全球能源的發(fā)展現(xiàn)狀
全球能源發(fā)展經(jīng)歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到油氣時代、電氣時代的演變過程。目前，世界能源供應以化石能源為主，有力支撐了經(jīng)濟社會的快速發(fā)展。適應未來能源發(fā)展需要，水能、風能、太陽能等清潔能源正在加快開發(fā)和利用，在保障世界能源供應、促進能源清潔發(fā)展中，將發(fā)揮越來越重要的作用。
長期以來，世界能源消費總量持續(xù)增長，能源結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整。特別是近20年，世界能源發(fā)生了深刻變革，總體上形成煤炭、石油、天然氣三分天下，清潔能源快速發(fā)展的新格局。
1、能源資源
全球能源資源主要有煤炭、石油、天然氣等化石能源和水能、風能、太陽能、海洋能等清潔能源。全球化石能源資源雖然儲量大，但隨著工業(yè)革命以來數(shù)百年的大規(guī)模開發(fā)利用，正面臨資源枯竭、污染排放嚴重等現(xiàn)實問題；清潔能源不僅總量豐富，而且低碳環(huán)保、可以再生，未來開發(fā)潛力巨大。
截至2013年，全球煤炭、石油、天然氣剩余探明可采儲量分別為8915億噸、2382億噸和186萬億米，折合標準煤共計1.2萬億噸。按照目前世界平均開采強度，全球煤炭、石油和天然氣分別可開采113年、53年和55年。全球水能、風能、太陽能等清潔能源資源非常豐富。據(jù)估算，全球清潔能源資源每年的理論可開發(fā)量超過150000萬億千瓦時，按照發(fā)電煤耗300克標準煤/（千瓦時）計算，約合45萬億噸標準煤，相當于全球化石能源剩余探明可采儲量的38倍。
2、能源消費
全球能源消費呈現(xiàn)總量和人均能源消費量持續(xù)“雙增”態(tài)勢。受世界人口增長、工業(yè)化、城鎮(zhèn)化等諸多因素拉動，全球一次能源年消費總量從53.8億噸標準煤增長到181.9億噸標準煤，近50年時間增長了2.4倍，年均增長2.6%。亞太地區(qū)逐漸成為世界能源消費總量最大、增速最快的地區(qū)。
世界能源消費結(jié)構(gòu)長期以化石能源為主，但其所占比重正在逐步下降，電能占終端能源消費比重逐步提高。隨著電氣化水平提高，越來越多的煤炭、天然氣等化石能源被轉(zhuǎn)化成電能，化石能源在世界終端能源消費結(jié)構(gòu)中的比重持續(xù)下降。1973～2012年，煤炭、石油在世界終端能源消費中的比重分別下降了3.6個、7.5個百分點，而電能所占比重從9.4%增長到18.1%，僅次于石油占比，位居第二位。
3、能源生產(chǎn)
世界能源生產(chǎn)總量穩(wěn)步上升，化石能源逐步增加，清潔能源發(fā)展迅猛。工業(yè)化以來，化石能源支撐著世界經(jīng)濟的發(fā)展，在化石能源生產(chǎn)中，石油目前占據(jù)著最重要的地位，其次是煤炭和天然氣。
進入21世紀，風能、太陽能等清潔能源發(fā)展迅猛。2000～2013年，全球風電、太陽能發(fā)電裝機容量分別由1793萬千瓦、125萬千瓦增長到3.2億千瓦、1.4億千瓦，分別增長了17倍和111倍，年均增長率分別達到24.8%和43.7%。但由于基數(shù)小，風能、太陽能等非水可再生能源比重仍然較低，占全球一次能源供應總量的2.2%。
4、能源貿(mào)易
全球能源貿(mào)易以化石能源為主，總量穩(wěn)步增加。化石能源生產(chǎn)和消費分布的不均衡，需要能源資源在世界范圍內(nèi)優(yōu)化配置。隨著海運、鐵路、油氣管網(wǎng)等能源運輸網(wǎng)絡的逐步建立與完善，跨國跨洲能源貿(mào)易流量逐漸增大。
受電網(wǎng)輸電能力等因素限制，電力主要以國內(nèi)和區(qū)域內(nèi)平衡為主，跨國跨洲電力貿(mào)易規(guī)模較小，按熱值當量計算，僅為全球化石能源貿(mào)易量的1.3%。目前，石油是全球貿(mào)易量最大的能源品種。
總之，全球能源生產(chǎn)與消費結(jié)構(gòu)目前仍以化石能源為主，清潔能源和電力比重增長較快；由于能源分布不均衡，能源供需分離程度不斷加深，全球能源貿(mào)易規(guī)模不斷擴大。
全球能源發(fā)展面臨哪些挑戰(zhàn)？
長期以來，化石能源支撐了工業(yè)文明發(fā)展，同時也帶來了環(huán)境污染、氣候變化等影響人類生存發(fā)展的現(xiàn)實難題，建立在化石能源基礎(chǔ)上的能源生產(chǎn)和消費方式亟待轉(zhuǎn)變。同時，世界風能、太陽能等清潔能源發(fā)電總體處于加快發(fā)展階段，在技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備研制、工程應用及系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟性上仍面臨較大挑戰(zhàn)。
1、能源供應面臨挑戰(zhàn)
在全球經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，世界能源消費總量從1965年的53.8億噸標準煤增加到2013年的181.9億噸標準煤，增長2.4倍。未來，世界能源消費量仍將保持增長態(tài)勢。
化石能源儲量有限，具有不可再生性，大規(guī)模開發(fā)利用必將導致資源加速枯竭。目前，容易開采的石油正迅速減少并逐漸集中到極少數(shù)國家，容易挖掘的煤炭也只剩下幾十年的開采期。
從布局看，世界能源資源與能源消費呈逆向分布，能源開發(fā)越來越向少數(shù)國家和地區(qū)集中。部分資源匱乏國家能源對外依存度不斷提高，能源供應鏈脆弱，安全問題突出。
能源供應成本是影響能源發(fā)展的重要經(jīng)濟因素，目前化石能源與清潔能源供應成本總體呈現(xiàn)出“一升一降”的趨勢?；茉撮_采成本逐漸增長。清潔能源開發(fā)成本逐步下降，但仍處于高位。未來需要進一步提高清潔能源的經(jīng)濟性，使其具備市場競爭能力，才能真正實現(xiàn)清潔能源對化石能源的大規(guī)模替代。
2、能源環(huán)境面臨挑戰(zhàn)
化石能源燃燒是全球溫室氣體排放的主要來源。能源活動在當前及今后較長時期依然是影響溫室氣體排放的決定性因素。溫室氣體排放帶來的溫室效應，對人類生存發(fā)展構(gòu)成以下四大威脅，包括陸地面積縮減、大量物種滅絕、威脅食物供應、危害人類健康。
化石能源燃燒排放大量的煙塵等污染物，導致灰霾頻發(fā)，嚴重危害人類的身體健康。自工業(yè)革命以來，以氮氧化物、碳氫化合物及二次污染物形成的細粒子污染為特征的復合型污染在大多數(shù)發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家已經(jīng)出現(xiàn)，導致大氣能見度日趨下降，灰霾天數(shù)增加，人類健康受到威脅。大量化石能源在開采、運輸、使用的各環(huán)節(jié)對水質(zhì)、土壤、大氣等自然生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染和破壞。
3、能源配置面臨挑戰(zhàn)
全球化石能源配置具有總量大、環(huán)節(jié)多、輸送距離遠等特征?，F(xiàn)有海運、鐵路、公路等傳統(tǒng)化石能源運輸方式通常鏈條長、效率低，需要幾種運輸方式相互銜接才能完成整個能源運輸過程，在能源輸送過程中易受外界因素影響。
世界能源向清潔化發(fā)展，電能遠距離、大范圍配置的重要性將越來越凸顯，但現(xiàn)有電力配置能力明顯不足。為應對全球能源總量供應及能源環(huán)境的挑戰(zhàn)，大力發(fā)展清潔能源勢在必行，世界能源結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷從化石能源為主向清潔能源為主轉(zhuǎn)變。隨之而來的，世界能源配置需求也將從目前的化石能源為主逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵞茉礊橹鳌＿m應清潔能源大規(guī)模開發(fā)的需要，應加快構(gòu)建全球電力高效配置平臺。隨著清潔能源的大規(guī)模開發(fā)，必將形成以電力為主導的能源配置格局，亟待建立以清潔能源為主導、以電為中心、更高電壓等級、更大輸電容量、更遠距離的全球能源配置網(wǎng)絡平臺，以滿足清潔能源的大規(guī)模、遠距離配置的需要。
4、能源效率面臨挑戰(zhàn)
當前，無論是化石能源，還是清潔能源，其開發(fā)、配置、利用效率仍不夠高，有很大的提升空間。
開發(fā)環(huán)節(jié)存在資源開發(fā)利用率低、能源轉(zhuǎn)換效率低的問題?；茉磁渲铆h(huán)節(jié)多，配置效率不高?；茉闯瞬糠种苯幼鳛榻K端能源使用外，還有相當部分煤炭、天然氣，甚至燃油用于發(fā)電。這部分化石能源要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)輸送至電廠，中間環(huán)節(jié)多，由此造成的能源損耗大。使用環(huán)節(jié)，能源利用效率低，電能占終端能源消費比重低。提高電能在終端能源消費中的比重，可以增加經(jīng)濟產(chǎn)出，提高全社會整體能效。
如何推進全球能源互聯(lián)網(wǎng)？
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，關(guān)鍵要加強特高壓和智能電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，建立全球能源合作機制，共同推進各國泛在智能電網(wǎng)、各洲互聯(lián)電網(wǎng)和跨洲特高壓骨干網(wǎng)架建設(shè)，加快構(gòu)建全球互聯(lián)的堅強智能電網(wǎng)。綜合考慮全球能源分布、清潔能源發(fā)展、能源供需、能源輸送等因素，未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展可以劃分為洲內(nèi)互聯(lián)、跨洲互聯(lián)和全球互聯(lián)三個發(fā)展階段。
第一階段：洲內(nèi)互聯(lián)
到2020年，推動形成共識；到2030年，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較優(yōu)勢，啟動大型清潔能源基地建設(shè)，加強洲內(nèi)國家之間電網(wǎng)的互聯(lián)。
各大洲加快開發(fā)清潔能源，通過各大洲內(nèi)的互聯(lián)電網(wǎng)實現(xiàn)清潔能源輸送和消納。如東北亞電網(wǎng)互聯(lián)、北美電網(wǎng)互聯(lián)、歐洲統(tǒng)一電網(wǎng)互聯(lián)、拉美電網(wǎng)互聯(lián)、非洲中南部電網(wǎng)互聯(lián)等。跨國互聯(lián)電網(wǎng)快速發(fā)展，在滿足清潔能源消納范圍不斷擴大需求的同時，實現(xiàn)各國不同季節(jié)、不同時段、不同類型電力資源的互補和互濟，提高能源系統(tǒng)效率和經(jīng)濟性。各國加強國內(nèi)堅強網(wǎng)架的建設(shè)和全國互聯(lián)，以更好地融入洲內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，更加有效地接納洲內(nèi)配置的清潔能源。
第二階段：跨洲互聯(lián)
2030～2040年，發(fā)展重點是在繼續(xù)加強各洲主要國家電網(wǎng)互聯(lián)的基礎(chǔ)上，按照先易后難的次序，推動“一極一道”等大型能源基地開發(fā)和跨洲聯(lián)網(wǎng)取得重要進展。
洲內(nèi)互聯(lián)電網(wǎng)的網(wǎng)架不斷完善，隨著北極地區(qū)風電、赤道地區(qū)太陽能發(fā)電等全球重點清潔能源基地的大規(guī)模開發(fā)，跨洲遠距離輸電和跨洲電網(wǎng)互聯(lián)成為全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主導方向?？缰揲g的多類型電力資源互補、利用時差的跨洲電力互濟效益更加顯著，全球能源互聯(lián)網(wǎng)初具規(guī)模。
這一階段要著重推進北極地區(qū)電力外送通道、赤道地區(qū)電力外送通道，以及亞歐洲際輸電通道、亞洲與北美洲聯(lián)網(wǎng)通道、歐洲與非洲聯(lián)網(wǎng)通道、亞洲南部與非洲聯(lián)網(wǎng)通道、北美洲與南美洲聯(lián)網(wǎng)通道等的建設(shè)，建立全球能源互聯(lián)網(wǎng)的合作推進和協(xié)調(diào)機構(gòu)，初步形成全球能源互聯(lián)網(wǎng)的合作機制。
第三階段：全球互聯(lián)
2040～2050年，按照重點突破、全面推進的思路，加快全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，逐步形成全球互聯(lián)格局，推動實現(xiàn)“兩個替代”目標。
隨著全球太陽能、風能等清潔能源基地全面開發(fā)建成，清潔能源發(fā)電替代化石能源并占據(jù)主導地位，化石能源開發(fā)、輸送和消費規(guī)模明顯下降，基本實現(xiàn)各洲、各國電網(wǎng)互聯(lián)互通，全球能源互聯(lián)網(wǎng)全面建成，成為全球清潔能源優(yōu)化配置平臺。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)的組織機制和運行機制完善，全球調(diào)控中心建立并與各洲調(diào)度中心、各國調(diào)控中心形成分區(qū)分層控制的調(diào)控體系。全球化的電力市場建立，跨國跨洲電力市場交易電量占電力總消費的比例大幅提高。