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1、11845-全球能源互联网发展报告（责编：蔡序）.indd 12016/3/25 19:50:21 前 言 能源是经济社会的“血液”。长期以来，世界能源发展过度依赖化石能源，导致资源紧 张、气候变化、环境污染等问题日益突出，人类生存环境受到极大挑战，推动能源系统向 绿色低碳转型势在必行。2015年9月26日，中国国家主席习近平在联合国发展峰会上发表 重要讲话，倡议探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。同 年2月，中国国家电网公司董事长刘振亚出版专著全球能源互联网，对构建全球能源互 联网的理论和实践问题进行了系统分析。在全球范围内，构建全球能源互联网的战略构想 得到日益广
2、泛的认同，规划研究、技术探讨、政策设计、合作交流等相关工作正在不同层 面以不同方式展开。全球能源互联网发展合作组织成立后，将为凝聚各方力量、推动能源 互联网发展搭建开放合作的平台。 全球能源互联网实质是“智能电网+特高压电网+清洁能源”，其中智能电网是基础，特高 压电网是关键，清洁能源是根本。新世纪以来，世界各国积极推动以清洁低碳为核心的能 源转型，纷纷制定了清洁能源发展目标和规划，清洁能源发展迅猛。智能电网成为世界电 网发展潮流，许多国家加快建设和升级改造，提高电网的灵活性、适应性和自愈能力。区 域性电网互联趋势日益加快，欧洲超级电网、东北亚互联电网、北非向欧洲输电的“沙漠 太阳能计划”等正
3、在积极研究推进。中国在能源转型发展方面开展了富有成效的工作，水 电、风电和太阳能发电装机容量居世界首位，成功研发了特高压技术和装备，已商业化运 营九条特高压交直流工程，为推进跨国跨洲联网提供了可行的技术选择。各国实践表明， 当前建设全球能源互联网已具备良好基础和条件。 全球能源互联网是互联互通、开放兼容的复杂巨系统，关系全球能源可持续发展，需要各 国合作推进，实现“共商、共建、共享、共赢”。全球能源互联网发展报告立足当 前，着眼长远，系统介绍全球能源互联网的基本概念、发展基础和最新动态，梳理和分析 了技术装备的发展现状、需求和趋势，探讨了开放合作的领域和机制，提出了全球能源互 联网发展指数，并
4、对全球和重点区域推进程度进行分析评估。本报告旨在梳理总结全球能 源互联网发展状况，分析相关重大问题，进一步凝聚共识，为全球能源互联网的研究、规 划、建设与合作提供参考。 前 言 思想理论04 1.1理论创新05 1.2必要性09 1.3价值作用11 战略规划12 2.1战略目标13 2.2战略路径16 2.3联网规划21 智能电网24 3.1概念特点25 3.2主要工程26 特高压36 4.1概念特点37 4.2主要工程38 清洁能源46 5.1资源分布47 5.2世界概况48 5.3中国发展53 技术创新56 6.1关键技术59 6.2技术标准66 开放合作68 7.1合作原则69 7.2合
5、作机制72 发展指数74 8.1评估体系75 8.2评估结果80 前景展望 82 1 2 3 4 7 6 5 8 9 目录 思想 理论 全球能源互联网是世界能源领域的重大理论创新。2015年9月26 日，中国国家主席习近平在联合国发展峰会上发表讲话，倡议探讨 构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。 同年2月，中国国家电网公司董事长刘振亚出版专著全球能源互 联网，论述了全球能源互联网的理论体系和构建设想。全球能源 互联网作为全球能源输送和优化配置的平台，将在应对气候变化、 实现能源可持续发展、拉动经济增长、促进和谐世界建设等方面发 挥重要作用。 05 思想理论 理论创新 全球
6、能源互联网是以特高压电网为骨干网架、全球互联的坚强智能电网，是清洁能源在全 球范围大规模开发、配置、利用的基础平台，实质就是“智能电网+特高压电网+清洁能 源”。智能电网是基础，特高压电网是关键，清洁能源是根本。构建全球能源互联网，将 促进清洁能源大规模开发利用和大范围协调互济，推动能源革命和可持续发展，从根本上 解决制约人类社会发展的能源安全、环境污染和温室气体排放问题。 由跨洲骨干网架、洲内跨国骨干网 架、各国智能电网三层构成，是各 级电网协调发展的有机整体。 广泛连接北极地区风能基地、赤道 太阳能基地和各洲大型可再生能源 基地与主要负荷中心。 高效统筹各种集中式和分布式电 源，实现资源优
7、化配置。 1.1 概 念 布 局 由于一次能源都可以转化为电能，各种终端能 源都可用电能替代，未来全球能源供应主要 是清洁发电，终端能源主要是电能消费，电网 必将成为各类能源开发、配置、使用的基本平 台，未来的能源网必然是电网。能源网、交通 网、信息网是全球最重要的三大基础网络。全 球交通网、信息网已经总体建成、实现互联， 能源网必然向互联方向发展。 智能电网是基础 智能电网具有信息化、自动化和互动化特征，能够支撑大规模清洁能源的并网和控制，满足分 布式电源和智能设备的灵活接入需求。 特高压电网是关键 特高压电网是构建全球能源互联网的骨干网架，是清洁能源远距离输送和优化配置的载体。 清洁能源是
8、根本 北极风电、赤道太阳能发电和各洲各国集中式和分布式清洁发电是未来主导能源。 全球能源互联网总体布局 北极风能 基地 集中式 电源 分布式 电源 赤道太阳能 基地跨洲骨干网架 洲内跨国骨干网架 各国智能 电网 1.1 全球能源互联网示意图 风能 基地 太阳能 基地 06 2016 全球能源互联网发展报告 能源传输、资源配置、市场交易、信息交互和智能服务是全球能源互联网的核心功能。 核心 功能 提出“一特四大” 电力发展战略 提出构建洲际能源 输送大通道，推动 全球能源优化配置 （全球可持续电力合 作组织峰会） 提出全球能源互 联，推动新一轮能 源变革，解决全球 能源问题（第21届 世界能源大
9、会） 提出构建能源大通 道，促进清洁能源 开发，实现世界能 源可持续发展（第 22届世界能源大会） 提出推动能源生产 和 消 费 革 命 ， 加 快 实 施 “ 两 个 替 代”，构建全球能 源互联网，服务人 类社会可持续发展 （IEEE电力与能源协 会年会） 提出构建全球能源 互联网是实现能源 可持续发展的必由 之路（可持续城镇化首 席执行官理事会会议） 中国国家主席习近平 发表讲话： “中国倡 议探讨构建全球能源 互联网，推动以清洁 和绿色方式满足全球 电力需求”（联合国发 展峰会） 提出特高压 战略构想 提出构建全球能源 互联网，促进绿色 低碳发展（联合国气 候峰会企业家论坛） 全球能源
10、互联网 中文版发布 开展智能电网试点示 范；特高压直流示范 工程投运 提出坚强智能电网 战略；特高压交流 示范工程投运 20042008200920102010.92012.52013.102014.72014.92014.11 2015.22015.9 能源传输 能源传输是全球能源互联网最基本的功能。全球能源互联网是能 源资源输送的载体，能够将各种一次能源转化为电能在电网中瞬 时传输。 信息交互 全球能源互联网是信息交互的重要枢纽，能高效采集和处理全球 能源网络运行中的海量数据资源，实现电源、电网及用户间信息 的安全、即时、可靠交互。 智能服务 全球能源互联网是未来生产生活不可或缺的智能服务
11、平台，能为 用户提供能源、电力、信息等综合服务，满足用户多样化、个性 化、高品质的服务需求，推动生产生活方式改变。 资源配置 全球能源互联网能充分利用时区差、季节差和电价差，实现各类 能源品种的集约开发和高效利用，是跨流域、跨气候带的大范围 能源资源优化配置的重要平台。 市场交易 全球能源互联网是电力市场交易的物理基础，承担着促进能源供 需对接与平衡，肩负着电网调频、系统备用、无功调压等职能， 在促进电力贸易全球化中发挥关键作用。 全球能源互联网理论体系形成历程 07 思想理论 主要 理论 全球能源观 全球能源观是关于全球能源可持续发展的基本观点和理论，其核心内容是从全球性、历史 性、差异性、
12、开放性的观点和立场研究和解决能源问题。全球能源观的战略重点就是要加 快构建全球能源互联网，统筹全球能源资源开发、配置和利用，保障世界能源安全、清 洁、高效、可持续供应，实现能源与经济、社会、环境的协调发展。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 核心 内容 全球性 开放性 能源开发的全球性 能源配置的全球性 能源安全的全球性 环境影响的全球性 历史性 能源发展与社会发展历史进 程紧密关联 能源发展与技术创新历史进 程紧密相联 能源发展各环节不断从低层 次向高层次演进 差异性 能源资源禀赋的差异性 能源发展水平的差异性 能源地缘政治的差异性 能源
13、资源的开放性 能源系统的开放性 能源市场的开放性 全球能源观核心内容 08 2016 全球能源互联网发展报告 “两个替代” 能源开发实施“清洁替代”，以清洁能源替代化石能源，实现能源结构向清洁能源占主导 地位的战略转型；能源消费实施“电能替代”，以电代煤、以电代油，电从远方来、来的 是清洁发电，提高电能在终端能源消费中的比重。 20102050年清洁能源和化石能源消费变化20102050 年电能占终端能源消费比重 电为中心 把电力作为推动能源发展方式转变的中心环节，电力平衡作为能源平衡的重要支撑，发电 作为一次能源转换利用的主要方式，电网作为能源配置的重要基础平台，加快形成以电为 中心的能源开
14、发利用格局，提高电气化水平和能源利用效率，促进能源可持续发展。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 09 思想理论 19652014年世界一次能源消费总量及化石能源占比 资料来源：英国石油公司（BP）。 2014年底全球化石能源剩余探明可采储量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 资源紧张 19652014年，全球累 计消耗煤炭2350亿吨、 石油1600亿吨、天然气 97万亿米3。 2014年，全球煤炭、石 油、天然气消费量占 一次能源总消费量的 86.3%。 2014年，全球生产煤炭 81.6亿吨、石油42.2亿 吨、天然气3.5万亿米3。 2014年底，全球化石能 源剩余探明可采储量折 合标准煤1.
