全球能源互联网发展合作组织发布三项创新成果

／本刊记者 徐晖／

全球能源互联网发展合作组织发布三项创新成果

／本刊记者 徐晖／

全球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、输送、使用的基础平台。构建全球能源互联网的本质是打造绿色低碳、互联互通、共建共享的世界能源共同体。构建全球能源互联网，总体分为国内互联、洲内互联、洲际互联三个阶段，力争在本世纪中期基本建成。届时，能够实现人人享有可持续能源。

2017年2月22日，全球能源互联网发展合作组织在北京召开成果发布会，发布了三项最新创新成果——《全球能源互联网发展战略白皮书》、《跨国跨洲电网互联技术与展望》和《全球能源互联网发展与展望（2017）》。三项成果深入分析当今世界清洁能源、电网技术、跨国联网等情况，提出了全球能源互联网发展战略体系、发展思路和战略重点。

全球能源互联网发展合作组织是由中国国家电网公司2016年3月发起成立。其以“推动构建全球能源互联网，以清洁和绿色方式满足全球电力需求”为宗旨，以“促进清洁发展，建设和谐世界”为使命，加快建设具有全球话语权、影响力和行动力的一流国际组织，打造共商、共建、共享、共赢的合作平台，推动实现全球能源互联和可持续发展目标。合作组织会员单位260多家，来自五大洲22个国家和地区，涵盖能源、电力、信息、环保、科研、咨询和金融等领域。中国国家电网公司前董事长刘振亚任合作组织主席，美国能源部前部长（诺贝尔物理学奖获得者）朱棣文、中国国家电网公司董事长舒印彪、日本软银集团董事长兼总裁孙正义任副主席。

全球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、输送、使用的基础平台。早在2015年9月26日，国家主席习近平就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。构建全球能源互联网，总体分为国内互联、洲内互联、洲际互联三个阶段，力争在本世纪中期基本建成。届时，能够实现人人享有可持续能源。

全球能源互联网发展合作组织主席，中国电力企业联合会理事长刘振亚在致辞中表示，构建全球能源互联网的本质是打造绿色低碳、互联互通、共建共享的世界能源共同体。全球能源互联网推动形成清洁能源为主导、高度电气化为特征的能源生产消费新方式；形成各国各大洲电网互联互通、全球电力优化配置的能源发展新格局；形成共同建设、共享成果、互利互惠的新型能源合作关系。能源网、信息网、交通网三网融合将成为必然趋势。信息网和交通网已经基本实现全球互联，能源网尚未实现全球互联，发展明显滞后。

刘振亚提出，进一步推动全球能源互联网创新发展，需要把握三个关键。一是以全面合作凝聚发展合力，拓展理念传播的广度和深度，深化各方交流，开展务实合作。二是以科技攻关引领创新发展，在柔性直流输电、大容量储能、能量路由器、信息物理融合、大数据、物联网、自动驾驶、车联网等方面尽快取得一批创新成果。三是以项目实施加快战略落地，推进中韩日联网工程可行性研究，深化中国与“一带一路”沿线国家联网项目，及北非太阳能、中非水电基地开发外送项目研究。

出席本次会议的嘉宾还有中国国家电网公司董事长舒印彪、可再生能源协会执委会主席托马斯·卡伯格、智利驻华大使贺乔治、斯坦福大学教授弗雷德里奇·普林兹、中电联常务副理事长杨昆、国际大电网委员会秘书长菲利普·亚当、巴西电力公司副总裁佩德罗·贾托巴、埃森哲亚太区负责人瓦伦丁·德·米格尔、中国南方电网副总经理江毅、国际水电协会主席理查德·泰勒、爱迪生电气协会副主席劳伦斯·琼斯、中国工程院院士郭剑波、德国工程院院士弗兰克·贝伦特等。来自国际组织、行业协会、企业机构和高校等近400位中外嘉宾出席发布会。

《全球能源互联网发展战略白皮书》

构建全球能源互联网是解决资源紧缺、环境污染、气候变化、发展不均衡等问题的全球方案，实质就是打造能源共同体，建设人类命运共同体，得到联合国等有关各方大力支持。合作组织在大量研究基础上，编制了《全球能源互联网发展战略白皮书》（简称“《白皮书》”），提出了战略体系、发展思路、发展路线图，明确了战略重点，为共同推动全球能源互联网发展提供战略指引和行动指南。

构建全球能源互联网，加快实施“两个替代”（清洁替代和电能替代）、“一个回归”（化石能源回归其基本属性，主要作为工业原材料使用）、“一个提高”（提高电气化水平），是促进能源与经济、社会、环境协调可持续发展的必由之路，将深刻改变世界能源发展格局。

《白皮书》以构建全球能源互联网为蓝图，确定了八大战略重点，内容涵盖电网发展、清洁替代、电能替代、科技创新、产业创新、金融创新、国际合作和机制建设。

《白皮书》指出，电网发展重点是扩大电网覆盖范围，提高互联互通水平，保障安全可靠运行，适应各类集中式和分布式电源接入和消纳，实现能源资源大范围优化配置，满足智能用电需求。清洁替代重点需要解决清洁能源开发经济性、大范围配置和大规模消纳问题。有限且不可再生的化石能源主要作为工业原材料使用。电能替代的核心是提高电气化水平，增大电能在终端能源消费中的比重，在保障用能需求前提下降低能源消费量。科技创新重点突破大容量低成本储能、特高压海底电缆和柔性直流输电、虚拟同步机等关键技术和设备，实现清洁能源灵活接入、大范围配置和高效利用，保障互联大电网安全经济运行。产业创新重点是通过产业发展将科技创新成果转化为生产力，形成涵盖电源、电网、运行控制等各领域的产业体系和适应全球能源互联网发展的产能规模。金融创新重点研究建立覆盖能源生产、传输、消费全环节的新型商业模式，构建新型投融资平台，调动全球资本市场，形成具有竞争力的金融解决方案。国际合作的重点是建立互信互利的国际合作机制和统筹协调的政策体系。机制建设重点研究适应全球能源互联网发展的电力调度、电力交易、教育培训和智库建设等机制。

构建全球能源互联网总体可分为国内互联、洲内互联和洲际互联三个阶段。从现在到2020年左右，加快各国清洁能源开发和国内电网互联建设；到2030年左右，推动洲内大型能源基地开发和电网跨国互联；到2050年左右，加快“一极一道”（北极、赤道）能源基地开发和电网跨洲互联，基本建成全球能源互联网。

《白皮书》展望，到2050年，全球清洁能源占一次能源比重将达到80%以上，世界能源供应充足，根本解决亚洲、非洲、拉美有关国家和地区能源贫困问题。有效控制全球温升。全球能源二氧化碳排放量可控制在115亿吨左右，仅为1990年的一半，能够实现全球温升控制在2℃ 以内甚至1.5℃以内的目标。拉动世界经济增长。构建全球能源互联网能够拉动世界投资规模超过50万亿美元，将有力带动高端装备制造、新能源、新材料、电动汽车等新兴产业发展，同时获得巨大的时区差、季节差、电价差效益。今后，随着全球能源互联网发展，电力贸易将快速增长，对拉动经济增长发挥重要作用。促进世界和平发展。增进南南合作、南北合作，将非洲、拉美等地区的清洁能源资源优势转化为经济优势，解决缺电、消除贫困，缩小地区差异，减少国际争端，让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”。构建全球能源互联网具有显著的能源、经济、社会、环境等综合效益，发展前景广阔。

《跨国跨洲电网互联技术与展望》

国际能源署（IEA）与全球能源互联网发展合作组织（GEIDCO）、国家电网公司（SGCC）成立了联合工作组，共同开展《跨国跨洲电网互联技术与展望》研究工作。本报告基于国际能源署应对气候变化研究的情景假设，研究了跨国跨洲电网互联的技术、效益、政策、市场、监管等重大问题，评估了特高压、柔性直流等输电技术现状、发展趋势、技术提升方向和应用前景，探讨了建立多边合作机构、加强区域经济体和政府间的合作、完善市场规则、监管机构等推动跨国跨洲互联的具体措施，并在研究欧洲北非地区、美洲、东亚地区电网互联案例基础上，展望了未来电网跨国跨洲互联的愿景。

目前，全球电网线路总长度约7500万千米，其中跨国电网互联线路长度接近1万千米，全球联网容量约2.5亿千瓦，预计2020年将达到3.3亿千瓦。中国电网互联发展迅速，截至2016年中国特高压电网累计输送电量达6150亿千瓦时。

经过研究，报告确定了目前几个全球输电线路之“最”：目前跨国最长输电线路为挪威至荷兰NorNed link工程，600千米；目前电压等级最高、输电距离最长、输送容量最大输电线路为中国哈密南—郑州±800kV特高压直流工程，2191千米/800万千瓦。

报告提出，未来以电为中心的能源格局凸显，加强电网互联是促进清洁能源并网的重要灵活性工具。报告对亚洲电网格局提出了设想。未来，亚洲可形成韩国—俄罗斯、中国—韩国—日本以及日本—俄罗斯（远东）互联电网格局。与此同时，报告以欧洲北非互联、中美洲互联、东亚地区互联作为典型案例，分析了跨国跨洲电网互联带来的综合效益。

大规模电网互联将产生经济、社会、环境等综合效益。由于各区域存在时差和气候带差，负荷的峰值谷期不同，以及能源资源决定的电源结构差异，洲际电网联网运行将带来巨大的联网效益；将大型可再生能源基地的低成本电力输送到发电成本较高的受入地区，可降低受电地区的电力供应成本。

联网的综合效益受到联网工程投资、输电容量等因素的影响，由于国际电网互联涉及不同洲、不同国家，因此各国纳税政策、经济发展特点等因素也将影响联网的综合效益。东北亚区域联网效益颇具价值。东北亚区域能源资源与消费具有高度的互补性，实现这些国家电网互联互通，可在更大范围优化配置能源资源，提高清洁能源消纳比重，还能实现各国电网负荷错峰、共享装机备用和应急资源，提高电源电网运行效益。

报告预测，未来特高压交直流输电、柔性直流输电、多端高压直流输电技术、特高压交直流电网运行控制等技术将成为电网互联互通的技术前沿领域。就如何推动电力基础设施互联互通，报告对跨国跨洲互联电网的市场框架、监管措施及商业投资模式进行了研究，提出需要建立国际组织、专业机构、区域经济体与政府间合作机制。跨国电网政策分规划建设政策与运行政策两部分。其中规划建设政策主要包括法律政策和投资分摊政策，电力交易、贸易政策包括电力市场政策与金融政策。跨国电力线路建设，可采取设立临时性的规划机构的方式。由该规划机构（欧洲如ENTSO-E）统一规划，并将方案呈报各国的基建主管机构及地方议会。电网投资分摊是国际电力市场中最需要被关注的因素。投资分摊应不仅局限于跨国线路所涉及地区，一些边远地区也会因为互联容量的扩大而受益，需要纳入投资与成本分摊的利益相关方。

《全球能源互联网发展与展望（2017）》

《全球能源互联网发展与展望2017（2017）》是全球能源互联网发展合作组织的年度研究报告。本报告面向全球能源清洁低碳转型和跨国、跨洲能源电力互联互通，全面反映了全球能源互联网2016年发展建设成效和研究合作动态，总结发展经验、评估发展水平和潜力，为全球从事能源电力发展转型和互联互通研究的专家学者及相关从业人员提供借鉴，为致力于世界能源可持续发展的决策者们提供参考。

报告显示，2016年全球一次能源生产量128亿吨标准油，其中可再生能源5.7亿吨。风能、太阳能发电保持强劲增长，2010 年以来年均增速逾20%。北美、东亚、西亚和北非地区能源产量位居世界前列。2016 年全球终端能源消费约合97亿吨标准油，其中以薪柴为主的生物质燃料约12亿吨标准油。东亚、北美和欧洲地区能源消费总量位居世界前列。

截至2016年，全球发电装机容量达到61.7亿千瓦，可再生能源发电装机容量20.5亿千瓦，占比达到1/3，化石能源发电装机容量仍占60%以上。 2016年全球新增装机2.8亿千瓦，其中可再生能源近1.7亿千瓦，占比60%。 2010年以来，太阳能发电装机容量增长6.6倍，风电装机容量增长1.5倍。非洲全境和中亚、南美部分国家与世界平均水平仍存在巨大差距。

2016年全球总发电量25万亿千瓦时，其中煤电占比41%、燃气发电占比21%、水电占比16.5% 、风电占比3.6%、太阳能发电占比1.1%。各国总发电量与其经济总量和增速高度相关。东亚遥遥领先；北美、欧洲总量大但增速低，欧洲部分国家出现负增长；拉美、南亚、西亚和北非基础薄、增速高。

2016年全球总用电量20.9万亿千瓦时，以工业用电（43%）、居民和商业用电 （48.1%）为主；公路交通作为占据全球用能总量近1/4的耗能大户，在电力消费中仅占0.02%，交通电气化空间巨大。人均用电量分布极为不均，人年电力消费从高于1万千瓦时到低于100千瓦时不等。 从地区来看，非洲以及中亚、南美的部分国家用电增长潜力巨大。

报告首次提出了45度能源带和“金碗”均衡的概念。45度能源带即亚欧非大陆85%的可再生能源（水、风、光）分布在一条45度倾角的带状区域内，该区域同时也是世界化石能源的主要产地，45度能源带上，多为传统化石能源出口区，且可再生能源资源远离主要负荷中心，缺乏大范围配置的基础设施，因而清洁能源资源未得到有效开发。用一国的电力进出口总量除以该国发电装机所对应典型发电能力来表示跨国电力交易对该国电能优化配置的影响程度，一旦一个国家和邻国联网并开展了电力交易，电价的比较优势很快会把这个国家拉进一个碗状的边际里，并进入一个相对稳定的新均衡态，即为“金碗均衡”。报告研究发现，近15年新增12个国家因开展国际电力交易进入了均衡态，碗中的国家数达到101个。

报告建议，全球能源互联网建设优先选择具备条件的地区率先突破，以点带面，逐步铺开。并协调各国意愿和整体目标，兼顾经济效益与外部效益，设定差异化的发展策略。