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如何以能源革命将中国带到全球经济顶端

2009-03-01 17:08:00 中国能源网

一,能源新政成为美国变革成败的命脉

1,绿色经济将成为美国经济的主力引擎中国和美国有一点是相似的,这就是都喜欢用红色作为喜庆的主色调,但是,美国总统奥巴马在就职典礼中却反其道行之,为了突出自己节能减碳、降低污染的绿色能源环境气候一体化的振兴经济计划,奥巴马团队将以绿色作为这一盛会的主题色彩,总统就职委员会发出的观礼邀请函,将可能取材于再生纸制品,一些庆祝活动的迎宾地毯将以绿色来取代一贯使用的红色,奥巴马就职演说的重头部分,也将突出能源为主的美国复兴和再投资计划。为此,绿色是美元的代表色,绿色经济也可能成为美国经济的主力。

奥巴马目前已公布的经济振兴计划将主要集中在五个方面,即:大规模地改造联邦政府办公设施,提高其节能水平;大规模地投资公路、桥梁等基础设施建设;大规模地升级学校硬件设施,安装节能系统,创造21世纪的示范学校;在美国各地推广普及先进的宽带,提高少年儿童的网络应用;改进美国医院的设施。

在这个计划中一半以上涉及到能源产业,每一项都与能源有关。因此,能源产业的转型和发展是奥巴马经济复兴计划的核心,奥巴马新政的目的就是要通过新能源产业革命的方式再造美国增长。为此,2008年1月16日奥巴马再次强调了发展可再生能源的重要性,并认为如果美国现在就采取相关行动,将催生一个全新的产业,并为美国创造数百万个就业岗位。能源改革已经成为奥巴马经济振兴计划的命脉之所在,改革成败之锁钥。

2,奥巴马能源战略的先期框架和资本支撑奥巴马已公布的能源政策,包括如下部分:关于能源战略转型:为美国家庭提供短期退税,应对日益上涨的能源价格;未来十年投入1500亿美元资助替代能源研究,并为相关公司提供税务优惠,有助于增加五百万就业岗位;风能、太阳能和其他替代能源公司将有可能获得更多的政府资助。

关于电力方面:大幅减少对中东和委内瑞拉石油的依赖,计划到2012年,美国发电量的10%将来自可再生能源等,这个额度2025年将达到25%。

关于汽车方面:奥巴马已表示,他将促使政府和私营行业大举投资于混合动力汽车、电动车等新能源技术,减少美国的石油消费量。以7000美元的抵税额度鼓励消费者购买节能型汽车,动用40亿美元的联邦政府资金来支持汽车制造商,力争到2015年实现美国的混合动力汽车销量达到100万辆。支持强制性的“总量管制与排放交易”制度,力争在2050年之前实现二氧化碳减排80%,低于1990年的水平。

关于新能源技术方面:政府将大量投资绿色能源——风能、有着广阔前景的新型沙漠太阳能阵列和永远有效的绝缘材料及核能等。混合动力汽车、动力电池、核电设备、风电设备、太阳能设备等。清洁能源已经成为美国能源的重中之重,美国积极发展风电、水电、核电、太阳能、地热等可再生能源的战略已不可逆转。关于建筑方面:奥巴马将大规模改造联邦政府办公楼,包括对白宫进行节能改造;将推动全国各地的学校设施升级,通过节能技术建设成21世纪的学校;要对全国公共建筑进行节能改造,更换原有的采暖系统,取代以节能和环保型新设备。

关于资金投入:充电式混合动力汽车、风能、太阳能、核能等,将获得奥巴马实际资本支持,对于乡村的清洁能源产业也会有一定的信贷支持。而且,奥巴马政府也有可能建立一个联邦资金支持的全国清洁能源的贷款机构,向可再生能源项目投放低利率贷款或进行贷款担保,以激励普通投资者在可再生能源领域的发展。目前还有议员呼吁建立一个相关的基金会来为房屋业主改进能源使用效率提供资金。

目前有关初期投资资金已经明朗,根据美众议院2009年1月15日公布的奥巴马团队的8250亿美元经济刺激计划的细节方案,美国基础设施改造方面获得的投资资金份额达到900亿美元,其中包括为使联邦建筑变得更加节能而进行的修缮和更新的项目。该方案同时确定,政府还将向能源项目投入逾500亿美元,其中用于改造老化的美国电网的投资金额为110亿美元,国会也将为可再生能源发电和输电项目提供80亿美元的贷款担保。

二,奥巴马下一步能源战略政策的破解

1,奥巴马时代的美国能源管理的创新体制和决策结构2008年12月15日奥巴马任命了美国新的能源、气候和环境管理团队,其中诺贝尔物理学奖得主朱棣文被正式提名为能源部长,新泽西州州长办公室主任杰克逊(女)为新政府环境保护署署长,洛杉矶市负责环境的副市长萨特利(女)为白宫环境质量委员会主席,同时还任命了前环保署署长布朗内(女)为白宫能源和环境政策主席,现在这个白宫主管被称为能源沙皇。

在这个体系内,布朗内将主要承担美国能源产业政策制定以及协调能源企业和产业政策关系的使命,能源部将集中在新能源技术的开发和政策的执行,环保署负责监管空气质量,交通部负责制定汽车燃油效率标准。这应该是一个实施能源变革的管理架构和团队,与布什时期的政府的能源管理架构有了重大区别,也将是奥巴马运转美国能源改革的管理基础。

因此,我判断,美国的能源政策将划分为三个阶段:其一,是美国现有的能源政策向新能源政策的调整和过渡阶段;其二,就是向新能源转型阶段;其三,就是实施新能源革命阶段。

为此,朱棣文在出席参议院能源及自然资源委员会听证会时慎重表达如下能源战略安排,即:推动兴建核电厂,开采本土石油及天然气资源,发展清洁煤技术减少温室气体排放量,加强太阳能、风力发电发展,推动各种可再生能源的发展,改变美国目前过度依赖进口石油的能源政策。这是一个混合了各方利益的平衡能源政策,兼顾了共和民主两党需要,兼顾了不同能源利益集团的需要,也反映了奥巴马政府初期必须立足现有的能源政策并向新能源政策的调整和过渡的战略安排。

2,奥巴马下一步能源战略计划的框架分析奥巴马政府的战略意图非常明确,未来的经济复苏,不可能择选金融业为主体的危机产业,已经通过国际分工形成的消费品生产也难以由美国自己独揽,这就需要造就一个超过二三十万亿美元价值的大产业才能拉动美国经济的再次崛起,它不但要涉及所有美国人的利益,也要关乎美国的发展方向,为此,大体量的清洁能源产业集群就是最好的引擎。

这个选择也是美国手上目前握有的两张危机重建王牌决定的。

第一张王牌就是美国可以改造国际资源分配体制,将美国每年过万亿美元的资源产品的进口替代为内需解决,这将极大地支持美国经济转型的能力,增加美国国内的就业市场需求,扭转美国经济危机,其中以可再生能源为方向替代石油进口是最有价值的路径。将一万亿美元进口的资源转化为一万亿美元的投入,如果再能够吸引国际上几万亿美元的长期投资,它将推动美国经济结构翻天覆地的转型,也是美国式的全球分工大革命,它对维持美国目前的繁荣至关重要,也将使奥巴马政府创新历史。

第二张牌就是改造国际商品的分配机制,将美国每年过万亿美元的消费品进口通过贸易保护主义和内需替代解决,这就需要实现美国从消费社会向生产社会的转变,从全球分工而言,部分产品是可能实现这个转变的,大部分产品是难以实现这个转移的。但是,美国却可以通过创新技术革命制造出的新产品建立新市场,这样创新技术就能够满足美国进口商品的价值对冲了。

而能源产业就是美国这个内需和创新结合的最佳结合部,是美国手上两张王牌的结合点,它既可以解决内需置换,也可以促进创新出口。因此,创造一个超越互联网革命的新能源产业革命,并以此拉动美国和全球经济的转型,就成为奥巴马政府改革的力量来源和重大机遇。

我认为已公布的的美国能源政策只是奥巴马能源战略的表面文章和先遣改革,奥巴马能源计划的下一步战略将包括如下部分:一,将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网,由于美国是联邦制度,这个统一电网的营造在非危机时代很难进行,由此也将引发国际电网体系升级的革命。二,全面发展节能汽车和电动车。三,发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理。四,全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。五,创造世界上最高的能源使用效率;建立美国独特的新能源经济。

奥巴马政府的战略目标应该是要用未来8-15年内将美国用于进口石油等的资本建造美国的太阳能电站,风力电站和地热电站等可再生能源产业,再造美国富有竞争力的能源产业,增加的就业机会。它将促使美国不再依赖化石能源,不再依赖碳基燃料,而使用不昂贵、无污染,可以大量获得而且就在美国国内的资源。美国也是目前世界上太阳能、风能地热最丰富的国家之一。我估计:这个投资初期应该是1.5万-3万亿美元,长远可能超过5万亿美元,实现这个能源体系的置换必将使现代美国脱胎换骨。

三,超导电网和智能电网再造美国能源产业革命的透视1,今天可以将美国送达到世界经济制高点的产业就是能源产业目前,能源流动至少有四个流程:开采、运输、加工、销售和使用;电力产业也包括四个流程,即:发电、输电、供电、用电和服务,整合这个集合的过程就是改造人类能源体系的过程。我认为,从发电而言就是人类用技术将太阳能、风能、地热能、石油、天然气、核能、煤炭、氢能和生物质能等重新整合的问题;从输电而言就是人类将用新材料和智能电网改进输电损耗的问题,如果美国电网每年输电损耗近千亿美元,营造一个新电网需要一万亿美元,相当于用美国十年的损耗就解决了电网营建问题,那么美国肯定就会选择营建这个新网络;从供电、用电而言就是如何解决分布式能源管理和智能电网管理效益最大化的问题。这些问题奥巴马政府解决了,美国将跨入新的历史,解决了部分也将为美国创造新的发展机会,倘若不去解决美国就必须面对持久的危机。

我一直强调说,如果说IT是上下游产业链巨大的产业,那么比它产业链还大的产业就是能源;如果说IT产业昨天曾经将美国送达全球力量的顶峰,那么今天可以将美国送达到世界经济制高点的产业就是能源产业;如果说美国要以全球化的手段制造当代世界价值最大化的产业,可以说昨天是IT产业,今天就是能源产业,或者更准确地说是智能能源产业。肩负危机重建的历史使命,开阖美国百年来的创造梦想,奥巴马政府能源变革的本质注定了是一场跨产业、跨越式的经济、技术、环境和社会的总体革命。

美国能源革命的历史突破口很多,但是需要使用一个基因或本体将世界能源和商品都联结起来,希望使用这种天使,抑或魔鬼般的力量运转世界,创新出奇迹。每天我们都可能碰到它,但是我们可能不认识它,对美国而言,这个通达周身经络的就是统一电网的体系性改造、节能汽车和替代性能源的联动转型,替代性能源需要改造美国电网,统一电网又能够为节能汽车提供新动力,这是一个珠联璧合的整体,缺一不可。它将使人类过渡到新的物质世界,并与金融业和互联网构造的虚拟世界相得益彰,定义这个体系的基因和本体也就成为对人类智慧的深刻挑战。

解决这个问题目前有两个途径,其一就是智能电网,其二就是建立超导电网。

2,智能电网再造美国电网体系的战略前瞻目前全球大约有15亿台电表,近20万公里的电缆线路,其潜力开发无穷。智能电网的本质就是能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。

它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时(real-time)、高速(high-speed)、双向(two-way)

的效果,整体性地提高电网的综合效率。

它至少有如下功效:其一,智能电网能够实现双向互动的智能传输数据,实行动态的浮动电价制度。

其二,它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理。

其三,智能电网能够将新型可替代能源接入电网,比如太阳能、风能、地热能等,实现分布式能源管理。

其四,智能电表也可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、运行宽带业务或传播电视信号,GE更安排了智能电网为终端用户提供无线即时宽带和视讯服务的计划和实验,IT产业的深度革命和能源革命将成为孪生兄弟,智能电网改革将推动美国能源革命的深度裂变。

目前美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)已经成为了全美第一个智能电网城市,美国多个州已经开始设计智能电网系统,GE、IBM、西门子、Google、Intel等信息产业龙头都已经投入智能电网业务,其中Google已宣布了一个与太平洋煤气和电力公司(Pacific Gas & Electric(PG&E))的测试合作。目前美国大约有1.3亿块电表,倘若包括计算机、传感器和网络系统的投资在内,实现市场转型,这项改革将拉动超过万亿美元以上的投资,这对美国的信息产业是一个巨大的机会。

根据美国能源部的统计,通过对美国电网的智能化改造,预计未来20年内可节省近千亿美元的投资。智能电网技术革新打开了电信、电网、电视网等整合的通道,为全球电力、电信产业、通信产业、电视媒体等改革提供了独特机遇。

但是,布什政府在对外进行反恐战争,对内进行大宗资源产品的炒作,这就为奥巴马政府留下了重要的机会,奥巴马政府几乎只需要选择是启动智能电网的有利时机了。我判断奥巴马团队经济振兴计划中,特别提出进行大规模地改造联邦政府办公设施,提高其节能水平;大规模地投资公路、桥梁等基础设施建设;以及在美国各地推广普及先进的宽带,这三项计划都必然与智能电网相联系,推进智能电网计划应该是奥巴马任内的重要改革举措。

但是,与美国现在危机重建行动相比,奥巴马团队可能会感觉智能电网项目的经济体量还不够大,如只停留在对现有电网的技术改造其整合效益也还不够高。因此,奥巴马团队应该会在通过对整个美国电网的改革计划之后,才会最终确定智能电网的实施水平和推进强度,以求得这个改革的最大收益,并实现美国变革的要求。

3,超导电网再造美国能源体系的战略透视荷兰莱顿大学的卡茂林-昂尼斯教授1911年通过试验发现汞冷-268.98°C时,汞和许多金属和合金的都具有失去电阻的特性,根据这种特殊的导电性能,卡茂林将其定义为超导态,据此也使卡茂林获得了1913年诺贝尔奖。

此后,人们开始将处于超导状态的导体称之为超导体。这是我们今天讨论超导电网的基础。

超导电缆就是采用高温超导材料制作的电缆,与传统电缆相比,它具有输电过程中的能量损耗低,输送容量大,体积小,电磁污染少的四大优点,在相同截面下,输电能力是常规电缆的3-5倍。我认为它是目前人类能够掌控的最具环保价值的缆线,也是提高电网安全性、可靠性、基本上杜绝火灾隐患的择优途径,建设具有远距离、大容量、低损耗输电能力的超导电网是克服常规电缆远距离输电时对高压电缆依赖的唯一途径,是21世纪人类不可能不圆梦的电力生产方式,至少是21世纪前五十年解决一个国家或地区大容量、低损耗输电的最佳途径。尤其适应中国、美国、俄罗斯和欧盟等幅员广大的区域,从内蒙到上海通过传统输电方式输电至少需要500千伏的电压,但是,通过超导电缆可使用220伏的电压输送。因此,将国家电网革新提升为超导电网,是全球生产力面临的最伟大的变革之一。

世界上超导电力技术研究的带头国家就是美国,1999年美国就开始推进了世界上最大规模的SPI(Superconductivity Partnership Initiative)研究计划,该计划的研究内容包括超导电缆、超导变压器、超导电机、超导磁悬浮飞轮储能、超导限流器等项目的研究。美国在"美国电网2030"规划中,也提出了采用超导技术建设其骨干电网的建议。美国的能源法中也率先世界其他国家肯定了超导电缆电网的作用。

1993年美国能源部即开始投入2000万美元,以推动企业实现超导电缆的应用化,2001年小布什政府上任初始又向该计划增资了3700万美元。小布什总统也是以超导电缆革新美国电网的支持者,其内任美国多次投巨资开展超导电力技术的革新。在此基础上,美国超导体公司、底特律爱迪生电力公司和意大利皮热里电缆系统公司通力合作,2001年5月终于实现了在底特律福瑞斯比变电站地下铺设长360多米的超导电缆,这是世界上第一条实用的超导输电线路。当时令世界震撼的是这个线路使用了含有铋、锶、钙、铜的氧化物超导陶瓷制造的123公斤重的超导导线取代了原有的9条8100公斤电缆中的的铜导线。

那个时侯美国超导体公司销售的超导导线每米价格为200美元,彼时铜导线每米价格仅为25美元,超导缆线的价格高过铜导线,很难推广。但是,随后日本著名电缆企业古河电工等机构很快开发出了超过铜质电缆输电能力100倍的高温超导电缆,这个超导材料不在以银为主要原材料,降低了成本,新材料当时每米成本只有5日元,成本与铜质电缆已经相差无几。目前古河电气正联合住友电气在美国和横滨市进一步实验。美国超导体公司最新开发的超导缆线的成本,若大规模地使用目前也可以降低到铜导线之下了。

2008年4月22日美国纽约长岛电力局(LIPA)和美国超导公司联合宣布世界上第1条高温超导(HTS)电缆已于同日在商业电网中投入运行。该系统运行电压为138kV,由并行排列的3条独立单相HTS电缆组成,安装在LIPA的地下输电走廊内,由6个终端装置与LIPA电网相连。该条HTS电缆长610米,用液氮冷却系统进行低温冷却,能为30万户家庭供电,其装机容量为600兆瓦,属于长岛电力局电网的一部分。

在这个项目2006年8月2日的奠基典礼上,时任美国能源部输电和能源可靠性办公室主任凯文·考勒瓦(KevinKolevar)指出: "当今在全国电网严重超负荷的情况下,超导技术正在被美国公用体系考查,并被其视为一种能增加系统容量和加强可靠性的新工具。这是美国能源部協同投资的三个用以展示不同容量低端位超导设计和应用的项目之一。LLPA将成为第一个把超导体用在电网传输电压水平上的工程。我们将把超导视为下一代能源传输系统的强劲动力。"伴随着美国纽约州长岛在商业电网中安装了第一条超导输电缆,饱受灾难事故和或恐怖分子袭击的纽约市已经宣布启动名称为Project Hydra的计划,即九头蛇计划,其主要框架就是2010年启动的曼哈顿电网升级改造,它也将使用美国超导体公司开发的液氮冷却系统和超导电缆,以实现纽约电力体系更加可靠的运转。就美国而言,示范的商业化项目,其带头作用也是巨大的,它可能导致内爆效应,也可能成为改革时尚,九头蛇计划的启动为美国启动国家统一电网的超导技术改造打开了阳光大道。

与长岛计划大约同步,2007年4月7日美国超导公司还成功演示了世界上第一根同比例的高温超导消磁电缆,该线缆总长度142英尺,能够输送4100安培电流,电压可以小于0.5伏,或比铜导线低1000倍,达到了舰艇用常规铜消磁导线的一般水平,其重量仅为普通铜导线消磁电缆的20%,由此,它不仅减轻了电力系统的重量,也减少了安装成本。这种消磁电缆系统将可能被今后世界上的海军舰艇全面使用,其市场广阔无比,这个专向需求可以刺激美国超导产业的资本积累和实现进一步发展。尤为值得重视的是超导电缆还能利用现有各种线路,例如管道线、铁路线、公路线等进行安装,这又可能大幅降低美国电网的升级成本。因此,超导电缆正在进入美国电网改造的主要市场,我认为一场营建美国能源高速公路的革命行将展开。

基于此,奥巴马将在美国能源改革的下一步战略中关注超导电网改造的运转。目前公开推进能源体系转型计划的主要世界经济体系只有美国,而且目前执行这个计划的也只有美国。如果美国借此发展智能电网产业,8-10年内这个产业规模将超过5万亿美元;如果美国借此全力发展超导电网产业,8-10年内这个产业规模将超过30万亿美元,这不可能不使奥巴马行动起来。

四,奥巴马能源新政的历史作用金融危机为奥巴马团队提供了创造历史并达到历史顶端的机会,在美国历史上最强大的能源行政力量的主导下,美国还将在节能汽车、可再生能源、分布式能源供应、氢能、天然气水合物、清洁煤等诸多领域探索利益最大化的创新战略,这种探索既源于美国已经拥有的世界第一流的研究力量,也出自美国再造国际分工、占领全球经济制高点的迫切愿望。其中2008年科学界又发现了锢磷催化剂,它可以利用电能把水中的氢分离,它可以利用电能把水中的氢分离,然后再将分解的氢气经过合理的工艺流程制造为燃料电池,这同样为人类开辟了大规模使用氢能的可能性,也是尤为可贵的能源新发现。

我们也可以形象地说,油气为主的经济相当于从北峰登顶珠峰,绿色能源计划意味着从南坡登顶珠峰,这是比布什直接攻打两伊更伟大的计划,它将使从西亚到俄罗斯和南美的石油国家利益联合体遭遇釜底抽薪式的打击,被迫放弃高油价的利益,自动转换到比美国低得多的全球经济的等级结构之中,从而完成世界力量重组。

奥巴马团队没有仿若布什政府制定攻打伊朗、委内瑞拉等国的计划,但是,如果成功地打击了石油输出国利益集团,其战略功效更高,伊朗等国将以做山车的方式沦为低阶层的国家,这种政治上让伊朗等国的失落、跌落比布什的直接进攻的方式更加残酷。在这个能源体系的变革中,伊朗等国将可能不在是美国的直接对手,而他的最大的敌人将是它自己的不发达,俄罗斯的油气资源也可能成为纸老虎。

从这个意义而言,美国能源产业的重组也将是美国全球战略力量的重组,它也将把美国从现在的经济、环境和国家安全危机中解脱出来。

因此,这个能源改革将使奥巴马成功地以绿色经济为主推动一场新的经济革命,美国将再次主导全球经济的制高点。而且,通过建立清洁的能源结构将彻底改造美国的生产方式和生活方式,这个革命将比十年前的IT革命更为重大、更为深远,应该是农业文明以来最伟大的革命。也正是基于此,奥巴马经济改革计划也被称为美国复兴和再投资计划,其中的能源体系变革就将是21世纪人类最大规模的经济、社会和环境的总体革命。

五、如何以能源革命将中国带到全球经济顶端我们是在一个沉疴严重的传统机制上建立当代中国的能源生存方式和生产方式的,模仿、滞后和引进成为发展的主要策略,这个机制使我们失去了在能源方面的开创力。维持一个巨大的出口能力,本可以成为中国建立创新能源结构的千载难逢的历史机会,中国的需求大,发展的机会就应该大,机会大就应该使我们能够实施大规模的技术创新,但是能源发展却往往成为我们的负担。

机会成为负担这是改革中最大的浪费,为此,我们需要研究跨产业的中国能源大战略。

1. 2009年中国能源发展的战略框架存在的主要问题从国家能源局公开的资料来看,中国能源战略制定的基点就是要“善于从国际国内条件的相互转化中用好发展机遇,从国际国内资源的优势互补中创造发展条件,更好利用国际国内两个市场、两种资源,扎扎实实办好自己的事情”。

这个基点注重了国内外两个市场、两种资源的平衡作用,却忽视了以能源产业带动整个国民经济改革的先锋作用,忽视了以中国能源产业为基础实施大规模技术革命以应对危机的创新转型,这是目前中国能源改革基点的不足,也说明到目前为止,中国还没有一个应对危机转型完整的能源战略。风电行,核电行,中国能源转型的战略必须先行。

根据上述资料,目前中国确定的能源转型的战略框架可概括如下:一 积极拉动内需,加强能源基础设施建设。

主要包括加强优化能源结构,发展带动效应明显的核电项目、风电项目和大型煤炭基地建设,关系全局和战略安全的煤、电、油、气跨区域输送通道建设,石油、天然铀等战略物资储备设施建设,以及农村电网、城市电网和城市油气配套管网,下达中央安排的能源领域财政资金等六个方面。具体开工的有投资1200亿元的福建福清、浙江方家山、广东阳江三个核电站10台百万千瓦级机组,投资930亿元的西气东输二线东段干支线全长5300公里,新建一条1335公里的宁东至山东的±660千伏直流输电工程等等。

笔者认为,这基本上是一个工程拓展计划,也是任何一届政府都必须制定的常规能源投资规划,这种安排没有解决中国发电、输电、供电、用电的战略转型问题。

从发电体系而言,中国迫切需要确定石油、天然气、核能、煤炭、太阳能、风能、地热能、氢能和生物质能等重新整合的具体结构调整问题。上述计划没有确定可再生能源对传统能源的可控制的替代转型战略问题,它说明中国在新能源的发展目标方面是模糊的,这是改革之大忌,发展之所戒。

从输电体系而言,上述计划仍确定以高压、特高压输电运行体系为主,没有涉及到营建超导示范工程,它说明了中国在新能源的战略管理方面存在着盲区,这个战略缺憾必须立即修补。

我们确定的电网体系仍然是发展高压、特高压输电运行体系,没有确定以超导和纳米材料以及智能电网改进输电损耗问题。笔者估计2008年全国社会用电总量总量近35000亿千瓦时,同比增长7%左右,根据中国输电损耗率约为8-9%计算,这就意味中国每年电量线路损耗高达2000亿度,相当于几个今年开工的、投资1200亿元的福建福清、浙江方家山、广东阳江三个核电站10台百万千瓦级机组。相当于用中国十年的电网损耗就解决了电网营建问题。

从供电、用电而言,这个计划也缺乏建立分布式能源和智能电网管理的战略转型安排,在供电、用电的体制改革方面存在着严重不足。

二 转变发展方式,加快能源结构调整。

主要包括2009年将继续推进“上大压小”,计划关停小火电机组1500万千瓦,同时加快大型、高效、清洁燃煤机组的建设。采取措施解决小煤矿小、散、乱、差等突出问题,促进煤炭企业兼并重组。要继续加强国家规划的13个大型煤炭基地建设。2009年新开工建设浙江三门、山东海阳、广东腰古和山东荣成等核电站。大力发展可再生能源。制定鼓励加快风电发展的政策,加快我国西南水电开发,加快太阳能等新能源的发展。力争用10多年时间在甘肃、内蒙古、河北、江苏等地形成几个上千万千瓦级的风电基地,争取实现2020年风电装机规模1亿千瓦左右。

这个计划初步勾勒了我国以风电为主的可再生能源的转型问题,但是,对于现有能源结构中煤炭的清洁使用缺乏战略前瞻性和改造计划,倘若不能有效地解决煤炭的清洁使用问题,就不能说中国能源结构实现了重大调整。

三 加强国际合作,扩大利用海外能源资源。

主要包括加强国际能源对话交流,扩大海外油气资源合作开发,加强能源资源战略储备。具体而言,利用国际市场价格大幅回落的时机,增加油气资源的进口。抓好中国-中亚天然气管道建设,中哈二期石油管线建设,积极推动中缅油气管道项目建设工作,提高我国能源安全的保障程度。国家石油储备基地二期基地规划已经完成,库容将达到2680万立方米。推进商业石油储备,鼓励企业利用闲置的商业库容,增加石油储备。还要建立其他战略能源物资的政府储备和企业储备。

能源外交方面,笔者认为可以通过投资和市场两个途径进行,其中市场性的国际合作的核心就是建立全球能源定价机制中的中国定价体系,我们需要一个以中国为基础、由国际投资者广泛参与的能源现货和期货运转体系,金融海啸为我们建立这个定价体系提供了机遇,我们不应该对这个机会视而不见。

四 增强自主创新,推进能源科技装备进步。

主要大力推进烟气脱硫、脱氮、等离子点火、60万千瓦循环流化床锅炉、百万千瓦空冷机组、特高压输电、非粮生物质能源、生物柴油、深海勘探、煤清洁燃烧利用、煤层气开发、瓦斯综合利用等能源技术。组织好大型压水堆和高温气冷堆、大型油气田和煤层气勘探开发两个重大科技专项的实施。

首先,上述安排没有解决中国能源科研的战略管理体制问题,比如,我们的国有能源科研机构,是集中在国家能源主管部门好,还是目前的分散好?而且没有确定这个“国家队”如何与大学、内外资企业的能源科研机构形成多层次的创新体系。其次,上述安排没有将煤气化、超导电力技术、天然气水合物、氢能电池等作为战略重点,暴露了中国在重大能源技术上的管理不足。

五 抓住有利时机,深化能源体制机制改革。

主要包括完善成品油价格形成机制,国内成品油价格实行与国际市场原油价格有控制的间接接轨。改革目前电煤价格实际存在着“动力煤市场价格与电煤合同价异步并存”的双轨制。

解决能源价格的商品化管理问题的本质,是理顺国家、能源企业和消费者利益的收入分配,应该在明确商品化改革的战略的基础上建立这个国民收入再分配的成熟机制。

综上所述,由于目前我们的能源战略规划仍处于起步状态,根据国家能源局这个资料我们也只能对中国的能源战略目标窥见百面之一斑,笔者认为上述这个战略最多也只能是一个2009年的能源工作重点,尚不可以构成为中国的能源大战略,具有灵活调整的巨大余地,应该集思广益,合多重创新而大成。

根据国家能源主管部门目前这个发展规划,我们可以初步判断中国能源战略存在着主要问题:一,我们缺乏一个从全球分工角度认识的的能源转型战略,危机为我们提供了一个以全球投资大革命择优建立中国国际分工的千载难逢的机会,中国迫切需要构建一个以中国为中心的全球资源市场、商品市场和金融市场的整合分工,以使中国的跨国公司的海外投资衡平全球跨国公司对华投资,并可以推进中国的上市公司构建全球的市场链以维持中国的适度资产价格水平,为此,能源产业的转型就是中国全球分工的重组的关键。

二,能源转型应该成为中国最核心的技术创新,应该成为IT产业、能源产业、新材料﹙超导、纳米﹚产业和社会发展合成的革命,这个革命的主导者应该是中央政府,这个改革的参与者应该是整个中华民族,这个改革的使命应该是建立21世纪的中国基本的生产方式和生活方式。

三,我们对中国的优化的能源主体结构还没有一个成熟的认识。

四,没有确立中国解决以煤为主的清洁能源战略转型安排和战略发展计划。

2. 科学借鉴美国能源转型的战略经验和创新设计从奥巴马领导的美国能源转型的战略来看,美国能源产业改革的核心目标就是再造国际分工,力争以美国自身能源的整合生产置换未来几年2-3万亿美元美国进口的能源。在这个乾坤大挪移的过程中,进口能源的资本将划转为美国的国内投资,化石能源为主的消费将转化为化石能源和可再生能源兼举的消费方式,美国将逐步走上不再依赖化石能源、不再依赖碳基燃料的创新之路,而以不昂贵、无污染,可以大量获得的美国国内资源改组美国的生产方式。这意味着未来几年美国用于进口的3万亿美元将转化为美国国内的能源投资,全球为美国能源服务的国际职位将演变为美国内部的需求,这个巨大投资将直接逆转国际资本的运转方式,吸引万亿美元以上的长期投资者追随,最终实现美国占领全球能源产业的制高点,并极可能带动美国在能源产业的巨大出口,成功修补金融海啸造就的美国经济损伤。

为此,奥巴马已将能源改革重点置于能源战略转型,发展可再生能源、全面发展节能汽车和电动车、改造电网、提高建筑节能设施、创新能源技术等重点领域。根据奥巴马已做的战略安排,2012年美国发电量的10%将来自可再生能源,这个额度2025年还将达到25%,这意味着将大幅度增加百万以上的就业岗位。根据GE等电力企业已推广的技术改革,倘若将现有的1.3亿电表大部分改装为互动终端,美国的电网将演化为世界上最大的集合了通讯、电视、输电和宽带多功能的缆网。

笔者估计,倘若参考2008年4月已开通的世界第一条纽约长岛超导商业化电网的运行经验,横跨四个时区的分散电网将可以改造为同一电网,而且这个电网可以超导电缆代替现有的大部分金属缆线,这将使美国成为集IT产业革命、能源革命和新材料﹙超导、纳米﹚革命的大成者,嗣后,美国企业将以全球20万公里电缆的整体改造为开拓目标,获得历史最大规模的市场利益。

3.全球一体化分工中,中、美能源战略转型的链接性危机的重建中,奥巴马将能源产业择选为美国经济复兴的核心,明确希望这个产业焕发超越百多年的历史爆发力量成为再造美国的龙头产业,于是,能源改革成为了美国经济革命的主力;危机的冲击中,中国也选择了以能源产业的升级改造作为拉动内需的重要领域,国家能源主管部门主要是希望这个产业抓住有利时机,转变发展方式,但到目前为止,此次中国经济转型还没有将能源产业作为主力。

也就是说,中美两个大国就在这次危机的转型战略中采取了不同的异步战略,这种不同战略的本质就是中美在未来的全球分工中采取了不同的国家竞争战略、不同的增长道路。

中国与美国的国情不同,中国不一定走美国能源改革的道路,但是,美国是当代国际能源分工的核心力量,全球每年用于石油贸易的原油不到20亿吨,其中每年美国就需要进口大约5亿吨,美国的能源消费方式实际上左右着全球能源体系的运转。倘若再加上欧盟、日本、韩国等国的石油进口量的改变,美国能源战略的革命必将修正世界的能源生产方式,这种新的生产力必将改变世界,也将影响中国。

因此,当代全球能源分工大厦的重建,我们不可能成为旁观的路人,对于美国主导的能源改革,中国也不可能置身度外,对于全球能源产业的变革,我们也应该做出快速反应。

中国对此可以有三个选择:一 以美国能源改革的思路为先导,实施追随或跟随战略;二 以美国能源改革的思路为借鉴,实施超越战略;三 以美国的能源改革思路为试错,实施混合应对战略。

从中国改革战略价值最大化而言,能源现代化的最理想道路就是实施自主开放的超越战略,其实质就是促使世界上传统落后的最大能源体系一步转型为全球最先进的能源构型,然而这对于我们战略实施的能力有巨大要求,由此,这个战略就有可能可求不可行;从能源改革的实际运转能力而言,中国下一步能源最可能实施的就是混合战略,其实质就是兼容国际和国内不同的发展要求,不同的利益需求,集合高中低的能源生产方式同时运转以均衡增长,由此,这个战略可改可行;从中国与世界能源革命的联系而言,我们对美国创新的能源产业必须适应,这又将导致我们必须在推行混合战略的同时,实施局部产业的跟随战略。

笔者认为,中国作为一个大国获取能源的方式很多,但选择清洁能源为第一能源的跨越式发展应该成为中国能源体系改造的重要方向;实施陆海并重,抓紧经略海洋能源开采就应该成为中国能源独立的基本依托;以高度创新的技术革命再造中国能源结构改革的基本保障;灵活的人民币政策应对美元本位制的国际经济体系应该推动中国能源结构转型的综合力量。

2007年中国能源消费总量26.5亿吨标准煤,煤炭消费量占一次能源消费总量的69.5%,改造这种以燃煤为主的生产方式是中国实现现代化的根本标准,使用清洁能源转型也就成为中国能源改革必须面对的前提性、基础性主题条件。其中,实施以气体能源为第一能源的结构转变,发展海洋油气开采,推进核能建设,全面推进可再生能源建设,建设智能超导电网也就成为中国能源体系调整新的支柱领域。

认识、把握并实施以上领域的拓展战略并与已有的煤炭、陆地油气相结合,将构造中国经济发展的创新基础。

为此,中国应该建立以气体能源为第一能源的气、油、煤并举的能源体系,并将目前以煤为主的能源结构分期转型为煤的气化使用,以实现世界上最大的煤能源体系的跨越式发展。对于中国而言这是中国能源现代化最小的改革代价,其实质就是促使世界上传统落后的最大能源体系一步转型为全球最先进的清洁能源结构。

原煤的气化使用方法有三个:

一:先气化,再销售。也即在产煤区将煤炭气化,通过全国输配管网销售合成气,它也将节省输电过程中的大量能耗。

二:先气化,再液化销售。

三:强制煤炭的终端大用户分期实现气化使用。这对我们来说都是可以实施的。其中应该重点发展IGCC技术:整体煤气化--蒸汽联合循环电站工程。

4. 应大力推进以智能超导电网取代国家特高压输电网工程我们应该加快论证,调整特高压输电网的工程计划,已有的特高压工程完善运行,未开建的应延缓或暂停推进。对于2008年营业收入达到11556亿元,正常赢利可以达到近千亿元的国家电网公司而言,建议其创新主战场应转移到智能超导电网上来。

特高压电网是解决中国电网升级改造的重要战略路径,但不是唯一出路。

自工业革命几百年以来沧海很少变成良田,但是,自1986年开始立项研究交流特高压输电技术,1994年在武汉高压研究所建成了第一条百万伏级特高压输电研究线段,中国用了不到23年的时间实现了电力行业的沧海变良田的转折,这就是中国首个特高压输变电示范工程晋东南-南阳-荆门工程历经两年多建设。该线路全长640公里、总投资约58亿元,2009年1月6日正式建成投入运行,系统的最高运行电压达到1100千伏,输送能力和运行工况满足设计要求;线路的电磁环境的工频电场、工频磁场、可听噪声和无线电干扰等四项主要指标的实测值,符合了国家现有的标准,相当于现有500千伏输电系统的水平。可以说,该项特高压交流试验示范工程是目前世界上运行电压最高、输送能力最大、技术水平最高的输变电工程,进行电力史上开创性的重大工程实验,它是世界上第一条投入商业运行的特高压输电线路。这项特高压输变电工程创造了中国电力的历史,然而,也需要我们比照全球新的能源革命的浪潮进行严肃的科学评价。

特高压输电是指由1000千伏交流电压和正负800千伏直流电压输电工程和电力技术构成的高压电网。利用特高压输电技术特别是直流技术,可以实现远距离、大容量输电效率,提升电网设备运行水平,减少输电回路数,损耗低,有利于节约土地资源,保护环境,优化能源资源配置。因此,特高压电网有时也被称为“电力高速公路”。

与此同时,研发特高压输电技术,也有利于提高输变电设备的制造水平,推进输变电技术的进步。晋东南-南阳-荆门工程的设备由国内100多家电工企业研制和供货,设备的国产化率达到90%以上,具有100%的自主知识产权,其中只有断路器一项由中外厂家联合研制,而且还是双方共享产权,开展特高压输电大型工程对提高中国输变电设备具有重要拉动作用。

根据国家电网公司已公布的资料,目前还有总投资逾400多亿元的两条特高压直流输电工程正在抓紧建设,其一是计划2010年建成的四川向家坝-上海奉贤的直流示范工程,其二是计划2012年建成的四川锦屏-江苏苏南的直流工程。在晋东南-南阳-荆门示范工程成功运营的鼓舞下,2009年国家电网还计划开工建设淮南-上海、锡盟-上海、陕北-长沙三大特高压交流输变电工程。根据国家电网公司的有关规划,预计2009-2010两年,中国特高压电网投资将达到830亿元左右,其中特高压交流工程投资570亿元,特高压直流工程投资260亿元。据此,可以预计到“十二五”初期,我国将初步建成“两纵两横”特高压骨干电网,它将包括联接华北、华中、华东地区的交流特高压同步电网,由此晋东南、锡盟、宁夏、蒙西、陕北、关中等煤电基地将以交流特高压分散接入南北方向多条能源通道上,四川水电的部分电力容量也将通过东西方向的交流特高压电网输送向华中和华东,与此同时,东部地区建设的核电也可以进入特高压电网并网运行。这个电网体系应该是解决我国经济发展和能源分布不均衡的一条道路,但不是唯一出路。

智能超导电网是21世纪解决大型经济体系大容量、低损耗输电的最佳途径特高压电网是20世纪六七十年代伴随着美国、苏联等国用电负荷的快速增长而开始研制的,但是,没有一个国家、一条线路特高压电网有好运气的。1985年苏联开始建设的890千米的1150KV特高压线路投入运行,因苏联解体长期降压至500KV运行。东京电力公司于1988年开始建设的190千米的柏崎-西群马-东山梨南北向特高压输电线路,1992年开始建设的240千米南磐城-东群马-西群马东西向特高压输电线路,从投入运行至今,一直都以500千伏降压运行,没有实现其升压到1000千伏的设计运行目标。这里除经济需求调整的原因外,特高压电网不是解决电网升级改造的最理想途径是重要原因,与其争锋的除传统电网外,就是超导电网,所谓的超导电缆就是采用高温超导材料制作的电缆,与传统电缆相比,它具有输电过程中的能量损耗低,输送容量大,体积小,电磁污染少的四大优点,在相同截面下,输电能力是常规电缆的3-5倍。

笔者将其好处主要归纳为十项:

一 就是可以开展智能电网管理,为人类实现电力、宽带、电视和其它网络整合奠定全新标准和基础。

二 可以营建超大规模电网。

三 可以降低电网的占地面积和电网升级改造成本。

四 可以改善可再生能源的电能质量,实现与大电网有效地联结。

五 可以全面提高单机容量。

六 可以提高电网的输送容量。

七 可以大幅降低电网损耗。

八 可以改善电能的质量和提高电力系统运行的稳定性。

九 可以降低电压等级和提高电网的安全性。

十 可以推动电力产业的经济、环境和社会的协调发展。

因此,在主要经济体完成对特高压电网的试错检验之后,20世纪90年代以来,美国、日本、丹麦和韩国等相继开展了超导输电电缆的研究。2000年2月,美国Southwire公司研制了长30m、12.5kV/1.25kA三相高温超导电缆,并安装在公司总部供电运行;2001年5月,底特律福瑞斯比变电站地下铺设长360多米的超导电缆,这实际上是世界上第一条实用的超导输电线路;2001年日本东京电力公司与住友电工合作也研制出了100m、1kA/66kV三相高温超导交流电缆并进行系统试验;2006年,美国超导公司(AM-SC)、SuperPower公司研制出200m(13.5kV/3kA)、350m(34.5kV/0.8kA)和660m(138kV/2.4kA)三相高温超导交流电缆,分别安装在俄亥俄州哥伦布的Bixby变电站、纽约州的Albany和长岛等地,2008年4月长岛超导电网投入商业运行。2004年7月10日,由北京云电英纳超导电缆有限公司等研制的高温超导电缆在云南电力公司正式并网运行,2004年l2月中国科学院电工研究所与甘肃长通电缆公司等合作研制成功75m、10.5kV/1.5kA交流高温超导电缆,并接入到甘肃长通电缆公司6kV配电网中向车间供电运行。应该说,加快中国超导电网的商业化运行已经没有任何障碍。

同时我们应该发展智能电网,其本质就是能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。主要是通过终端传感器可以将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动的即时连接,实现了数据读取的实时(re-al-time)、高速(high-speed)、双向(twoway)的效果,提高整个电网的可靠性、可用性和实现综合效率。

它能够利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理。

智能电表也可以作为互联网路由器,能够让电力部门以及终端用户进行通信、运行宽带业务或传播电视信号。

目前美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)已经成为了全美第一个智能电网城市,美国多个州已经开始设计智能电网系统,GE、IBM、西门子、Google、Intel等信息产业龙头都已经投入智能电网业务。2007年10月中国的华东电网等也正式启动了智能电网可行性研究项目,“十一五”期间,中国电力信息化每年约有超过100亿元的投资,如果从现在开始就着眼于智能电网的建设,其效益也是非常巨大的。由于缺乏智能电网,导致中国出现了区域性、季节性电力的短缺及局部地区电力过剩与局部地区电力短缺的情况。发展智能电网技术,将为我们打开电信、电网、电视网等整合的通道,为中国电力、电信产业,通信产业、电视媒体等整合提供了独特机遇。倘若我们全力发展智能电网和超导电网整合改造工程,将使我们国家达到世界经济最顶端的位置。笔者认为,目前没有其他更理想的产业能够为中国带来如此伟大、如此适应世界潮流的历史突破了。




责任编辑: 中国能源网