全球能源互联网

内容涵盖全球能源发展现状与挑战、清洁替代与电能替代、全球能源观、全球能源电力供需、构建全球能源互联网、全球能源互联网技术创新、全球能源互联网研究和实践基础、全球能源互联网改变世界等方面。全书以全球视野、战略高度研究思考世界能源可持续发展这一事关全人类共同利益的重大命题，系统分析了全球化石能源和清洁能源的历史角色、现实作用与未来定位，揭示了能源发展客观规律，深刻指出清洁替代和电能替代将成为全球能源发展的必然趋势，提出了树立全球能源观，以全球性、历史性、差异性、开放性的全新立场和观点，研究解决全球能源可持续发展问题，在分析全球能源电力供需格局与电力流、“一极一道”（北极和赤道附近地区）和各洲大型清洁能源基地开发的基础上，对全球能源互联网构建方案、实施路径、技术创新以及工程实践进行了系统论述，描绘了全球能源互联网发展的美好蓝图。［刚刚过去的这个5月，国家电网公司董事长刘振亚很是忙碌。不长的一段时间里，他行程数万公里，跨越三个大洲。在阿拉伯联合酋长国，他与该国经济部长和王室成员会谈，就共同推动太阳能开发利用和全球能源互联网发展达成重要共识；在巴西，他出席美丽山特高压输电项目奠基仪式，参观中国装备制造业展览，向世界介绍中国特高压技术和装备；在法国，他出席由联合国全球契约组织、世界可持续发展工商理事会及国际商会共同组织的商业与气候峰会，并发表题为''全球能源互联网：清洁发展的必由之路〃的主旨演讲……他犹如一个辛勤的布道者，为积极应对气候变化，推动人类社会可持续发展贡献来自中国的经验和智慧。全球能源互联网战略，正逐步从中国走向世界，从战略构想变成全球共识。联合国秘书长潘基文给刘振亚的致谢信2014年11月的一天，一纸信笺摆在了刘振亚的办公桌上。这是联合国秘书长潘基文为感谢刘振亚在联合国气候峰会上发表'构建全球能源互联网、促进绿色低碳发展〃主题发言，代表能源企业为应对全球气候变化做出的前瞻性承诺而写来的一封致谢信。信中表达出潘基文秘书长满满的期待。他对全球能源互联网构想十分赞赏，期待在未来数月内能够见到切实进展，也期待中国国家电网公司在应对气候变化挑战方面的进一步积极领导和热忱参与。2015年5月21日，巴黎。在商业与气候峰会上，刘振亚诚恳地回应了这份期待，他颇有信心地提出，全球能源互联网就是'特高压电网+泛在智能电网+清洁能源〃，是安全可靠、经济高效、互动性好的能源优化配置平台，能够连接''一极一道〃和各大洲、各国大型能源基地及各类分布式电源，能够将存在时区差、季节差的各大洲电网联接起来，突破资源瓶颈、环境约束和时空限制，将太阳能、风能、水能、

海洋能等清洁能源转化为电能送到各类用户，实现风光互补、地区互济，保障能源供应、提高经济效益、减少环境污染、降低社会成本，有效解决能源安全发展、清洁发展、高效发展、可持续发展问题，使全世界成为一个能源充足、天蓝地绿、亮亮堂堂、和平和谐的'地球村〃。其实，全球能源互联网的构想早已进入全球视野。近年来，刘振亚多次受邀参加世界能源大会、全球可持续电力合作组织峰会、电气与电子工程师学会（IEEE）电力与能源协会年会、APEC能源部长与企业家午餐会、联合国气候峰会等诸多国际大型会议，为全球能源实现安全、清洁、高效、可持续发展献上良策。他关于'全球能源互联网〃的战略构想引起世界范围的关注与热议。美国前副总统戈尔和美国前财长鲍尔森，国际能源署（IEA）署长范德胡芬，联合国全球契约组织总干事乔治■科尔等纷纷对此表示充分认同，愿意积极支持和宣传，推动全球能源互联网发展。各国际学术组织、知名研究机构、国际电力企业、跨国制造企业的参会代表通过不同途径积极了解、关注、支持全球能源互联网的推进过程。美国《福布斯》杂志发表刘振亚署名文章，呼吁世界各国尽快展开多方合作，构建全球能源互联网，利用特高压技术将极地风能和沙漠地区太阳能发电变成可供享用的清洁能源，造福全人类。''能源问题具有全局性和战略性。构建全球能源互联网，既面临清洁能源加快发展的历史机遇，也面临从理念、技术到实践的巨大挑战，不会一帆风顺，需要经历一个艰难曲折的过程。〃刘振亚坦言，''但是，千里之行，始于足下。只要我们共同努力，全球能源互联网一定大有可为。对此，我充满信心。〃今年2月，刘振亚42万余字的《全球能源互联网》专着，让全球能源互联网系统完整的战略构思跃然纸上，这一战略在理论层面取得了里程碑式的成果。随着国家'一带一路〃战略实施，我国与周边国家电网互联互通步伐加快，特高压技术成功走向世界，全球能源互联网的宏伟蓝图己徐徐展开。推进全球范围能源配置需要世界同行携手这几年来，一些预演人类未来灾难的电影成了票房热门，人们对于地球即将面临能源资源枯竭的问题充满担忧。而现实情况比我们想象的可能还要严峻。''如果不立即采取措施控制目前对化石能源的消耗，到本世纪末，全球的地表温升会超过4摄氏度，沿海的城市将全部都在海平面以下。〃这是联合国政府间的气侯变化委员会对威胁人类生存发展的预测。《2014世界能源统计年鉴》指出，按照目前世界平均开采强度，煤炭、石油和天然气还可开采!13年、53年和55年。就连阿联酋这个举世闻名的石油出口大国也已经产生了能源危机。阿联酋经济部长曼苏里表达了深深的忧虑：他们的石油储备量到2040年连本国需求都不能满足，这也是阿联酋及海湾国家共同面临的问题。与化石能源储量贫乏相对应的是，全球水能、风能、太阳能等清洁能源资源非常丰富。根据世界能源理事会估算，全球清洁能源资源仅开发万分之五，就能满足人类社会的全部能源需求。''清洁能源取之不尽、用之不竭。〃刘振亚说，''这是人类社会的共同财富，也是解决未来能源问题的出路。〃如此丰富的清洁能源，怎么实现高效利用呢？答案是转化为电能。

21世纪以来，新能源的大规模开发利用成为世界主要国家的共同选择，以电力为主导的能源配置格局逐渐形成。然而，新的问题又来了。优质风能和太阳能资源主要集中在北极、赤道以及各洲大型清洁能源基地，远离负荷中心数百到数千公里，如果没有一个以电为中心，能够承载更大输电容量、更远输送距离的全球能源配置网络，这一切都是纸上谈兵。全球能源互联网的战略构想正是在这样的形势和背景下应运而生。刘振亚在《全球能源互联网》一书中提出，构建全球能源互联网，基础在于实施清洁替代和电能替代，加快能源结构从化石能源为主向清洁能源为主的根本转变。清洁替代，是指在能源开发上，以清洁能源替代化石能源，走低碳绿色发展道路，逐步实现化石能源为主、清洁能源为辅向清洁能源为主、化石能源为辅转变。电能替代，是指在能源消费上，以电能替代煤炭、石油、天然气等化石能源的直接消费，提高电能在终端能源消费中的比重。业内人士普遍认为''两个替代〃是实现未来世界可持续发展的必由之路，能够从根本上解决全球能源总量供应问题。虽然全球能源互联网建设涉及世界政治、经济、能源和技术的方方面面，还面临一些挑战，但它离我们并不遥远。国家电网公司以''一带一路〃战略为契机，加快推进与周边国家电网互联互通，提出了推进四条跨国输电线路互联互通计划，与俄罗斯、中亚联网已经提上议程。欧盟能源一体化（电网一体化）、北美自由贸易区能源供给联网等也正在开展。通过洲内跨国联网，实现跨洲联网，再到全球互联，正如潘基文秘书长期望的那样，国家电网公司将与世界同行携手，共同实现全球能源互联网的伟大构想。国家电网愿与世界分享特高压技术如何让人类共同的家园一一地球村天更蓝地更绿？怎样让全球能源互联网电畅其流？我们是否拥有支撑其发展的关键技术？全世界把目光投向在这一领域做出独特贡献的中国。在巴黎商业与气候峰会上，刘振亚主旨发言结束后，多家中外媒体做了重点报道。媒体评价：''全球能源互联网是未来实现新能源成为全球主导能源的关键，符合全人类的共同利益。〃次日，联合国负责气候变化事务的助理秘书长扎诺斯■帕兹托专门和刘振亚举行会谈。他关切地询问：''特高压是否是构建全球能源互联网的唯一技术？这项技术是否是中国独有？〃'、是！〃刘振亚毫不犹豫地回答：''构建全球能源互联网，必须用特高压。特高压是中国独有的技术，但为了全人类的发展，我们愿意和全世界分享这一先进技术。〃听完，扎诺斯■帕兹托仍有疑虑：''全球能源互联网能否连接不同的国家，比如美国和俄罗斯？〃刘振亚略做思索后肯定地答道：''没有问题。如果说信息通信互联网是地球的神经系统，那全球能源互联网就如同地球的血管，既然神经系统可以连接不同的国家，并且能抵御黑客的攻击，那血管也可以在不同的国家之间连通。〃听到此处，扎诺斯■帕兹托露出赞许的微笑，满意地在记录本上画下了一个对勾。他表示，将向潘基文秘书长汇报，和分管的副秘书长协调，推动全球能源互联网发展。

地球的神经系统一一全球信息通信互联网离不开大容量信息传输载体一光缆。同理，地球的血管——全球能源互联网也离不开大容量输电载体一特高压，准确地说，是中国特高压。正是中国在特高压领域的创新实践为构建全球能源互联网，实现全球范围内能源的远距离、大大规模输送做好了准备，打好了基础。''特高压电网将成为全世界电网的主力网。〃中国科学院院士卢强对此信心十足。为了更好地承载清洁能源，国家电网公司近几年来积极建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展、泛在智能的坚强智能电网，着力发展涵盖发电、输电、变电、配电、用电、调度等各领域的智能电网，已经建成试点项目32类305项，对全球能源互联网的智能化发展发挥了示范和借鉴作用。全球能源互联网发起于中国，中国人领先的实践已经为它扬帆起航做好了准备。日前，国家电网公司党组决定成立全球能源互联网办公室，加快推动全球能源互联网发展。你或许会受益于赤道的阳光北极的风傍晚7点，中国北京。小李下班回到家，提前10分钟开启的空调使房间凉爽舒适，让他忘记了一天的疲惫。他看了一眼''家庭用能控制中心〃的显示屏，来自欧洲的风电、非洲的太阳能电以及北美洲的风电的价格一目了然，系统已经自动为他选择了较为便宜的非洲太阳能电，因为现在正是非洲光照最充足的中午。晚上10点，楼下的电动汽车开始利用低谷电自动充电......这样的场景并非只是幻想。未来，人类生产生活的各个方面无不打上全球能源互联网的印记，高山、海峡、沙漠将不再是障碍，全球能源互联网将使世界各地相隔千里的水电、风电、太阳能发电装置联合运行，最大限度地提高资源开发利用效率，真正实现全球能源的无障碍连接。充足的清洁能源供应可以保障人类用能需求，为经济社会发展带来持续的强劲动力。数据显示，到2050年，清洁能源可以占到全人类用能的80%以上，到那时，全球的碳排放量就可以回到上世纪90年代初的水平，相当于2013年的三分之一到一半。随着科技的进步，清洁能源发电成本正在逐年下降，也让全球能源互联网的实现有了更足的、'底气〃。实际上，能源互联网也已经在不少国家形成了新的创业生态圈。美国、新西兰、德国都有基于开放的售电端活跃市场和节能增效的大背景下的新型能源公司。这一概念下的'能源互联网〃，呈现的是前所未有的互联网激情和各行各业的主动融合。电力作为一种24小时不断变化价格的新型商品，成为电动汽车、智能家居及互联网应用等多个行业的交叉点，引领着需求侧管理、主动配电网这些纯能源概念不断与互联网思维及用户端结合。电是人类文明进步的动力，全球能源互联网将使能源的清洁、永续问题得到解决，这将为人类带来一系列的良性连锁效应：碳排放快速下降，全球温度上升得到有效控制；粮食丰收、蔬菜高产、牛羊肥硕，经济繁荣且高度一体化；城市管理和个人生活更加智能，社会发展更加和谐友好。未来，奔腾的流水、呼啸的大风、普照的阳光、涌动的海潮等自然界的清洁能源，将会通过无数的发电机转化成电能，通过全球能源互联网传输到世界各地。人们能够以可接受的成本获取充足、不间断的能源供给，像分享互联网上的信息一样分享电力，便捷地享受新的能源带来的文明成果。到那时，你或许在家里就能受益于赤道的阳光北极的风。到那时，充沛的电能将送到世界每一个角落，地球村的天会更蓝，地将更绿，人类的生活将更加美好。

刘振亚在发言中表示，气候变化问题的本质是能源问题。世界能源发展进入化石能源时代已200多年，化石能源的持续大规模开发和使用加速了全球气候变暖。碳定价、碳交易、碳捕捉等方式不能彻底解决碳排放问题，而且会增加人类发展成本。过度依赖化石能源的生产和消费方式是导致能源与环境不协调、不安全的根源，难以为继、不可持续。解决问题的根本出路是实施“两个替代”、实现清洁发展：即能源开发实施清洁替代，加快太阳能发电、风电、水电等清洁能源开发，提高非化石能源在一次能源中的比重;能源消费实施电能替代，以电代煤、以电代油，提高电能在终端能源消费中的比重，提高能源使用效率。地球上的太阳能、风能等可再生能源取之不尽、用之不竭，资源总量超过100万亿千瓦，仅开发万分之五就能满足人类社会需求。新世纪以来，全球太阳能发电、风电迅猛发展，分别增长了20倍和150倍，中国则分别增长了270倍和1400倍。技术进步使新能源的竞争力大幅提升，2010年以来全球太阳能发电、风电成本分别下降了70%和30%以上。随着新材料、储能等技术的不断突破，“两个替代”将促进能源生产和消费革命，新能源将逐步替代化石能源成为全球主导能源。全球能源互联网是清洁发展通途刘振亚指出，全球太阳能、风能资源主要分布在北极、赤道等严寒、酷热及沙漠、戈壁等地区，远离负荷中心。中国特高压技术的成功实践表明，在大洲范围内，从可再生能源富集地向负荷中心远距离输送电力已成为可能。刘振亚提出了构建全球能源互联网的构想，通过构建以特高压电网为骨干网架，以输送清洁能源为主导，由跨洲跨国输电通道和各国互联的泛在智能电网，从而助推新能源成为全球主导能源。全球能源互联网是“特高压电网+泛在智能电网+清洁能源”，是安全可靠、经济高效、互动性好的能源优化配置平台。它能够连接“一极一道”（北极、赤道）和各洲、各国大型能源基地及各类分布式电源，能够将存在时区差、季节差的各大洲电网连接起来，突破资源瓶颈、环境约束和时空限制，将太阳能、风能、水能、海洋能等清洁能源转化为电能送给各类用户，实现风光互补、地区互济，保障能源供应，提高经济效益，减少环境损失，降低社会成本，有效解决能源安全发展、清洁发展、高效发展、可持续发展问题，使全世界成为一个能源充足、和平和谐的“地球村”。能源互联网掀开能源发展新篇章刘振亚在会上介绍了构建全球能源互联网的规划设想：2030年以前的重点是形成共识，推进国内、洲内电网互联;2030年至2040年的重点是各洲之间的电网互联;到2050年基本建成