保持灯火长明:电力基础设施缺口如何威胁能源安全

Abstract Earth view from space with fiber optic cables rising from major cities. ENergy infrastructure (World Map Courtesy of NASA: https://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=55167)
Energy infrastructure designed for a different era is struggling to keep pace with growing global power demand.Image: iStockphoto/imaginima
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  • 能源转型的重点已从气候扩展到涵盖安全、再工业化和可负担性。

  • 这一转变的基础是电力需求的快速增长,因此电力基础设施投资对于实现安全、可负担和清洁的能源至关重要。

  • 但随着越来越多国家使用可再生能源,电网瓶颈和老化的能源基础设施正在限制进一步增长。

过去,能源转型主要关乎气候。如今,它也关乎能源安全、再工业化和可负担性。

凡是能够电气化的都应当电气化。必须大力投资可再生电力发电能力、大规模电网建设,以及平衡可再生能源系统所需的全部灵活性资源。成功意味着确保本地生产、低成本的能源,以支持新兴产业和过渡性产业,使能源更加可负担,并在2050年前实现净零排放。

世界在部署可再生能源方面已取得显著进展。太阳能和风能目前占全球新增电力装机容量的90%以上,清洁电力占全球总发电量的40%。但这场变革的支柱正在失效,因为为旧时代设计的电力基础设施正难以跟上需求的增长。

在我任职于挪威输电系统运营商Statnett期间,我看到电网基础设施在能源安全辩论中的优先级不断提升。但雄心壮志尚未转化为政府、政策制定者、投资者和企业的实际行动。

仅在过去一年中,停电和电网故障已清楚地提醒我们,能源系统正承受着巨大压力。近期的危机更凸显了这一问题的紧迫性。在欧洲,乌克兰战争引发的能源冲击推动了可观的行动,使可再生能源在欧盟发电量中的占比在短短四年内从38%增长至47%。但电网瓶颈和老化的能源基础设施如今正威胁着进一步的进展。

中国和北欧国家能为我们在能源安全方面提供哪些借鉴?

在亚洲,需求激增和电气化正推动前所未有的能源基础设施投资需求。据亚洲开发银行和世界经济论坛的研究显示,亚太地区(APAC)的碳排放量占全球的60%,人口占全球人口的60%,因此该地区的能源系统投资对地球的未来健康至关重要。

中国正在引领电力基础设施创新的步伐。2024年,其在清洁能源领域投资了6250亿美元,超过了欧洲和北美的投资额。尤为关键的是,中国对清洁能源的投资与电网基础设施的投资相匹配。

中国的特高压(UHV)输电网旨在整合大规模可再生能源资源,并以极小的能量损耗将绿色电力输送数千公里。例如,宁夏至湖南的特高压线路自2025年8月投运以来,可为1000万户家庭供电,其电力主要来自太阳能和风能。

欧洲需要迎头赶上。该大陆可以借鉴北欧国家40多年的可再生能源系统发展经验。在此期间,该地区建设了跨境互联线路,进行了稳健的电网投资,并专注于发展灵活性和数字化自动化。

但这需要大量的能源基础设施投资。欧盟竞争力问题的德拉吉报告建议欧盟在能源转型(包括电网基础设施和可再生能源)中每年投资3000亿欧元。目前进展良好,欧盟电网投资预计将在2025年超过700亿欧元,是十年前支出额的两倍。英国的“大电网升级计划”展示了在国家层面所需的基础设施转型规模。

然而总体而言,电网投资仍落后于可再生能源的部署,这给全球各地的能源系统带来了巨大压力。

到2040年,非洲76%的能源可能来自可再生能源。
到2040年,非洲76%的能源可能来自可再生能源。
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如果各国不投资能源电网,会发生什么?

电力基础设施故障是全球范围内严重停电的首要原因,并对经济和社会产生连锁影响。基础设施老化、投资不足和电网过载近期已导致多起重大停电事件,例如2025年4月的停电事件,影响了西班牙和葡萄牙。

国际能源署还估计,为实现气候目标,全球需要在未来15年内将现有电网容量至少翻一番。若电网投资不足,多达1500吉瓦的可再生能源项目将因等待接入电网而延期。这使各国面临错失脱碳目标、丧失再工业化机遇以及因进口化石燃料而导致能源价格高企的风险。

电网瓶颈推高能源价格、减缓工业增长,并因缺乏可负担性而削弱公众信任。近期危机期间能源价格的飙升表明,当基础设施落后于雄心时,各经济体是多么脆弱。在欧洲,电网约束正在直接影响能源价格,并限制可再生能源的利用。在亚太地区,电网不足将拖慢电气化进程,使数百万人无法获得可靠的电力。

如果不及时投资电网和灵活性资源,可再生能源并网的成本将持续攀升。可负担性必须被视为转型的核心支柱——一个清洁但不可负担的能源系统将无法赢得公众支持,并会削弱长期气候目标。

如何破解能源电网投资困境

成功的电网转型需要协调一致的行动。丹麦早期在风能领域取得的成功、德国的能源转型(Energiewende)以及美国由各州主导的举措,都依赖于公私合作伙伴关系(PPP),将政策激励与私营部门创新相结合。绿色银行、混合融资和公私合作伙伴关系已为电网升级动员了数十亿资金。

监管沙盒和灵活的电价设计也在加快电网现代化进程。美国、德国和北欧国家已借助此类举措,以试点新模式,测试先进的能源技术,鼓励分布式灵活性,并协调公用事业公司与消费者的激励机制。

公众支持至关重要。2024年,西班牙公用事业公司伊贝德罗拉(Iberdrola)采用了游戏化策略,向其客户凸显清洁能源转型所面临的挑战。此类沉浸式、透明的互动有助于增进理解与接受。尽早开展包容性互动、清晰传达收益以及建立信任至关重要。

可负担性同样是公众支持能源系统投资的关键。这意味着需要重新审视当前的受监管电价模式,因为这些模式将投资成本直接转嫁给消费者。

能源基础设施投资的下一步是什么?

齐聚2026年世界经济论坛达沃斯年会的政府和投资者,有机会携手合作,在能源基础设施投资方面推动变革。他们需要:

  • 优先开展前瞻性且及时的电力基础设施投资:从被动应对转向前瞻性规划,大规模整合可再生能源、储能和灵活性资源。

  • 推动公私合作伙伴关系:通过创新融资和监管支持,调动资本与专业知识,实现电网快速升级。需要国家投资与私人资本和投资相结合。

  • 加快监管创新:例如,灵活的电价和跨境框架将释放私人投资、新技术和商业模式的潜力。

  • 让公众参与:能源系统投资带来巨大益处,包括能源安全、可负担性、经济增长和脱碳。必须向公众传达这些益处,并让社区参与有关能源基础设施的讨论与建设。

只有以整体能源系统视角为基础,并立即投资基础设施、满足迫切需要的灵活性,能源转型才能成功。大胆、整体且具有前瞻性的行动,将建成可负担、有韧性且灵活的能源系统,为净零未来提供动力。

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