自2010年以來，全球?qū)︼L能、太陽能、電動汽車和熱泵等清潔能源技術(shù)的投資一直在快速增長，到現(xiàn)在幾乎翻了一番，但IEA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，全球輸電線路建設(shè)規(guī)模會顯著擴大，每年需要對電網(wǎng)進行超過6000億美元（約4.2萬億人民幣）的投資，是目前全球電網(wǎng)投資的兩倍。
來源：IEA
電網(wǎng)的建設(shè)原本是為了將電力從火電廠/煤電廠輸送到需要電力的地方。隨著全球向清潔能源經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，電網(wǎng)將越來越需要從風能和太陽能發(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8000萬公里的電網(wǎng)，相當于當今全球所有電網(wǎng)。
目前，不少國家都已開展電網(wǎng)投資改造計劃，如10月18日，美國能源部撥款35億美元用于電網(wǎng)改造，這是美國有史以來對電網(wǎng)最大的直接投資。
在我國，今年國家電網(wǎng)有限公司對電網(wǎng)的投資也超過5200億元，創(chuàng)歷史新高；中國南方電網(wǎng)有限責任公司計劃“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)是近年我國電網(wǎng)投資的重點方向。
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重風暴、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)承擔著電力的輸送功能，直接連接電廠與用戶，極端天氣下，電力安全運行造尤為重要。
對我國電力行業(yè)來說，最慘痛的教訓莫過于2008年的雪災。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、冰凍災害影響。多處電力線路發(fā)生冰閃跳閘、倒塔斷線的事故，電網(wǎng)設(shè)備受損嚴重，至少13個省區(qū)的電力系統(tǒng)運行受到影響。
而美國近些年所發(fā)生的事故影響更大。
2021年2月，寒冷風暴席卷了大半個美國，氣候相對溫暖的得克薩斯州意外地成了寒潮的重災區(qū)。極端天氣下得克薩斯州能源供應系統(tǒng)幾乎停擺，造成該州大面積停電、電價飆升，限電負荷超過2000萬千瓦，影響人口超過400萬人，多人因寒潮殞命。
2021年9月艾達颶風過后路易斯安那州又發(fā)生全境停電。
據(jù)了解，美國電網(wǎng)是世界上最大的聯(lián)網(wǎng)機器。輸電和配電總長570萬英里，約有55,000個變電站，而這些電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中，超過一半的輸電線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《如何避免氣候災難》中表示，從某種角度來看，一個中型城市需要一千兆瓦的電力。輸電線路建設(shè)落后的后果是非?？膳碌?。
因此，面對極端自然災害的襲擊，如何保證電網(wǎng)安全、盡量降低災害可能造成的社會經(jīng)濟影響，一直是各國政府亟須解決的問題。
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)，各國為了緩解氣候變化，投資建設(shè)大量可再生能源項目，但這些項目如何與現(xiàn)有電網(wǎng)相連接又是另一大問題。
據(jù)IEA統(tǒng)計，目前，全球有1,500吉瓦的可再生清潔能源項目正等待接入電網(wǎng)。
對此，我國在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，實施可再生能源替代行動，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、電動汽車等新型負荷分散接入。這由此給電網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、運行方式等帶來了巨大挑戰(zhàn)。
圖說：電力系統(tǒng)“最后一公里”概念示意圖
據(jù)中金研究院估算，我國要建設(shè)新型“最后一公里”體系，預計未來三年的年均投資約3000～3500億元。
而此前提到的美國35億美元電網(wǎng)投資，也將有助于把超過35吉瓦的風能、太陽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)定運行帶來新挑戰(zhàn)。
2019年8月9日，英國電網(wǎng)因雷擊產(chǎn)生擾動，導致大面積海上風電脫網(wǎng)引發(fā)停電事故，損失負荷約3.2%，近100萬人在高峰時段受影響；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)導致的，造成約85萬人停電長達50小時。
所以，IEA警告稱，要應對氣候變化，首先要解決電網(wǎng)問題，確保世界電網(wǎng)為迅速出現(xiàn)的新的全球能源經(jīng)濟做好準備，否則清潔能源的發(fā)展在“明天”就會面臨僵局。
