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文/新浪财经专栏作家白建华

未来几十年，全球电力需求将保持持续快速增长。 除城镇化、工业化等传统用电因素外，终端各领域电能替代传统化石能源尤其是煤炭、石油的进程将明显加快，全球电力需求增长将进入新的发展阶段。加速期。

今年7月，在美国电气电子工程师学会（IEEE）电力与能源协会2014年年会上，国家电网公司董事长刘振亚发表署名文章《构建全球能源互联网，服务全球人类社会可持续发展》提出，只有树立全球能源理念，建设全球能源互联网，统筹全球能源资源开发、配置和利用，才能确保安全、清洁、高效、节能。可持续的能源供应。 文章描绘了人类能源的未来蓝图。

能源低碳清洁发展为电力行业带来了新的发展机遇。 电力需求将长期处于高速增长期。 电力行业的发展进入又一个春天，再次成为朝阳产业。

文章提出，应对人类社会可持续发展面临的能源安全、环境污染、气候变化等诸多挑战，需要推进“两个替代”（即清洁替代和电能替代）。 清洁替代是指在能源发展中以清洁能源替代化石能源，实现化石能源向清洁能源、化石能源的转变； 以电代油，提高电力在终端能源消费中的比重，减少环境污染和温室气体排放。

“两个换人”体现了闭环设计的思想。 从终端消费看，逐步用电替代煤炭、石油等化石能源，扩大电力市场，提高电气化水平； 从供给角度看，发展足量的可再生能源发电，逐步替代化石能源发电，能够满足日益增长的电力终端消费。

据初步预测，2010-2020年全球电力需求年均增长率为2.8%，电力消费弹性系数为0.9； 平均增速3.8%，用电量弹性系数1.3； 2040-2050年，全球电力需求年均增长率为2.6%，电力消费弹性系数为0.9。

可以看出，未来几十年，全球电力需求仍将保持持续快速增长。 除城镇化、工业化等传统用电因素外，终端各领域电能替代传统化石能源尤其是煤炭、石油的进程将明显加快，全球电力需求增长将进入新的发展阶段。加速期。

风能、太阳能等清洁可再生能源极有可能成为支撑全人类长期能源需求的主要清洁能源。 综合考虑开发利用规模、技术可行性、经济竞争力等，风能和太阳能的开发利用必须采用分布式开发与基地集中开发相结合的方式。

世界水能资源主要分布在南美洲、东北亚、北美洲和南部非洲。 尽管世界上还有大量未开发的水电资源，但与未来巨大的可再生能源发电需求相比，未来水电开发增量所占比例将相对有限。 世界核电发展经历了许多波折，数次严重核电事故给全球核电发展带来了重大损失。

出于对核电安全的担忧，瑞士、德国、意大利等国相继宣布放弃发展核电。 中、美、法、英、俄等国均表示将在最高安全标准下继续发展核电。 可以判断，未来核电在满足人类清洁电力需求中所占份额将较低。 核聚变等其他新型发电方式在中短期内取得重大突破并投入商业规模应用的可能性较小。

据世界能源理事会（WEC）数据，全球陆地风能资源超过1万亿千瓦，太阳能资源超过100万亿千瓦。 全球风能和太阳能具有资源分布广、装机规模大的特点。 此外，大规模发展风力发电和太阳能发电，尚未发现对生态和环境造成重大不利影响。 因此，风电和太阳能极有可能在未来很长一段时间内成为可再生能源发电的发展重点。

我们经常听到关于集中发展风电还是太阳能的争论。 笔者认为，在一定时期内，在既定的开发目标下，综合考虑开发成本、交付成本和消费成本，寻找成本最低的开发组合方案。 展望中长期，适合分散开发的优质资源将逐步得到开发，基地式开发将成为风电、太阳能开发的主流。

北极、欧洲北海和波罗的海沿岸、北美中西部、非洲东海岸、中国西部北部风能资源丰富，适宜建设大型和特大型风电基地。 北非、南部非洲、欧洲南部、北美西南部、南美近赤道地区、中东、大洋洲、中国西部地区太阳能资源丰富，适合建设大型、特大型太阳能发电站发电基地。

此外，世界各国还有大量适合建设大型基地和分散开发的风能和太阳能发电资源。 文章预计，到2050年，如果可再生能源占全球能源消费总量的80%，那么风能和太阳能的开发将不到全球资源总量的5/10,000。

构建全球能源互联网需要技术创新和政策机制的支持。

文章指出，全球能源互联网是以特高压电网为骨干电网（通道），以清洁能源输送为主导，全球互联的坚强智能电网。 全球能源互联网由横贯大陆、跨国的骨干电网和各国不同电压等级的电网（输电网、配电网）组成。 是服务范围广、配置能力强、安全可靠、绿色低碳的全球能源配置平台，具有强大的网格化结构和广泛的互联互通、高度智能化、开放交互等特点。

在终端消费环节，推广应用电锅炉、电采暖、电制冷、电炊事等，主要是将工业锅炉、工业煤窑、居民采暖厨房、炊事用煤改用电，大大减少煤炭直接燃烧，实现以电代煤； 推广电动交通、电动汽车、农业电灌溉，以电代油。 以电代煤，需要结合清洁能源发展、环境治理和温室气体减排目标，制定可行的替代方案，包括技改方案比选、投资测算、电价激励政策等。

除了继续大力推广电动交通，发展电动汽车是以电代油的有效途径。 但目前电动汽车的成熟度还不够全球能源互联网发展，会影响大规模推广。 主要瓶颈是储能电池。 要加大研发力度，鼓励科学研究。 此外，为适应电动汽车发展进程，规划建设充换电网络。

在输电配置环节，主要是规划建设各级电网。 特高压技术已经成为成熟适用的技术，是构建全球能源互联网的基础。 洲与洲之间、洲内能源基地与负荷中心之间的距离均在特高压交直流电网输电范围内。

特高压交流主要用于建设强大的全国、大陆、洲际同步电网，以及远距离大容量输电； 特高压直流主要用于大型能源基地超长距离、超大容量输电和跨国、跨洲际骨干通道建设。 可以预见，与传统电源相比，风电和太阳能发电容量效益较小，需要扩大灵活可调电源建设规模； 在大力发展风电和太阳能发电的情况下，与传统发展模式相比，全球电力总装机容量将大幅增加，特高压电网、超高压电网和配电网的投资规模也将大幅增加。

电网在全球范围内强大的传输和配置功能，将对风电和太阳能的规模化、高比例开发和高效利用发挥决定性作用。

在发电环节，随着风电和太阳能发电的发展，需要常规电源同步规划、建设和运行，大力开发、示范和大规模应用新型储能电源。

一是常规化石能源发电。 就欧美国家而言，随着可再生能源发电和燃气发电的发展，燃煤火电基本没有新增空间，存量煤电的作用也在发生变化，其年利用小时会逐渐减少。 调峰等辅助服务功能增多，运行状态调整频繁，健康寿命也会缩短； 随着经济寿命的到来，燃煤火电将逐渐退出历史舞台。

如果新能源储能取得重大突破，燃气发电将逐步走上燃煤发电的道路。 在发展中国家全球能源互联网发展，以中国为例，未来15年左右，新增煤电仍有很大空间，而且随着可再生能源的发展，煤电的运行方式也将发生变化如风力发电； 在大约15年后的20年后，中国煤电也将步欧美煤电的后尘。

二是灵活调整电源。 为适应风电等可再生能源发电时代，除了扩大并网、提高电力系统整体柔性调节能力外，还需加快发展各类柔性调节电源. 除了规划建设一定规模的灵活调控的燃气发电（如单循环燃气轮机）、优质抽水蓄能场地的充分开发利用外，新能源储能的规模化发展需求也被提出。

以我国2050年开发利用风电和太阳能发电10亿千瓦为例，在建设4000万千瓦灵活燃气发电和1.3亿千瓦抽水蓄能电站的情况下，新能源储能需要约3亿千瓦。千瓦； 如果风电、太阳能各发电量超过20亿千瓦，所需的新储能将达到10亿千瓦量级。 但从过去几十年新储能技术的发展来看，未来新储能在电力系统中的大规模应用仍面临较大的不确定性，需要解决其寿命较短的问题以及比传统电源更快的效率衰减。 、单位投资高等问题，这些都是电动汽车和新能源储能电源共同面临的问题。 近年来，世界各国都高度重视新能源储能的研发并投入巨资。 相信新储能实现大规模工程化应用的时间不会太远。

发达国家市场经济比较发达，我国明确提出市场在资源配置中起决定性作用。 可以预计，鉴于全球风电和太阳能发电规划的总体发展目标，发展布局在很大程度上可能存在多种情景，其中重要的决定因素之一将是经济竞争力。

大型风电基地和太阳能发电基地通常远离电力负荷中心，输电成本可能较高，但通常基地式开发具有规模效益，发电小时数较高。 全球互联网不仅可以传输大型可再生能源基地的电力，还可以实现巨大的联网效益，整体成本可能低于就近实现可再生能源发电发展目标的国家和大陆。

因此，在未来全球能源互联网的研究和建设过程中，联合国内外多个研究机构可以构建几种可能的场景[微博]，系统各部分的成本变化可以合理估算，可以模拟每个场景的成本。 系统综合成本，从而找到技术上可行且成本最低的场景方案作为推荐方案。 在中短期内，国内和洲际可再生能源的发展总体上具有成本优势； 中长期，随着靠近负荷中心的优质资源开发完成，开发北极、赤道等大规模可再生能源并输送至目标市场，将逐步有价格优势。 因此，GEI的发展将沿着国内-跨国-洲际-全球的路径不断发展壮大。

（本文作者简介：高级工程师，中国可再生能源学会可再生能源发电与并网专业委员会秘书长，现任国家电网能源研究院副总经济师。）