中国电力与能源战略及全球能源互联网

1、地质科技理论的开展。石油天然气工业已经形成了比拟完整的勘探开发技术体系，特别是复杂区块勘探开发、提高油田采收率等技术在国际上处于领先地位。煤炭工业建成一批具有国际先进水平的大型矿井，重点煤矿采煤综合机械化程度显著提高。在电力工业方面，先进发电技术和大容量高参数机组得到普遍应用，水电站设计、工程技术和设备制造等技术到达世界先进水平，核电初步具备百万千瓦级压水堆自主设计和工程建设能力，高温气冷堆、快中子增殖堆技术研发取得重大突破。烟气脱硫等污染治理、可再生能源开发利用技术迅速提高。正负500千伏直流和750千伏交流输电示范工程相继建成投运，正负800千伏直流、1000千伏交流特高压输电试验示范工程

2、开始启动。环境保护取得进展。中国政府高度重视环境保护，加强环境保护已经成为根本国策，社会各界的环保意识普遍提高。1992年联合国环境与开展大会后，中国组织制定了?中国21世纪议程?，并综合运用法律、经济等手段全面加强环境保护，取得了积极进展。中国的能源政策也把减少和有效治理能源开发利用过程中引起的环境破坏、环境污染作为其主要内容。2006年，燃煤机组除尘设施安装率和废水排放达标率到达近100%，烟尘排放总量与1980年根本相当，单位电量烟尘排放减少了90%。2006年，全国建成并投入运行的脱硫火电机组装机容量达1.04亿千瓦，超过前10年的总和，装备脱硫设施的火电机组占火电总装机的比例由200

3、0年的2%提高到30%。市场环境逐步完善。中国能源市场环境逐步完善，能源工业改革稳步推进。能源企业重组取得突破，现代企业制度根本建立。投资主体实现多元化，能源投资快速增长，市场规模不断扩大。煤炭工业生产和流通根本实现了市场化。电力工业实现了政企分开、厂网分开，建立了监管机构。石油天然气工业根本实现了上下游、内外贸一体化。能源价格改革不断深化，价格机制不断完善。随着中国经济的较快开展和工业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，构建稳定、经济、清洁、平安的能源供给体系面临着重大挑战，突出表现在以下几方面：济和社会开展需求，能源节约取得明显成效，能源效率得到明显提高，结构进一步优化，技术取得实质进

4、步，经济效益和市场竞争力显著提高，与社会主义市场经济体制相适应的能源宏观调控、市场监管、法律法规、预警应急体系和机制得到逐步完善，能源与经济、社会、环境协调开展。由此可以看出，是人类可靠用电的需要催生了互联电网，而交流线路因为符合了构建网络的技术和经济需求，成为人类电网互联的普遍选择。今天欧洲、美洲的兴旺国家几乎都采用了大范围交流互联电网。如今，北美东部交流大电网覆盖面积达560万平方公里，欧洲交流电网的覆盖面积为400万平方公里。“三华特高压同步电网如果建成，范围可达320万平方公里。3、电网的互联现状近年来，伴随着中国电力开展步伐不断加快，中国电网也得到迅速开展，电网系统运行电压等级不断提

5、高，网络规模也不断扩大，全国已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网6个跨省的大型区域电网，并根本形成了完整的长距离输电电网网架。其中华中电网与除了东北电网外的所有电网互连，华北电网与东北电网互连，其他互不相连。平安。同样，在电压的一次次升级过程中，科学技术和管理的进步也保证了电力系统的平安稳定运行。近十年来，全球共发生了34次大停电事故，这些国家都没有特高压。我们国家不仅实现了500千伏及以下电网的平安稳定运行，更加难得的是，连接华北和华中的1000千伏特高压交流试验示范工程，单线连接两大电网近4年，同样平安无事故。但到如今，两大电网的连接重担仍然仅让一条线路承当

6、，而后续工程迟迟不能上马。我们的国家，需要多一些特高压般“坚强的脊梁，少一些背后指指戳戳的“暗箭冷枪。1992年出版的?中国大百科全书电工卷?中说“中国幅员辽阔由于电力资源与负荷中心分布的不均匀，随着电力系统的开展，特高压输电的研究开发亦将会提上日程。20年前的电力科学家们就已经隐约看到了特高压在中国的前景。20年后的我们岂能再去“开倒车？为什么偏偏“特高压会在中国引发这么大争论，而之前的那些电压等级没有出现这种情况呢？或许是因为特高压之前的各类电压等级，都是在欧美国家试验成功并应用成熟之后才传入中国的。例如全球第一条110千伏线路领先中国35年，220千伏线路领先31年，500千伏线路也早于

7、中国20多年。而在特高压方面，中国比世界同行们领先了一步，反而引起了一些人的恐慌。习近平总书记提出了“中国梦，让敢于创新、不甘落后的国人充满了信心。面向未来，自主创新舍我其谁？欧美侧重于电网真正的“智能化，如：分布式电能存储、多类型清洁能源的接入、智能电表的应用、提高电网防恐怖袭击的能力等等。智能电网从技术角度讲，包括以下内容：电网的自愈性高级算法、分布式电源分布式应用、新能源的充分利用接入与防扰动、用户的分时电价智能电表、电动汽车充电充电站等应用，还包括智能化设备ED、智能化变电站等。很多，最重要的是电力系统相关专业，其次，电力电子、通讯、传感器、软件等都与智能电网有关。全球能源互联网进入2

8、1世纪，全球能源生产消费持续增长，化石能源大量开发利用，导致资源紧张、环境污染、气候变化诸多全球性难题，对人类生存和开展构成严重威胁。面对严峻挑战，建立在传统化石能源根底上的能源开展方式已经难以为继，由清洁能源全面取代化石能源是大势所趋，加快建立平安可靠、经济高效、清洁环保的现代能源供给体系，成为世界各国共同的战略目标。全球能源互联网将是以特高压电网为骨干网架通道，以输送清洁能源为主导，全球互联泛在的坚强智能电网。将由跨国跨洲骨干网架和涵盖各国各电压等级电网的国家泛在智能电网构成，连接“一极一道和各洲大型能源基地，适应各种分布式电源接入需要，能够将风能、太阳能、海洋能等清洁能源输送到各类用户，

9、是效劳范围广、配置能力强、平安可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台，也是实施“两个替代的关键。全球能源互联网开展框架可以概况为，一个总体布局由跨洲电网、跨国电网、国家泛在智能电网组成，各层级电网协调开展，形成连接“一极一道和各洲大型清洁能源基地与主要负荷中心的总体布局、两个根本原那么清洁开展和全球配置、三个开展阶段洲内互联、跨洲互联、全球互联、四个重要特征网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动、五个主要功能能源传输、资源配置、市场交易、产业带动和公共效劳。 到2050年，根本建成全球能源互联网的目标。届时，清洁能源占一次能源消费总量的80%左右，成为主导能源，每年可替代相当于240亿吨标准煤的

10、化石能源，减排二氧化碳670亿吨、二氧化硫5.8亿吨，全球能源碳排放115亿吨，仅为2021年的50%左右，可以实现全球温升控制在2以内的目标。同时，全球能源互联网累计投资将超过100万亿美元，对全球经济拉动、产业升级作用显著。全球能源互联网建成后，长期困扰人类开展的能源环境问题将得到有效解决，人们将享受更充足的能源、更繁荣的经济、更宜居的环境、更舒适的生活。人类社会开展的历史就是一部能源开展的历史。随着能源利用从生物质能到化石能源，再到可再生能源的转变，人类文明经历了农业低碳社会到工业高碳社会的转变，正在进入以“新能源+互联网为特征的后碳时代，积极开展能源互联网是中国应对下一次新能源革命的主

11、要策略。近些年，随着全球经济总量和规模日益加大，全球面临的能源资源瓶颈和生态失衡日趋严重。根据国际能源署测算，目前，煤炭在全球一次能源消费中的比重约为27%，石油为33%，天然气为21%，化石能源合计为81%。而包括水电、核电、风能、太阳能、生物质能在内的非化石能源等仅占19%，未来拓展新能源比重的空间十分巨大。而从国内情况看，中国经济社会开展面临资源制约、环境污染、生态退化的严峻挑战，粗放的资源依赖型的开展方式已难以为继。2021年，我国一次能源总消耗已到达36.2亿吨标准煤，占全球的21%，创造了11%的GDP。单位GDP能耗是世界平均水平的2倍，是兴旺国家的4倍。工业行业单位能耗，如粗钢

12、能耗、水泥综合能耗、有色金属综合能耗、炼油单位能量因数能耗、乙烯综合能耗以及火电供电煤耗等，与世界先进水平相比仍有较大差距。高能耗、高排放、低效率的开展方式导致总能耗不断上升。近10年来，我国能源消费弹性系数平均高达0.7，能源环境压力和开展瓶颈日益增大。国际经验说明，兴旺国家在第一和第二次工业革命中对化石能源的过度消耗和对地球环境容量的过度占用，造成了今天世界性资源缺乏和全球生态平安以及气候变化等全球环境灾难，严重压缩了未来全球的资源供给和环境容量的空间。开展中国家不可能再沿袭兴旺国家以无节制地消耗地球资源和以生态环境损坏为代价的工业化模式。当前仅占全球20%的兴旺国家十多亿人口，其人均能源

13、消费高达6.5吨标准煤，是开展中国家的3.8倍。在其能源消费总量根本趋于稳定的情况下，可以通过大力开展可再生能源来替代化石能源消费，改善能源结构，逐渐向可再生能源体系过渡。在这样的背景下，世界各国积极探索能源互联网战略。2001年，美国提知名为“智能电网的新电力能源供给系统概念，并于2003年正式展开研究。智能电网旨在构建一张全美骨干电网、区域性电网、地方电网和微型电网等多层次的电力网络，以实现自动化、高效平安、稳定可靠、可灵活应变及品质有保障的电力供给。该方案将在2030年完成。德国宣布了全面转向可再生能源的战略目标，政府正和6个试点地区合作，研究和测试“能源互联网：数万家德国企业和数百万户

14、家庭将收集当地生产的可再生能源，用氢气或其他方式储存起来，通过智能电网在全国范围内共享，就像我们在互联网上共享信息一样。再加上插电式零排放交通方式等，构成了第三次工业革命的支柱。数十年的工业实力将创造数百万个就业时机，使德国成为新一轮革命的“领头羊。全世界会紧密关注德国的这一实验，如果德国能有效推动实现一个可持续和繁荣的“无碳欧洲，欧盟将实现重生。2021年7月，中国国家电网公司董事长刘振亚提出了“构建全球能源互联网，效劳人类社会可持续开展的观点。他提出全球能源互联网由跨洲、跨国骨干网架和各国各电压等级电网输电网、配电网构成，连接“一极一道北极、赤道大型能源基地，适应各种集中式、分布式电源，能

15、够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户，是效劳范围广、配置能力强、平安可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台，具有网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的特征。以全球能源互联网为主要特征的全球新型能源体系革命为中国实现跨越式开展提供了难得机遇。展望未来，可再生能源将逐步成为世界主导能源，从而走上绿色低碳的开展道路，实现由不可持续的现代工业文明向未来可持续的生态文明过渡。一方面，全球能源互联网可以有效解决全球能源资源分布和市场需求严重失衡的问题。贸易全球化、生产全球化、金融全球化、区域经济一体化等早已渗透到能源领域，能源市场已成为全球化的市场。各国能源相互依赖加深，能源平安越来越超越消

16、费国和生产国的界限，呈现出全球化的特征。以石油为例，中东和俄罗斯石油产量约占全球的45%，其消费量只占13%；北美、欧洲和亚太石油产量只占全球的36%，而消费量却占76%以上。此外，全球能源市场分散，令风能、太阳能的集中规模化开发和借助特高压等技术的电力远距离输配成为必然趋势。要解决这些问题必须加快全球能源合作，实现“能源一体化，创造一个更加一体化、充分竞争的市场以及能源合作机制。比方，建立地区性共享能源储藏，构筑面向未来的，包括天然气管道建设、智能电网建设、新能源网络建设在内的能源根底设施蓝图等。另一方面，全球能源互联网带来能源形式、生产方式、存储形式、分享机制等广泛的变革。根据世界生物能源

17、协会预测，到2021年，30%的电力将来自绿色能源。以交通为例，到2030年，插电式电动车的充电站和氢能源燃料电动车会普及全球，并将为主电网的输电、送电提供分散式的根底设施。到2040年，75%的轻型汽车将由电驱动。能源互联网根底设施为插电式电动车、氢燃料车、家庭和工厂提供充足的电力，有望形成全新的经济模式。因此，中国必须以开展能源互联网为契机，加快提升根底制造和能源生产能力，做好关键技术和设备的储藏。能源平安事关经济社会开展全局。世界能源开展与资源禀赋密切相关，地球不仅拥有大量的煤炭、石油、天然气等化石能源，而且拥有丰富的水能、风能、太阳能等可再生清洁能源。长期以来，世界能源开展过度依赖化石

18、能源，导致资源紧张、气候变化、环境污染等问题日益突出，严重威胁人类生存开展，形势十分严峻。应对挑战，需要统筹把握经济开展全球化、资源配置全球化和环境影响全球化的新特征，推动世界能源走上平安、清洁、高效、可持续的开展道路。从世界能源开展趋势和资源禀赋特征看，实施以清洁替代和电能替代为主要内容的“两个替代是世界能源可持续开展的重要方向。全球能源互联网是实施“两个替代的关键，是保障全球清洁能源高效开发、让人人享有可靠能源供给的重要平台，将带来能源开展战略、开展路线、结构布局、生产和消费方式以及能源技术等全方位调整。能源开展规律能源结构从高碳向低碳方向开展。能源利用从低效向高效方向开展。能源配置从局部

19、平衡向大范围优化方向开展。未来，在以清洁能源为主导、以电为中心的能源开展格局下，电网将成为能源配置的主要载体。随着全球清洁能源大规模开发，电网覆盖范围将进一步扩大至全球，形成全球广泛互联的能源网络。全球能源互联网的根本概念全球能源互联网是以特高压电网为骨干网架通道，以输送清洁能源为主导，全球互联泛在的坚强智能电网。全球能源互联网将由跨国跨洲骨干网架和涵盖各国各电压等级电网输电网、配电网的国家泛在智能电网构成，连接“一极一道和各洲大型能源基地，适应各种分布式电源接入需要，能够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户，是效劳范围广、配置能力强、平安可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台。全球

20、能源互联网的开展框架全球能源互联网的开展框架可以概括为一个总体布局、两个根本原那么、三个开展阶段、四个重要特征、五个主要功能。总体布局全球能源互联网是一个由跨洲电网、跨国电网、国家泛在智能电网组成，各层级电网协调开展的有机整体。从全球范围看，全球能源互联网将依托先进的特高压输电和智能电网技术，形成连接北极地区风电、赤道地区太阳能发电和各洲大型可再生能源基地与主要负荷中心的总体布局。全球能源互联网开展的核心是建设连接包括“一极一道在内的全球各类清洁能源基地与主要负荷中心的跨国跨洲骨干网架和洲际联网通道。其中，“一极一道清洁能源基地向负荷中心的输电通道包括：北极地区风电基地向亚洲、欧洲、北美洲送电

21、，北非、中东太阳能发电基地向欧洲、南亚送电，澳大利亚太阳能发电基地向东南亚送电。跨洲电网互联主要包括：亚洲与欧洲互联、亚洲与北美洲互联、欧洲与非洲互联、亚洲南部和非洲互联、北美洲与南美洲互联。此外，还包括各洲内大型能源基地向所在洲负荷中心的送电通道。两个根本原那么1清洁开展的原那么清洁开展是应对气候变化、实现人类可持续开展的根本要求。在形成全球广泛共识的根底上，各国应围绕清洁低碳开展目标，制定能源开展战略规划，加快转变能源开展方式、提高清洁能源比重，共同推动全球清洁能源开发利用。全球能源互联网要围绕世界能源清洁、低碳开展这个目标加快布局、加快建设，更好地推动各种集中式、分布式清洁能源的高效开发

22、利用，推动能源开展方式从传统化石能源主导向清洁能源主导转变。2全球配置的原那么实施全球配置是由全球能源资源与负荷中心逆向分布特征所决定的。清洁能源具有随机性、间歇性特征，具备大规模开发条件的清洁能源资源一般远离负荷中心，只有在更大范围优化配置才能够解决大规模开发、高比例接入电网所带来的消纳问题，才能够发挥清洁能源的作用。全球能源互联网建设要立足世界能源资源禀赋，统筹考虑全球政治、经济、社会、环境因素，构建连接能源基地、负荷中心的全球能源配置平台，实现全球能源的高效开发、优化配置和有效利用。具有大容量、远距离输电能力的特高压输电技术开展，为实现电力跨大洲、大规模、高效率配置奠定了技术根底。通过清

23、洁能源全球配置，还有利于将经济不兴旺地区的资源优势转化为经济优势，促进区域经济协调开展。三个阶段综合考虑全球能源分布、清洁能源开展、能源供需、能源输送等因素，未来全球能源互联网开展可以划分为洲内互联、跨洲互联和全球互联三个开展阶段。第一阶段：到2021年，推动形成共识；到2030年，根据技术经济比拟优势，启动大型清洁能源基地建设，加强洲内国家之间电网的互联。各大洲加快开发清洁能源，通过各大洲内的互联电网实现清洁能源输送和消纳。如东北亚互联、北美电网互联、欧洲统一电网互联、拉美电网互联、非洲中南部电网互联等。跨国互联电网快速开展，在满足清洁能源消纳范围不断扩大需求的同时，实现各国不同季节、不同时

24、段、不同类型电力资源的互补和互济，提高能源系统效率和经济性。各国加强国内坚强网架的建设和全国互联，以更好地融入洲内联网，更加有效地接纳洲内配置的清洁能源。第二阶段：20302040年，开展重点是在继续加强各洲主要国家电网互联的根底上，按照先易后难的次序，推动“一极一道等大型能源基地开发和跨洲联网取得重要进展。洲内互联电网的网架不断完善，随着北极地区风电、赤道地区太阳能发电等全球重点清洁能源基地的大规模开发，跨洲远距离输电和跨洲电网互联成为全球能源互联网开展的主导方向。跨洲间的多类型电力资源互补、利用时差的跨洲电力互济效益更加显著，全球能源互联网初具规模。这一阶段要着重推进北极地区电力外送通道、

25、赤道地区电力外送通道，以及亚欧洲际输电通道、亚洲与北美洲联网通道、欧洲与非洲联网通道、亚洲南部与非洲联网通道、北美洲与南美洲联网通道等的建设，建立全球能源互联网的合作推进和协调机构，初步形成全球能源互联网的合作机制。第三阶段：20402050年，按照重点突破、全面推进的思路，加快全球能源互联网建设，逐步形成全球互联格局，推动实现“两个替代目标。随着全球太阳能、风能等清洁能源基地全面开发建成，清洁能源发电替代化石能源并占据主导地位，化石能源开发、输送和消费规模明显下降，根本实现各洲、各国电网互联互通，全球能源互联网全面建成，成为全球清洁能源优化配置平台。全球能源互联网的组织机制和运行机制完善，全

26、球调控中心建立并与各洲调度中心、各国调控中心形成分区分层控制的调控体系。全球化的电力市场建立，跨国跨洲电力市场交易电量占电力总消费的比例大幅提高。四个特征1网架坚强网架坚强是构建全球能源互联网的重要前提。坚强的网架是实现资源全球配置的根底。只有形成坚强可靠的跨国跨洲互联网架，才能实现全球能源的广泛互联和大范围配置。各国电网规划科学、结构合理、平安可靠、运行灵活，才能适应风电、光伏发电、分布式电源大规模接入和消纳。2广泛互联广泛互联是全球能源互联网的根本形态。全球能源互联网的广泛互联带来了全球能源资源及相关公共效劳资源的高效开发和广泛配置。洲际骨干网架、洲内跨国网架、各国家电网、地区电网、配电网

27、、微电网协调开展、紧密衔接，可以构成广泛覆盖的电力资源配置体系。3高度智能高度智能是全球能源互联网的关键支撑。各类电源、负荷实现可灵活接入和确保网络平安稳定运行。通过广泛使用信息网络、广域测量、高速传感、高性能计算、智能控制等技术，实现各层网架和各个环节的高度智能化运行，自动预判、识别大多数故障和风险，具备故障自愈功能；通过信息实时交互支撑整个网络中各种要素的自由流动，真正实现能源在各区域之间的高效配置。4开放互动开放互动是全球能源互联网的根本要求。构建全球能源互联网，需要各国的相互配合、密切合作。全球能源互联网的运营也要对世界各国公平、无歧视开放。充分发挥电网的网络市场功能，构建开放统一、竞

28、争有序的组织运行体系，促进用户与各类用电设备广泛交互、与电网双向互动，能源流在用户、供给商之间双向流动，实现全球能源互联网中各利益相关方的协同和交互。五个主要功能1能源传输能源传输是全球能源互联网最根本的功能。电能输送是重要的能源运输方式，煤电、水电、核电、风电、太阳能发电等电能的传输都通过电网进行。全球能源互联网是能源资源优化配置的载体，能够将各种一次能源转化为电能在电网中传输。依托全球能源互联网，可以实现能源和电力的光速传输。未来，随着“两个替代的深入推进，可再生能源发电将成为全球主导能源，全球能源互联网也将成为能源综合运输体系的核心组成局部，并与铁路、公路、水路、管道等传统能源运输方式分工协作、优势互补，共同构成高度现代化的全球能源综合运输体系。2资源配置全球能源互联网