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一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，電網(wǎng)一直是電力系統(tǒng)的支柱，為家庭、工廠(chǎng)、辦公室和醫(yī)院提供電力。然而，國(guó)際能源署（IEA）在10月17日發(fā)布的一份報(bào)告顯示，電網(wǎng)可能是能源轉(zhuǎn)型的薄弱環(huán)節(jié)，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)開(kāi)始成為可再生能源擴(kuò)張的瓶頸。

自2010年以來(lái)，全球?qū)︼L(fēng)能、太陽(yáng)能、電動(dòng)汽車(chē)和熱泵等清潔能源技術(shù)的投資一直在快速增長(zhǎng)，到現(xiàn)在幾乎翻了一番，但I(xiàn)EA發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)投資卻“保持不變”，每年約3000億美元。

但是，按照現(xiàn)有的可再生能源投資力度，到2030年，全球輸電線(xiàn)路建設(shè)規(guī)模會(huì)顯著擴(kuò)大，每年需要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行超過(guò)6000億美元（約4.2萬(wàn)億人民幣）的投資，是目前全球電網(wǎng)投資的兩倍。

電網(wǎng)的建設(shè)原本是為了將電力從火電廠(chǎng)/煤電廠(chǎng)輸送到需要電力的地方。隨著全球向清潔能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，電網(wǎng)將越來(lái)越需要從風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電的區(qū)域延伸到用電的地區(qū)。因此，這些投資需新增或改造8000萬(wàn)公里的電網(wǎng)，相當(dāng)于當(dāng)今全球所有電網(wǎng)。

目前，不少?lài)?guó)家都已開(kāi)展電網(wǎng)投資改造計(jì)劃，如10月18日，美國(guó)能源部撥款35億美元用于電網(wǎng)改造，這是美國(guó)有史以來(lái)對(duì)電網(wǎng)最大的直接投資。

在我國(guó)，今年國(guó)家電網(wǎng)有限公司對(duì)電網(wǎng)的投資也超過(guò)5200億元，創(chuàng)歷史新高；中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司計(jì)劃“十四五”期間電網(wǎng)投資約6700億元。特高壓、抽水蓄能、新型電力系統(tǒng)整體建設(shè)是近年我國(guó)電網(wǎng)投資的重點(diǎn)方向。

那么為何要電網(wǎng)改造？主要改造在哪？

01

氣候變化加劇，電網(wǎng)“壓力山大”

氣候變化正在提升嚴(yán)重風(fēng)暴、洪水、干旱和極端高溫事件等極端天氣發(fā)生的頻率。而電網(wǎng)承擔(dān)著電力的輸送功能，直接連接電廠(chǎng)與用戶(hù)，極端天氣下，電力安全運(yùn)行造尤為重要。

對(duì)我國(guó)電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，最慘痛的教訓(xùn)莫過(guò)于2008年的雪災(zāi)。2008年年初，安徽、江西、湖北、湖南、廣東、廣西等多省區(qū)均不同程度受到低溫、雨雪、冰凍災(zāi)害影響。多處電力線(xiàn)路發(fā)生冰閃跳閘、倒塔斷線(xiàn)的事故，電網(wǎng)設(shè)備受損嚴(yán)重，至少13個(gè)省區(qū)的電力系統(tǒng)運(yùn)行受到影響。

而美國(guó)近些年所發(fā)生的事故影響更大。

2021年2月，寒冷風(fēng)暴席卷了大半個(gè)美國(guó)，氣候相對(duì)溫暖的得克薩斯州意外地成了寒潮的重災(zāi)區(qū)。極端天氣下得克薩斯州能源供應(yīng)系統(tǒng)幾乎停擺，造成該州大面積停電、電價(jià)飆升，限電負(fù)荷超過(guò)2000萬(wàn)千瓦，影響人口超過(guò)400萬(wàn)人，多人因寒潮殞命。

2021年9月艾達(dá)颶風(fēng)過(guò)后路易斯安那州又發(fā)生全境停電。

據(jù)了解，美國(guó)電網(wǎng)是世界上最大的聯(lián)網(wǎng)機(jī)器。輸電和配電總長(zhǎng)570萬(wàn)英里，約有55,000個(gè)變電站，而這些電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中，超過(guò)一半的輸電線(xiàn)路和電力變壓器是在1970年之前安裝的。

因此，這些已經(jīng)超過(guò)50年的舊電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，尤其是在極端天氣事件中。

微軟聯(lián)合創(chuàng)始人兼氣候投資者比爾*蓋茨在他的著作《如何避免氣候?yàn)?zāi)難》中表示，從某種角度來(lái)看，一個(gè)中型城市需要一千兆瓦的電力。輸電線(xiàn)路建設(shè)落后的后果是非?？膳碌摹?br />
因此，面對(duì)極端自然災(zāi)害的襲擊，如何保證電網(wǎng)安全、盡量降低災(zāi)害可能造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響，一直是各國(guó)政府亟須解決的問(wèn)題。

02

電網(wǎng)主要改造在哪？

除了極端氣候?qū)﹄娋W(wǎng)安全提出的挑戰(zhàn)，各國(guó)為了緩解氣候變化，投資建設(shè)大量可再生能源項(xiàng)目，但這些項(xiàng)目如何與現(xiàn)有電網(wǎng)相連接又是另一大問(wèn)題。

據(jù)IEA統(tǒng)計(jì)，目前，全球有1,500吉瓦的可再生清潔能源項(xiàng)目正等待接入電網(wǎng)。

對(duì)此，我國(guó)在2021年提出新型電力系統(tǒng)的概念，構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

新型電力系統(tǒng)最突出的變化主要體現(xiàn)在“最后一公里”，即發(fā)電端高比例新能源接入，配用電端海量分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)等新型負(fù)荷分散接入。這由此給電網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式等帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。

據(jù)中金研究院估算，我國(guó)要建設(shè)新型“最后一公里”體系，預(yù)計(jì)未來(lái)三年的年均投資約3000～3500億元。

而此前提到的美國(guó)35億美元電網(wǎng)投資，也將有助于把超過(guò)35吉瓦的風(fēng)能、太陽(yáng)能和其他可再生能源的可再生電力并入電網(wǎng)，并建設(shè)400個(gè)微電網(wǎng)或自給自足的能源系統(tǒng)。

雖然現(xiàn)在可再生能源接入電網(wǎng)至關(guān)重要，但相較于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，可再生能源也正在給系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)新挑戰(zhàn)。

2019年8月9日，英國(guó)電網(wǎng)因雷擊產(chǎn)生擾動(dòng)，導(dǎo)致大面積海上風(fēng)電脫網(wǎng)引發(fā)停電事故，損失負(fù)荷約3.2%，近100萬(wàn)人在高峰時(shí)段受影響；同樣，2016年的南澳“9.28”大停電，也是由極端天氣誘發(fā)新能源大規(guī)模脫網(wǎng)導(dǎo)致的，造成約85萬(wàn)人停電長(zhǎng)達(dá)50小時(shí)。

所以，IEA警告稱(chēng)，要應(yīng)對(duì)氣候變化，首先要解決電網(wǎng)問(wèn)題，確保世界電網(wǎng)為迅速出現(xiàn)的新的全球能源經(jīng)濟(jì)做好準(zhǔn)備，否則清潔能源的發(fā)展在“明天”就會(huì)面臨僵局。

原標(biāo)題：應(yīng)對(duì)清潔能源爆發(fā)增長(zhǎng),全球電網(wǎng)每年需4萬(wàn)億投資