早在我擔任美國能源部長期間,就曾反復強調,美國的輸電系統存在很大問題——堂堂一個經濟強國,竟然只有“第三世界”級別的電網結構。令人唏噓的是,時至今日,美國的輸電網仍只有小幅改善,現有的電網系統根本無法在全國范圍內供電,更別說遠距離輸電了!
在面積近920萬平方公里的美國大陸要求大范圍供電和遠距離輸電或許太過苛刻,但如果美國要完成雄心勃勃的綠色電力目標,就必須做到盡善盡美。與10年前相比,美國現在的可再生能源發電比例已經大幅提升,但電網成長仍然處在“步履蹣跚”的階段。這種不對等的發展節奏,只會給美國的電力產業帶來負面影響。
事實上,美國的電網系統已經擁有接近百年的發展歷史,但區域公共事業公司“各自為政”,過于分散的區域化電網結構根本無法做到全局統籌兼顧和協調全國范圍內的電網系統。
目前,美國本土分布著9000余個發電站,輸電線路總長約48.3萬公里。布局雜亂無章、運營效率低下的電網結構,嚴重影響著美國的用電安全性和可靠性。隨著未來電力裝機容量的持續上升,當負載需求以3%-4%的速度增加之時,當前的電網系統根本無法有效供電并保障經濟和產業發展。
客觀地說,華盛頓考慮全國性電網已經迫在眉睫。這不僅可以解決州與州之間司法管轄區的摩擦,更可以最大限度地提高全美電力效率。尤其,電力行業正面臨能源資源多元化所帶來的更加復雜的情況,如何平衡好化石燃料、風能、太陽能、水電和核電之間的結構比例,使各種能源得以相輔相成地貢獻美國經濟和工業的發展,是個值得深思的課題。
如果希望盡快享受到電力多樣化的優勢,美國必須抓緊整理電網結構,尤其是太陽能和風能。舉個簡單的例子,伊利諾斯州、印第安納州和威斯康星州等中西部地區,正在開展越來越多的風電項目,如果將這些電力并入東部地區的電網,需要更大的區域間輸電能力。此外,若想在加利福尼亞州和紐約州這種相距甚遠的大州之間輸電,更是需要超大輸電能力,才能保證電力傳輸的穩定性和安全性。
在我看來,保證電力系統的完整性是個大問題。過去幾年,惡劣的天氣和自然災害時常破壞輸電線路,給國內電力供應帶來嚴重影響。最明顯的例子是2012年的桑迪颶風,其超強的破壞力嚴重影響了沿東海岸各州公共設施的穩定運行。
其實,2003年發生在東北部的那場大停電,美國就應該認真反思并得到警示——如何建立一個足以抵御極端天氣的強大電力系統。
其它國家正在絞盡腦汁解決類似問題,比如中國。中國長期依賴煤炭和化石燃料是不爭的事實,但現下中國早已投身可再生能源產業,并且成績斐然,甚至超越許多發達國家,成為全球領先的太陽能電池板生產國、風力渦輪機主要出口國。
勢頭強勁的電力發展速度迫使北京直面電網技術升級的挑戰。令人眼前一亮的是,中國在兼顧成本效益的基礎上,擁有一項超前的輸電技術——特高壓輸電(UHV),該技術可以實現全國范圍內的遠距離輸電。
中國國家電網公司(China State Grid Corp)斥資1000億美元發展特高壓技術,旨在解決困擾了行業幾十年的遠距離輸電難題。一直以來,中國都在致力于解決“將電力從用電相對較少的西部地區輸送至經濟更發達、人口更密集的中東部地區”的難題,現下這一問題得到了解決。得益于特高壓技術,中國的可再生能源有望安全高效地輸送到目標地區。
特高壓輸電技術,不僅輸送容量大、送電距離長,而且線路損耗低、占地面積小,同時還能通過提高輸電效率,減少對煤炭的消耗,從而降低碳排放。這一新穎且極具實踐意義的技術若能得到充分發揮,絕對將給美國日益老舊的電網體系打上一劑強心針。在這一點上,美國應該好好向中國學習。
所謂“巧媳婦難為無米之炊”,電網升級勢必需要大筆資金,美國政府務必就具體支出做出詳細規劃。相關研究預測,未來20年,美國電網系統如果維持現狀,至少需要185億美元的資金;若要將可再生能源發電并入電網,至少還要投入1000億美元。此外,輸電路線設計和設備升級等還將產生額外消費。
盡管大額花銷、政治障礙等問題尚待解決,但改善破舊的電網系統已經勢在必行,美國必須堅定地展開行動。就像美國前總統艾森豪威爾大手一揮,發展跨州高速公路一樣,華盛頓必須保證國內擁有可靠而高效的電力系統,避免老舊低效的電網成為阻礙美國經濟和產業發展的“絆腳石”。
(作者是美國前能源部長、前新墨西哥州州長)
(來源:美國政治新聞網,原文有刪減,標題有改動)