1932年,老家江蘇蘇州的作家葉圣陶,為上海開明書店出版的兒童課本寫下一首詩《風(fēng)》:
“誰也沒有看見過風(fēng),
不用說你和我了。
但是樹葉顫動的時候,
我們知道,風(fēng)在那了。”
在葉圣陶筆下,自然界的風(fēng)無法觸摸、無法追蹤,卻總能在不經(jīng)意間讓人發(fā)現(xiàn)。變革之風(fēng)同樣如此,在我們尚未注意到它的時候,自我變革已然在不被注意的地方孕育、顯現(xiàn),并逐步形成一股強大的力量。
葉圣陶生長的江蘇省,就具備自我變革的基因。
改革開放后,借助經(jīng)濟基礎(chǔ)好、技術(shù)獲取方便等得天獨厚的優(yōu)勢,位于太湖之濱、長江三角洲中部的農(nóng)村地區(qū)生發(fā)了一種經(jīng)濟模式:依靠自己的力量發(fā)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),以集體經(jīng)濟為主,鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府主導(dǎo)企業(yè)發(fā)展。
1983年,社會學(xué)家費孝通在《小城鎮(zhèn)再探索》一文中,把這種鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)創(chuàng)造的經(jīng)濟奇跡總結(jié)為“蘇南模式”。此后,這種模式被很多同樣渴望變革的地方所追捧和模仿。
但到了20世紀(jì)90年代,蘇南模式的短板開始出現(xiàn):高投入、高產(chǎn)出,卻也帶來高耗能和高排放。
發(fā)現(xiàn)問題后,江蘇人開始反思和改變。90年代中期,江蘇就嘗試開展以節(jié)電降耗為目標(biāo)的電力需求側(cè)管理; 2004年,省經(jīng)貿(mào)委與美國自然資源保護委員會合作開展電力需求側(cè)管理項目;2005年,啟動我國首個能效電廠項目建設(shè),涉及建筑空調(diào)和照明、工業(yè)電機、家用電器等三個方面,總?cè)萘窟_30萬千瓦;此后,在制造企業(yè)集中的蘇州、無錫等地,以節(jié)能降耗為根本的能源優(yōu)化迅速鋪開,一場以“轉(zhuǎn)變增長方式,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),提升能源效率”為核心、全社會廣泛參與的能源轉(zhuǎn)型隨即在全省掀起。
2015年,首屆國際能源變革論壇在江蘇蘇州召開?!耙噪姙橹行?、電網(wǎng)為平臺、清潔低碳為方向”的戰(zhàn)略被政府和國內(nèi)外專家充分肯定和認(rèn)可。自此,能源變革不再是探索和嘗試,而是正式升級為戰(zhàn)略和行動。
改變要徹底
今天,很多人提到能源變革時,很容易想到能源轉(zhuǎn)型,但兩個概念并不完全相同。
所謂變革(revolution),是指一個系統(tǒng)被全盤替代,摒棄舊規(guī)則,重建新秩序。它是一種徹頭徹尾的改變。而轉(zhuǎn)型(transformation)則指改變某一種形態(tài)、或者一種功能,對某部分“查漏補缺”。無論在廣度、深度還是力度上,能源變革都要大于轉(zhuǎn)型。
首先,變革的對象是全方位的,它需要兼顧生產(chǎn)端和消費端。
一直以來,不少地方的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整偏重生產(chǎn)端、輕視消費端。具體表現(xiàn)是在新能源裝機上投入甚多,在節(jié)能方面花費寥寥。但中德氣候伙伴關(guān)系及可再生能源合作項目技術(shù)顧問馬瓊英認(rèn)為,在整體能耗水平不減的情況下,一味增加生產(chǎn)端的投資,從整體回報上看并不劃算,有時甚至是浪費。
那么,如何才能兼顧兩端?國家發(fā)展與改革委員會能源研究所高級研究員韓文科的觀點是,消費端關(guān)鍵在于調(diào)整消費結(jié)構(gòu),推動能源消費升級。而供給端則要推動煤炭清潔高效開發(fā)利用,同時增加清潔能源的有效供應(yīng)。
其次,變革的成果是多元化的,冷、熱、電、煤、油將形成互補的綜合能源體。
細數(shù)歷史上的技術(shù)革命,會發(fā)現(xiàn)其最終的效果,就是打破不同領(lǐng)域的邊界,促進不同種類的產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)融合。因此,推進電力和燃煤、油氣等領(lǐng)域的融合,創(chuàng)新開展能源綜合服務(wù),將是能源變革的必然趨勢。
國網(wǎng)江蘇省電力有限公司董事長尹積軍認(rèn)為,這種服務(wù)應(yīng)以電為中心、網(wǎng)為平臺,充分發(fā)揮能源綜合轉(zhuǎn)換利用平臺作用,整合煤炭、天然氣、電力等能源資源,實現(xiàn)能源各系統(tǒng)間協(xié)調(diào)規(guī)劃、優(yōu)化運行、協(xié)同管理、交互響應(yīng)和互補互濟。以園區(qū)、工業(yè)企業(yè)、大型公共建筑等為重點,全方位開展能效診斷、節(jié)能改造、運行托管等能源增值服務(wù),滿足客戶對經(jīng)濟效益和環(huán)境保護的需求。
再次,變革的途徑是接地氣的,尋找到適合的發(fā)展模式至關(guān)重要。
有人曾把中國IT行業(yè)的套路總結(jié)為:在希望尋求突破性變革時,先習(xí)慣去美國尋找一個對標(biāo)產(chǎn)品。這其實不僅是IT行業(yè)的習(xí)慣,在能源行業(yè)尋求變革時,我們也會從低碳發(fā)展典范的國家尋找模板。
模板可以找,引進要三思。中國工程院院士、國家氣候變化專家委員會主任杜祥琬曾指出,中國的發(fā)展不能盲目效仿低碳國家,而要走一條適合自己的道路。
具體到對象選擇上,杜院士認(rèn)為,對的并不一定是好的。“譬如丹麥在減少碳排放方面一直在全世界遙遙領(lǐng)先,值得中國學(xué)習(xí)。但基于中國國情,中國的能源變革如果盲目追隨丹麥模式,可能會對經(jīng)濟社會的發(fā)展造成影響。相比之下,日本等國較為平和的方式更加適合中國?!?
策略接地氣
但當(dāng)下,被我們列入變革模板的國家,既不是轉(zhuǎn)型激進的丹麥,也不是策略溫和的日本,而是經(jīng)驗豐富的德國。
從上世紀(jì)80年代中期至今,德國能源變革方向始終十分明確:大力發(fā)展可再生能源以替代化石能源,力爭在2050年實現(xiàn)以可再生能源為主的能源結(jié)構(gòu)。
表面看,德國模式似乎更偏重生產(chǎn)端,實則不然。在德國國際合作機構(gòu)(GIZ)發(fā)布的《德國城市轉(zhuǎn)型經(jīng)驗匯編》中,只有30%的城市位于可再生能源豐富的北部,70%的城市位于南部和西部的發(fā)達地區(qū),且?guī)缀跞渴悄茉慈狈Φ呢?fù)荷中心。
德國的轉(zhuǎn)型城市方向充分證明一個觀點:只有出現(xiàn)需求、才有動力變革。最容易出現(xiàn)能源變革的地方往往符合以下特征——經(jīng)濟發(fā)達、資源缺乏、能源需求偏大。在國內(nèi)各省份里,江蘇的地理、能源和經(jīng)濟狀況,幾乎完全符合。
江蘇曾經(jīng)是中國東部沿海地區(qū)的主要煤炭生產(chǎn)地,從清朝末年開始,這里就有了煤炭開采。正得益于徐州地區(qū)的豐富資源,江蘇有機會率先發(fā)展制造業(yè),這也為其“工業(yè)大省”的標(biāo)簽奠定了基礎(chǔ)。
早在2000年左右,徐州煤礦就已步入資源枯竭期。據(jù)專家預(yù)計,江蘇全省可供安全開采的煤炭資源將在10年左右開發(fā)殆盡。而當(dāng)前,火電在總發(fā)電量的比重超過70%。
煤炭沒有,工業(yè)增長卻沒停。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù),2018年上半年江蘇第二產(chǎn)業(yè)增加值20171.2億元,占比45%,以裝備制造為主的規(guī)模企業(yè)數(shù)量超過1000家,比同處東部沿海的浙江多出整整1倍。
電力數(shù)據(jù)也證明了工業(yè)上漲趨勢。根據(jù)國網(wǎng)江蘇省電力有限公司發(fā)布的數(shù)據(jù),2017年,江蘇省新增申請用電報裝容量比上年增長10.6%,其中大工業(yè)生產(chǎn)申請量增長23.0%,這意味著,工業(yè)經(jīng)濟增長動力已經(jīng)由弱重新轉(zhuǎn)強。除了第二產(chǎn)業(yè),第三產(chǎn)業(yè)和居民消費的用電量在2017年也保持快速增長的態(tài)勢。
但“能源稟賦小省、經(jīng)濟總量大省”的基本省情,又決定了江蘇不可能持續(xù)大規(guī)模建設(shè)電廠。因此,只有脫胎換骨地改變能源供應(yīng)思路,才能滿足不斷增長的需求。
從2009年起,江蘇開始探索大規(guī)模、遠距離、高效率輸電,逐漸形成了“以特高壓為引領(lǐng)、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,省內(nèi)綠色電源建設(shè)與省外清潔來電并舉”的電力供應(yīng)保障局面。
至2017年,隨著1000千伏淮南-南京-上海特高壓交流輸變電工程和±800千伏雁淮、錫泰特高壓直流輸電工程的相繼建成投運,江蘇已形成“一交三直”特高壓骨干電網(wǎng),支撐了最大2330萬千瓦的外電入蘇。
目前,國網(wǎng)江蘇電力正在加快推動白鶴灘水電入蘇工程規(guī)劃建設(shè),以進一步提高清潔能源入蘇比例。
結(jié)合本地資源特點,江蘇的可再生能源同樣發(fā)展迅猛。據(jù)統(tǒng)計,截至8月底,全省可再生能源裝機達2419萬千瓦,占全省裝機總?cè)萘康?0.1%,已從數(shù)量有限、零星分布的補充能源發(fā)展成為規(guī)模龐大、地域廣泛的替代能源。其中,光伏發(fā)電裝機由2009年的0.25萬千瓦增長到1220萬千瓦,風(fēng)電裝機由2006年的1.5萬千瓦增長到778.8萬千瓦。
潛力在園區(qū)
在2017年熱門美劇《西部世界》的最后一集,有個細節(jié)成為一些國內(nèi)粉絲的話題——劇中主人公即將建立下一個園區(qū),而候選地就是中國。商業(yè)科幻劇的情節(jié)設(shè)計,或許有收視因素的考慮。但從另一個角度看,過去30多年中,中國產(chǎn)業(yè)園區(qū)的影響力和知名度已經(jīng)擴散到全球多地。
2018年年初,同濟大學(xué)發(fā)展研究院發(fā)布《2017中國產(chǎn)業(yè)園區(qū)持續(xù)發(fā)展藍皮書》顯示,江蘇省入選百強榜園區(qū)數(shù)量最多、且發(fā)展強勁?!叭σ黄恋亍⒉家活惞I(yè)、發(fā)展一批企業(yè)”的園區(qū)經(jīng)濟,讓江蘇受益非凡。江蘇省海外合作投資有限公司副總經(jīng)理郝思歡介紹,全省開發(fā)區(qū)創(chuàng)造了江蘇1/2以上的GDP、80%以上的進出口額以及大量就業(yè)。
但同時,產(chǎn)業(yè)園區(qū)普遍存在單位面積工業(yè)負(fù)荷高、能源資源相對匱乏、生態(tài)環(huán)境資源稀缺等問題。國網(wǎng)(蘇州)城市能源研究院副院長奚巍民認(rèn)為,園區(qū)是能源變革的主戰(zhàn)場之一。
2016年,在蘇州確立打造國際能源變革發(fā)展典范城市后,定位探索城市能源變革驅(qū)動城市全面發(fā)展和帶動國家能源變革高端智庫的國網(wǎng)(蘇州)城市能源研究院開始研究推進能源變革的落地策略、路徑及舉措等。兩年后的今天,他們的成果已基本形成,即以綜合能源服務(wù)為核心,在用戶和園區(qū)兩方面實現(xiàn)落地。而率先推進的應(yīng)是電網(wǎng)技術(shù)攻關(guān)。
他認(rèn)為,未來城市能源的電網(wǎng)將將逐步轉(zhuǎn)向交直流并重,以發(fā)揮有效利用好本地可再生能源的作用,熱網(wǎng)看似重要性不強,但以往在工業(yè)園區(qū),大量的余熱、蓄熱并未得到有效的利用,如果通過熱網(wǎng)將這些能量收集并儲存、利用,將與電網(wǎng)互為補充,共同發(fā)揮作用。
當(dāng)下,江蘇已經(jīng)為電網(wǎng)的升級做好了準(zhǔn)備。
2016年6月15日,國內(nèi)首套大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)在江蘇電網(wǎng)投運,“虛擬電廠”首先在蘇州地區(qū)具備了100萬千瓦毫秒級緊急控制能力。今年5月28日,該系統(tǒng)三期擴建工程投入試運行,將毫秒級精準(zhǔn)切負(fù)荷控制能力提升至260萬千瓦,實現(xiàn)了全省全覆蓋。6月21日,世界最大功率電網(wǎng)側(cè)儲能電站項目在江蘇鎮(zhèn)江投運,項目為電網(wǎng)運行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動、需求響應(yīng)等多種服務(wù),擴展了源—網(wǎng)—荷—儲聯(lián)合協(xié)調(diào)控制功能。
2017年12月19日,蘇州南部電網(wǎng)500千伏統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)工程投運,在世界范圍內(nèi)首次實現(xiàn)了對500千伏電網(wǎng)潮流的靈活、精準(zhǔn)控制。
世界電壓等級最高、輸送容量最大的特高壓長距離GIL管廊工程,即將實現(xiàn)隧道貫通,竣工投運將打通1000千伏淮南—南京—上海特高壓交流輸電工程過江通道,形成華東1000千伏特高壓交流環(huán)網(wǎng),改變特高壓“強直弱交”結(jié)構(gòu)。
同時,推進建筑節(jié)能也是園區(qū)能源變革中不可或缺的。
工業(yè)園區(qū)相當(dāng)一部分用能負(fù)荷,其實都由建筑貢獻,特別是對廠房溫濕度要求較高的現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代制造業(yè),高新加工業(yè)、電子制造業(yè)。因此,需要大力推動新型綠色建筑技術(shù)的研究和推廣,采用先進的“被動式節(jié)能、主動式產(chǎn)能、交互式用能”理念,實現(xiàn)園區(qū)建筑能耗大幅下降。
另一項重要的技術(shù)智慧化,是數(shù)字化、監(jiān)測、控制等。這些技術(shù)將起到調(diào)配作用,電網(wǎng)、熱網(wǎng)通過這些手段,最終實現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。
奚巍民說,未來工業(yè)園區(qū)的能源運轉(zhuǎn)將不是“各管各家”,而是交由綜合能源服務(wù)公司,讓水、電、熱、交通和建筑協(xié)同發(fā)展,實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng),最終更好地參與市場。但他同時強調(diào),在相關(guān)機制建立之前,形成市場化運作仍然較為困難。
定制是方向
財經(jīng)作家吳曉波曾說:“工業(yè)4.0推動生產(chǎn)線的柔性化改造,定制化生產(chǎn)的能力不可或缺?!睋Q句話說,要想實現(xiàn)技術(shù)變革,定制必然是一個方向。
我們發(fā)現(xiàn),江蘇正在推進的能源變革中,技術(shù)和市場對定制化的需求已經(jīng)出現(xiàn)。
在能源變革的目標(biāo)中,打造源—網(wǎng)—荷—儲協(xié)調(diào)發(fā)展的能源系統(tǒng)至關(guān)重要。國網(wǎng)江蘇電力有限公司董事長尹積軍認(rèn)為,大規(guī)模源網(wǎng)荷儲友好互動系統(tǒng)可將分散的海量社會可中斷負(fù)荷、儲能資源集中起來進行精準(zhǔn)柔性實時控制,提高江蘇電網(wǎng)抵御事故水平、清潔能源消納水平和電網(wǎng)綜合能效水平。他表示,國網(wǎng)江蘇、電力正拓展可中斷負(fù)荷資源應(yīng)用深度和廣度,加大儲能系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模,應(yīng)用4G無線專網(wǎng)技術(shù),健全完善商業(yè)模式,提升源網(wǎng)荷儲互動能力。
這其中,儲能又因為在削峰填谷、調(diào)節(jié)能源供求、提高電力電網(wǎng)系統(tǒng)效率、保證電力電網(wǎng)系統(tǒng)安全等方面具有重要作用,被認(rèn)為是系統(tǒng)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。
2018年上半年,中國新增投運電化學(xué)儲能項目裝機首次出現(xiàn)大幅增長——規(guī)模100.4兆瓦,同比增長127%,其中,電網(wǎng)側(cè)儲能的裝機占比近45%。
但同時,儲能安全問題也引發(fā)更多的關(guān)注。在中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長俞振華看來,儲能安全事故的主要原因是鋰電易燃,伴隨有熱失控發(fā)生。鋰電由于使用的是有機電解液,有熱失控及燃燒風(fēng)險。
而國網(wǎng)江蘇省電力有限公司發(fā)策部前期處副處長朱寰認(rèn)為,目前的磷酸鐵鋰電池主要適用于電動汽車,并非儲能電站。從技術(shù)路線上看,磷酸鐵鋰本身沒有問題,但供給電動汽車的產(chǎn)品尺寸小,串并聯(lián)回路多,一旦其中一個電池出現(xiàn)問題,整組電池產(chǎn)品都會有風(fēng)險。
朱寰建議,降低風(fēng)險的關(guān)鍵,在于電池廠商能夠主動研發(fā),定制出適用于電網(wǎng)側(cè)儲能的大電芯電池,以減少回路。同時,定制的產(chǎn)品要特別注意監(jiān)控系統(tǒng)的打造,使之能夠檢測到每一個電芯的溫度,以便于及時預(yù)警。
除了技術(shù)層面的需求,滿足定制化需求也不可或缺。
國網(wǎng)(蘇州)城市能源研究院能源產(chǎn)業(yè)與國際合作研究所主任工程師陳輝在過去一年中負(fù)責(zé)能源變革的用戶側(cè)工作。當(dāng)下,他已經(jīng)完成了對蘇州廣電大樓和一家醫(yī)院的能耗改造方案設(shè)計。
與用戶接觸給他的最深體會是,企業(yè)都是隨行就市的。因此,他們對于這類改造的態(tài)度相當(dāng)理性。在這樣的情況下,要想推動能源變革,一定要解決他們最急迫的痛點。
不同的客戶一定會有不同的痛點,有些企業(yè)對經(jīng)濟性敏感、有些企業(yè)對可靠性敏感,推動變革絕對沒有普適性的方式,定制化是必須的。
當(dāng)下,能源變革仍然還是停留在工業(yè)企業(yè)、政府機構(gòu)等大客戶。試想,當(dāng)變革真正進入用戶側(cè),定制的需求將更為復(fù)雜。到那時,要想實現(xiàn)更多元的定制,只有基于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)支撐的智慧能源系統(tǒng),才能實現(xiàn)更為廣泛的定制化。
成本待降低
定制化雖好,但成本卻高,能源的定制化更是如此。
在采訪江蘇能源變革的過程中,不止一個人對記者表達了類似的觀點,總結(jié)起來是三句話:一,能源變革是需要代價的;二,初期肯定是虧本去干的;三,虧本去干也是值得的。
但是,能源變革不一定都是虧本的生意。
譬如德國。開始能源轉(zhuǎn)型后,德國對可再生能源和節(jié)能產(chǎn)業(yè)的投資額始終保持百億歐元級水平。但很快,德國人發(fā)現(xiàn)了回收成本的有效途徑:出口。
從20世紀(jì)90年代至今,德國成為全球可再生能源利用技術(shù)的最大出口國之一。同時,能效技術(shù)的出口也保持著全球領(lǐng)先的水平。
另一個途徑是用規(guī)模降成本,用省錢來賺錢。
仍然看德國。德國本土煤炭資源并不缺乏,但質(zhì)量好的硬煤早在幾十年前就開采殆盡。因此多年來,德國需要從歐洲其他國家進口煤炭等化石能源。但在2013~2014年左右,可再生能源和能效真正實現(xiàn)了節(jié)約化石能源進口量。2015年,德國政府曾發(fā)布報告,稱化石能源進口量已經(jīng)開始顯著減少,所節(jié)省的費用可以投入其他經(jīng)濟領(lǐng)域。
需要注意的是,德國的轉(zhuǎn)型已經(jīng)持續(xù)了30多年。這期間,除去不斷在技術(shù)上爭取突破,德國的另一個努力方向是人。他們成功地通過政策鼓勵、教育傳播,讓更多人主動參與到能源變革之中。
眾所周知,一個市場形成的前提,是足夠的人來參與和互動。因為只有規(guī)模效應(yīng)出現(xiàn),成本才會降低、技術(shù)才能進步。
而要讓人參與進來,政府的作用不可或缺。在國內(nèi)推進能源變革的過程中,政府除了建立相關(guān)法律法規(guī),推動技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級,更重要的是加強公眾了解和參與能源變革的熱情。就像國網(wǎng)江蘇電力有限公司董事長尹積軍所說,應(yīng)從國家層面重視和引導(dǎo),形成“能源革命是社會革命,發(fā)展清潔能源全社會受益,全社會也要承擔(dān)義務(wù)”的理念。通過蘇州典范城市、同里新能源小鎮(zhèn),積極向世界展示我國能源變革領(lǐng)域最新的理念、最新的技術(shù)、最新的工程,傳播能源變革“中國理念”。
當(dāng)下,能源變革的技術(shù)難關(guān)正在不斷被攻克,但只關(guān)注技術(shù)是不夠的。把理念轉(zhuǎn)化為人們的日常,并蔚然成風(fēng),才是能源變革推進的真正要義。




