能源具有間歇性的特點。太陽只在白天照耀，而即使是在白天，浮云也會對抵達光伏板的太陽能造成影響。同樣，風力的強度也會不斷起伏。如果能將這些間歇性能源連接在一起，就可以實現平滑能源波動的目標。當云層影響某個地區的太陽能時，人們可以用來自其他地區的太陽能或風能來發電。

構建全球能源互聯網

懷著雄心壯志，中國已經創建了一個令人驚嘆的組織——全球能源互聯網發展與合作組織（Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization，簡稱GEIDCO）。其宗旨是“推動構建全球能源互聯網，以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”，目的是將國家政府、電網運營商、學術機構、發展銀行和聯合國機構聯結到一起，啟動建設全球可再生能源電網。在2018年3月舉行的全球會議上，來自世界30多個國家和地區的嘉賓圍繞“全球能源互聯網——從中國倡議走向世界行動”，共商全球能源互聯網發展大計，以實現全球清潔能源互聯的愿景。

全球能源互聯網發展與合作組織正在加緊對幾項關鍵技術的研發，如大規模能源存儲、超導輸電以及利用人工智能來管理大規模互聯電網系統。全球能源互聯網發展與合作組織也提出了全新的國際技術標準，目的是讓各國電網能在全球系統中實現無縫互聯。中國正大力投資于低成本可再生能源發電項目的研發，如先進的光伏發電和高性能電動汽車等終端應用。

“全球能源互聯網”的范例顯示出我們可以利用現有的技術，包括電網互聯和擴容、智能電網和特高壓技術，來加速可再生能源技術的推廣應用，提高能源效率，并且使清潔能源比以往任何時候都更加實惠。

美國和歐盟同樣應參與解決能源問題，兩者均應與中國和其他國家合作，以加速實現向零碳能源的轉型。令人遺憾的是，在美國總統特朗普的領導下，美國政府及其監管機構受到了化石燃料游說團體的嚴重影響；歐盟仍在與其產煤成員國，就何時以何種方式淘汰煤炭產能而爭論不休。

因此，中國提議的以可再生能源、超高壓輸電和人工智能電網為基礎的“全球能源互聯網”，是所有國家政府為實現《巴黎協定》目標所采取的政策中最大膽和最激動人心的全球性舉措。我們這代人正面臨規模空前的能源大轉型，而這個戰略是切合時宜的。

目標的實現需要全球各地區的共同努力，中國作為人口大國和經濟大國，有義務也有能力扮演更重要的角色，通過建設更加科學的能源系統、發展科學農業、研發智能綠色科技、提升公眾認知、發展教育等方式促進可持續發展。

（作者為哥倫比亞大學教授，“休克療法”之父。王藝璇譯）