绿电互联 跨洲越洋 点亮世界
◎何继江 金 哲
导语:2025年是我国提出构建全球能源互联网倡议十周年。协同构建全球能源互联网,将为全球碳减排提供更加高效的方式,实现能源变革转型。
2025年9月8日至10日,第七届全球能源互联网大会在北京召开,主题是“全球能源互联网——以清洁和绿色方式满足全球电力需求”。10年前,中国前瞻性地提出构建全球能源互联网倡议。随着全球气温屡创新高、能源安全与气候变化交织叠加,构建全球能源互联网,成为破解能源困局、实现可持续发展的关键。
为何构建全球能源互联网
能源是经济社会发展不可或缺的“血液”。18世纪中期,煤炭取代薪柴,推动了近代工业的建立和发展。19世纪中后期,石油开发和电的发明,催生了现代工业,此后化石能源逐步成为主导能源,推动了人类社会的空前繁荣,但其代价也日益显现。从环境层面看,全球变暖、极端天气事件频发、冰川融化加速、生态系统退化等问题日益严峻,对人类生存与发展构成直接威胁。从能源安全层面看,化石能源地理分布高度集中,中东、俄罗斯等地区和国家掌控着全球主要油气资源,能源供应极易受到地缘政治冲突和国际市场波动的影响,能源安全的脆弱性不断上升。
2015年,气候变化巴黎大会明确“把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内,并把升温控制在1.5摄氏度之内”的目标。要摆脱对化石能源的依赖,推进全球能源转型、发展清洁能源势在必行。到2024年,全球清洁能源装机占比达46%,清洁能源发电量占比超40%,全球新增可再生能源发电量占全球电力需求增量的80%。国际能源署预计,到2030年底,可再生能源将成为全球最大的电力来源,占全球发电量的43%。而过去10年,光伏与陆上风电的平准化度电成本(把发电项目整个生命周期的成本和发电量“平准化”后得到的每度电平均成本)分别下降超过80%和60%。可以说,电能替代与清洁替代正以明显的成本优势重塑全球能源格局,电力系统也正加速迈向清洁主导的新阶段。
然而,当前全球清洁能源的分布并不均衡。太阳能最富集的地区集中在赤道附近的沙漠地带,如撒哈拉沙漠、澳大利亚内陆等;风能资源多分布在高纬度地区和沿海地带;水能资源则分布在大江大河区域,如亚马孙河流域、刚果河流域等。能源需求中心却往往远离这些资源富集区。例如,非洲拥有全球最丰富的太阳能资源,却有近6亿人缺乏电力供应;欧洲能源需求旺盛,但本土可再生能源开发空间有限。“有粮的地方没饭吃,要吃饭的地方没粮”,这种资源与需求的空间错位,正是全球清洁能源发展面临的突出矛盾。
针对这一核心问题,2015年9月,习近平主席在联合国发展峰会上提出全球能源互联网倡议;2017年5月,在首届“一带一路”国际合作高峰论坛上再次强调建设全球能源互联网,实现绿色低碳发展。构建全球能源互联网,其本质是通过跨国、跨洲的电网互联,在风电太阳能及水能资源富余地区建设集中式清洁能源基地,把电力输送到电力负荷中心,实现清洁能源的全球优化配置,解决各国长期面临的发展与减排的矛盾。
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,分为国内互联、洲内互联、全球互联三个阶段:重点加快各国清洁能源开发和国内电网互联建设、重点推动洲内大型能源基地开发和电网跨国互联、重点开发“一极一道”能源基地和推动电网跨洲互联,基本建成全球能源互联网。届时,全球总用电量将达到82万亿千瓦时,全球平均用电成本将降低20%。
当前,随着全球能源互联网建设的推进,让清洁能源实现跨区域优化配置,在未来数十年以清洁和绿色方式满足全球电力需求,有以下几个关键。
一是在能源生产方面,推动可再生能源集约化开发。清洁能源的大规模、集约化开发是满足电力需求的基础。例如,中国通过构建“沙戈荒”风电光伏基地与“水风光”综合能源基地,集约化开发可再生能源电力,在库布其沙漠、毛乌素沙地、腾格里沙漠和乌兰布和沙漠等区域,已建成超大规模清洁能源基地,这些基地单个项目装机可达20吉瓦左右。截至2025年2月底,中国非化石能源发电装机占比达58.8%,占全球非化石能源发电装机容量的约30%,相当于80多个三峡电站的装机容量。这一模式正被全球复制,沙特在“2030愿景”框架下推进沙漠光伏基地建设,2025年正式全容量并网投运的阿尔舒巴赫光伏电站,总装机容量2.6吉瓦,是中东最大的光伏项目。
二是在能源消费方面,推动能源消费电气化,实现终端用能方式变革,使能源消费由煤、油、气等向以电为中心转变。电能是优质、高效、清洁的二次能源。随着电制氢等电能替代技术加快发展,全球范围内电能占终端能源比重不断提高,各国推动能源替代进程从发电侧向交通、工业等终端领域延伸。2025年,我国规模最大的绿色氢氨一体化项目在内蒙古赤峰投产,整合143万千瓦风电光伏与680兆瓦时储能,实现100%绿电制氢与合成氨,完成全球首单绿色船用氨燃料加注。2024年,全球终端用电量超过27万亿千瓦时,同比增长约4%。全球电气化率达到约20%,增长2%,能源系统加速向“以电为中心”转型。“十四五”时期,我国电能占终端能源消费比重已达30%左右,明显高于世界平均水平。欧洲、北美洲等发达地区在能源转型驱动下终端能源结构以电为中心趋势明显,2050年电能占比将分别达69%、67%。
三是在能源配置方面,以电网为核心加强能源互联互通,实现电力配置跨国互联、全球共享。电网建设是保障电力供应和新能源高效利用的关键。我国率先实现特高压技术的全面突破,建设了以特高压为骨干网架的交直流混合电网,并在巴西等国推广应用。通过特高压输电技术,将“沙戈荒”地区丰富的风光资源外送至东中部负荷中心。特高压输电的历史性突破,使得清洁能源大规模开发、全球配置的趋势加速到来,进入全球电网互联新时代,推动世界实现绿色低碳发展。现在特高压电网技术先进成熟,世界各大清洁能源基地与负荷中心都在特高压输送范围内。欧洲已建成全球最成熟的跨国电网体系,通过“水电调节海上风电”,实现了区域电力系统的灵活平衡;丹麦通过海底电缆与挪威、瑞典、德国互联,利用挪威丰富的水电调峰。在亚洲,中国南方电网协同老挝等国推进澜湄区域电力市场建设,实现水电与风光互补,共享清洁能源。中非电力合作项目稳步推进,助力非洲国家实现电力可持续发展。如今,全球电网规模稳步增长,2024年线路总长度达8000万千米。
四是在技术创新方面,推动电网数字化智能化转型升级,促进清洁能源在更大范围、更高效率、更低成本上优化配置。随着风电、光伏在电力系统中的占比不断提高,传统电力系统的物理惯性减弱,安全稳定运行面临新的挑战。电力电子技术创新使风光电设备能够主动提供电压和频率支撑,从而增强高比例可再生能源系统的自调节能力。人工智能赋能电力系统数智化,既能够实现电力系统的自适应调控,精准协调风光等间歇性电源与储能设备的运行,提升系统安全与经济性,也使电力现货市场更加高效透明,促进多元主体灵活参与交易,在实现可再生能源高比例消纳的同时,形成可持续的商业模式。此外,新型储能技术的应用,使间歇性的风能与太阳能可以更稳定地供电,大幅提高风电、太阳能发电的经济性;虚拟电厂、智能电网、微电网等新型电力系统解决方案,能显著提升清洁能源并网的灵活性与友好性,让电网具备更强的调节能力。开发北极风电与赤道太阳能,通过洲际特高压网络向全球供电也进入了可行性研究阶段。
携手迈向可持续的能源未来
能源结构低碳化转型加速推进,世界各国都在探索符合各自国情的绿色低碳发展道路。例如,埃及凭借稳定透明的监管框架、有竞争力的电价和强有力的政府支持,为清洁能源项目提供了安全的投资环境,吸引了大量国际资本;津巴布韦则通过加大可再生能源投资,推进电网现代化,计划将可再生能源占比提升至50%以上,打造更具气候韧性的能源结构。
目前,中国已与90多个国家、地区和国际组织建立政府间能源合作机制,发起成立“一带一路”能源合作伙伴关系,建设了一批标志性项目,如巴西美丽山±800千伏特高压直流输电项目、巴基斯坦默拉直流输电工程、印尼芝拉塔漂浮光伏项目;建成全球规模最大、发展最快的可再生能源体系,新能源装机容量占全球的1/3以上,推动全球风电、光伏和电池等低碳技术成本大幅下降。
“十四五”期间,我国出口的风电光伏产品,累计为其他国家减少碳排放约41亿吨,出口的储能设备提升了各国电力系统接纳可再生能源的能力。此外,中国同100多个国家和地区开展了绿色能源合作项目,有力支持了当地绿色发展。2025年9月,中国宣布成立中国—上海合作组织能源合作平台,未来5年将与成员国共同实施新增“千万千瓦光伏”和“千万千瓦风电”项目,为企业提供更多光伏风电项目投资、建设与设备出口等机遇。党的二十届四中全会提出,“十五五”时期将持续提高新能源供给比重,着力构建新型电力系统,加快建设新型能源体系。
2025年6月,全球能源互联网发展合作组织首次发布7项全球能源互联网国际标准,涵盖新型电力系统规划、清洁能源资源评估、新能源并网、跨国电网互联等领域。全球能源互联网大会上发布的《全球能源互联网发展与展望2025》预测,到2050年,全球新能源基地开发规模约80亿千瓦,全球能源互联网总投资约43万亿美元,对全球经济增长的年均贡献率可达4.5%,全球人口将实现100%电力可及,累计创造就业岗位超过3亿个,碳排放降至87亿吨/年。
实现这一愿景,需要各国持续增进政策沟通,加强政府间的战略规划和政策机制交流,共同构建互利共赢、开放包容的全球能源治理体系;加强项目合作,依托共建“一带一路”等合作平台,因地制宜推动实施一批具有引领示范作用的清洁能源开发及电力互联电气化项目,更多惠及各国人民;继续深化技术交流,强化能源技术领域创新合作,支撑新型能源体系建设和全球能源互联网发展不断实现新突破。
(作者分别为清华大学社会科学学院能源转型与社会发展研究中心常务副主任,研究中心在站博士后)
