可再生能源的發(fā)展仍在以驚人的速度進(jìn)行，2024年將有6440億美元用于新增產(chǎn)能，但過(guò)時(shí)和不足的電網(wǎng)可能會(huì )成為能源轉型的重大障礙。根據Rystad Energy的研究，如果世界要將全球變暖限制在比工業(yè)化前水平高1.8攝氏度的范圍內，那么在2030年之前需要3.1萬(wàn)億美元的電網(wǎng)基礎設施投資。
在這種情況下，需要額外1800萬(wàn)公里的電網(wǎng)，以跟上各市縣正在進(jìn)行的電氣化步伐，包括新的可再生能源容量和電動(dòng)汽車(chē)的快速采用。這將使全球所有電網(wǎng)的總長(cháng)度在2030年達到1.04億公里，到2050年擴大到1.4億公里，幾乎與地球到太陽(yáng)的距離相同。要立即擴大1800萬(wàn)公里，就需要近3000萬(wàn)噸銅，而銅已經(jīng)供不應求。
不斷增長(cháng)的全球電力需求是推動(dòng)電網(wǎng)增強需求的主要因素。這一增長(cháng)是由發(fā)展中國家的人口擴張、工業(yè)化和城市化以及通過(guò)電氣化緩解氣候變化的努力推動(dòng)的。網(wǎng)絡(luò )安全、地緣政治以及對確?？煽康膰夷茉垂娜找嬷匾曇泊俪闪诉@一需求。然而，低效的監管框架可能會(huì )大大推遲電網(wǎng)的發(fā)展，進(jìn)而推遲能源轉型。
Rystad Energy的高級分析師Edvard Christoffersen表示：“電網(wǎng)將既是能源轉型的推動(dòng)者，也是能源轉型的障礙。近年來(lái)，成熟的電網(wǎng)使太陽(yáng)能和風(fēng)能的容量迅速擴大，但許多國家電網(wǎng)現在已經(jīng)接近或處于不升級或擴大就無(wú)法進(jìn)一步連接的地步。如果當前可再生能源建設的趨勢要繼續下去，年度投資水平必須提高。
全球所有輸電和配電網(wǎng)絡(luò )的總長(cháng)度約為8600萬(wàn)公里，這一距離足以環(huán)繞地球2100多次。輸電網(wǎng)包括600萬(wàn)公里的高壓線(xiàn)路(70千伏以上)。相比之下，更大的配電網(wǎng)由約800萬(wàn)公里的中壓(10至70千伏)線(xiàn)路和龐大的低壓(不到10千伏)輸電網(wǎng)組成，穿越約7200萬(wàn)公里，覆蓋世界各地的家庭。到2030年，電網(wǎng)長(cháng)度將擴大到1.04億公里，到2050年將擴大到1.4億公里。亞洲將在本十年內貢獻全球新增電力的一半以上，中國和印度將成為世界第一和第三大電力消費國。
我們預計，今年全球電網(wǎng)投資將達到3740億美元，其中中國約占總投資的30%。亞洲將在電網(wǎng)擴建投資方面處于領(lǐng)先地位，但其他地區正在努力跟上可再生能源容量增加的步伐。美國《基礎設施投資和就業(yè)法案》(IIJA)包括650億美元用于升級和擴大國家電力基礎設施，而歐盟委員會(huì )于2023年11月底啟動(dòng)了電網(wǎng)行動(dòng)計劃，要求在2020年至2030年期間投資5840億歐元(6260億美元)。歐盟委員會(huì )和歐洲投資銀行(EIB)也在探索如何簡(jiǎn)化融資，以支持這些重要的電網(wǎng)投資。在英國，國家電網(wǎng)幾十年來(lái)首次啟動(dòng)了一項改造網(wǎng)絡(luò )的行動(dòng)計劃，在2022年至2026年期間投資超過(guò)160億英鎊(201.6億美元)進(jìn)行升級。
電網(wǎng)的快速擴張將需要大量的原材料，尤其是銅和鋁。銅主要用作地下配電、輸電和海底電纜的導體，而架空線(xiàn)路則使用鋁。盡管鋁主要用于架空線(xiàn)路，但它也可以替代地下線(xiàn)路中的導體。到本十年末，銅和鋁的需求預計將激增近40%，但電網(wǎng)并不是主要驅動(dòng)因素。它們對建筑、運輸、可再生能源和消費品行業(yè)的無(wú)數其他應用也至關(guān)重要。電網(wǎng)僅占全球銅需求的14%左右，2024年約為400萬(wàn)噸。
延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )對于支持間歇性和遠程可再生能源發(fā)電以及連接新的工業(yè)、商業(yè)和住宅區是必要的，但也存在滿(mǎn)足日益增長(cháng)的電力需求的替代方案。大規模電池存儲的實(shí)施可以解決與可再生能源相關(guān)的間歇性問(wèn)題，并允許更高的平均電網(wǎng)負載，從而減少對新線(xiàn)路的需求?，F有電網(wǎng)的檢修和升級可以增加每公里的容量，數字化可以通過(guò)解決靈活性問(wèn)題釋放容量。同時(shí)，屋頂太陽(yáng)能等分布式能源可以減少對新線(xiàn)路的需求。顯而易見(jiàn)的是，世界目前的電網(wǎng)基礎設施無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)能源系統的需求。
繁瑣的許可程序已經(jīng)在包括美國和英國在內的許多國家造成了瓶頸。采用大規模電池存儲解決方案和電網(wǎng)數字化可以解決一些電網(wǎng)強度問(wèn)題，但社會(huì )的電氣化將引發(fā)更多的關(guān)注和努力，以簡(jiǎn)化監管框架并鼓勵投資，使電網(wǎng)能夠成為能源轉型的助推器，而不是抑制劑。
