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新世紀以來，化石能源資源和氣候環境約束日益趨緊，以綠色低碳為方向的新一輪能源革命正在全球蓬勃興起。習近平總書記深刻洞察世界能源發展大勢，提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，在2015年9月聯合國發展峰會上倡議“構建全球能源互聯網，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”。習近平總書記關于全球能源互聯網的重要講話，明確滿足電力需求總體目標，突出清潔和綠色發展方式，為我們深刻把握能源互聯網的本質內涵提供了根本遵循。能源互聯網不是現有各類能源系統的組合，而是能源系統發展演進的高級形態。隨著化石能源退出歷史舞臺，以太陽能、風能、水能為代表的清潔能源將成為主導。清潔能源資源豐富，且在時間和空間分布上存在天然不均衡性、隨機性、波動性，必須轉化為電能，依托互聯電力系統大范圍配置，才能實現高效開發利用。因此，能源互聯網是清潔主導、電為中心、互聯互通的現代新型能源體系，是清潔能源大規模開發、大范圍配置、高效利用的基礎平臺，實質就是“智能電網+特高壓電網+清潔能源”。
我國能源互聯網是全球能源互聯網的重要組成，是推動我國能源轉型的根本途徑。當前，新冠疫情在全球蔓延，國際環境發生深刻變化。面對經濟下行壓力和復雜國際形勢，能源電力行業要在保安全、促發展等方面發揮重要作用。關鍵要以新發展理念和能源安全新戰略為指引，加快我國能源變革轉型，推動經濟復蘇和高質量發展，于危機中育新機、于變局中開新局。“十四五”是我國能源轉型的關鍵期和窗口期，加快建設我國能源互聯網，將根本扭轉化石能源增長勢頭，全面促進清潔發展，保障能源安全，對我國轉變經濟發展方式，增強內生發展動能，應對復雜國際形勢將發揮重要作用，是利在當下、惠及長遠、一舉多得的戰略性舉措。
綠色低碳轉型是世界能源發展大勢
當今世界，氣候變化、環境污染、資源匱乏、貧困健康等問題日益嚴峻，嚴重威脅人類生存與發展。問題的根源，是長期以來人類對化石能源的過度消耗和依賴，加快綠色低碳轉型是世界能源發展大勢所趨。
這是能源系統升級的發展方向。從薪柴到煤炭、石油、天然氣，再到太陽能、風能、水能等清潔能源，能源碳含量逐漸下降，對環境影響逐漸減小，能源系統總體從高碳向低碳發展。面對全球性挑戰，能源將朝著更清潔、更友好、更高品質、可持續的方向不斷升級。
這是能源技術進步的必然結果。技術進步是能源轉型的關鍵驅動力。蒸汽機、發電機、內燃機、電動機，每一次技術革命都開創了能源發展新的時代，帶來能源利用形式的重大變革和效率的大幅提升。隨著特高壓、智能電網、清潔能源技術的快速發展和廣泛應用，將推動人類進入清潔能源時代。
這是破解資源匱乏困局的必由之路。化石能源占全球一次能源消費比重超過80%，按目前開發強度，已探明煤炭和油氣儲量只能分別開采100多年和50多年。全球清潔能源資源豐富，太陽能、風能、水能理論蘊藏量超過100萬億千瓦，僅開發萬分之五就能滿足世界各國能源需求。清潔能源將成為解決資源匱乏問題、實現能源永續供應的“巨大寶庫”。
這是應對氣候環境危機的治本之策。氣候變化和環境污染形勢很嚴峻。目前全球地表平均溫度已比工業革命前升高1.1℃，按此趨勢，到本世紀中葉左右，全球溫升將超過2℃安全閾值，導致不可逆轉的巨大災難。工業革命以來，化石能源產生的二氧化碳累計達2.2萬億噸，占溫室氣體總量的70%以上。必須從源頭減少化石能源消費，加快清潔發展，實現能源系統全面“脫碳”，根本解決全球氣候環境危機。
這是實現能源經濟高效發展的重要途徑。技術進步和規模化發展推動清潔能源發電成本快速下降，沙特、阿聯酋、智利、葡萄牙等國光伏項目，墨西哥等國風電項目國際中標上網電價已低于0.14元/每千瓦時，而煤電等化石能源受資源與環境因素制約，發電成本將持續升高。預計2025年前，光伏和陸上風電競爭力將全面超過化石能源。推動全球清潔能源大規模開發、大范圍配置，將發揮清潔能源互補性強、經濟性好的優勢，為各國提供充足經濟的綠色能源。
總之，從歷史規律、技術創新、現實需求等方面看，清潔能源取代化石能源是世界的潮流、時代的呼喚，是不以人的意志為轉移的必然趨勢。近年來，全球許多國家出臺清潔發展和去煤控油政策，加快清潔能源項目投資建設，能源綠色低碳轉型呈加速發展態勢。比利時、瑞典等10多個國家煤電已全部退出，26個歐盟成員國承諾2020年以后不再新建燃煤電站，荷蘭、挪威、英國、法國等國已宣布禁售燃油車時間表。2019年，全球可再生能源裝機達到25.3億千瓦，占總裝機比重34.7%，新增裝機1.8億千瓦，占全球新增發電容量的72%；可再生能源投資達到2800億美元，連續5年超過2500億美元，是化石能源發電投資的3倍。當前，受疫情影響，化石能源產業遭受嚴重沖擊，這也為能源轉型提供了契機。發展清潔能源將成為“后疫情時期”最具效益的綠色投資，為促進各國加快經濟轉型升級，實現更高質量復蘇發揮重要作用。
表1 國家/地區承諾淘汰煤電時間
破解我國能源發展困局亟需加快變革轉型
新世紀以來，我國能源需求持續攀升，已成為世界最大的能源生產國、消費國和碳排放國，能源結構以化石能源為主，資源環境約束趨緊，供需矛盾突顯，能源安全、可持續發展面臨嚴峻挑戰。
油氣受制于人。我國石油、天然氣占一次能源消費比重約27%，受資源條件限制，生產與消費缺口持續擴大，對外依存度分別達72%、43%，保障油氣安全壓力巨大。特別當前逆全球化抬頭、油價巨幅震蕩、中美摩擦加劇，油氣對外依存度過高將對國家安全帶來重大挑戰。
煤電問題突出。我國煤炭占一次能源消費比重約58%，一半以上用于發電，探明儲量只能開采50年。煤電裝機超過10.4億千瓦，占全球的一半，機組平均利用小時數僅4400小時，遠低于韓國的6200小時，按5500小時的設計標準，相當于2億千瓦裝機是無效投資，產能明顯過剩。2019年以來，我國新投產和在建煤電約1.2億千瓦，接近歐盟國家現有煤電總和（1.4億千瓦）。在全球30多個國家都在加快退煤的情況下，我國煤電裝機不降反升，面臨的壓力越來越大。
圖1 2010~2019年我國與全球其他國家凈新增煤電裝機情況
清潔發展受限。我國清潔能源豐富，但資源與需求逆向分布，發展大容量、遠距離、低損耗特高壓輸電是加快清潔能源開發和大范圍配置的必然選擇。目前，我國特高壓電網建設總體滯后，資源配置能力不足，嚴重制約清潔能源發展。如清潔能源富集的“三北”地區（東北、西北、華北），外送能力僅6500萬千瓦，不到清潔能源裝機容量的32%，遠不能滿足送出需要。
碳減排形勢嚴峻。2019年我國碳排放占全球總量的28%，人均排放比世界平均水平高46%，兌現2030年減排承諾任務非常艱巨。延續當前路徑，我國不僅無法實現減排目標，還將面臨煤電等基礎設施先建后拆、資產擱淺的巨大損失。研究表明，當前每增加1億千瓦煤電裝機，未來將擠壓3億千瓦清潔能源發展空間，到2050年累計增加碳排放150億噸，相當于2019年我國碳排放的1.5倍，而且煤電機組被迫提前退役還將造成超過3000億元的資產損失。
總體看，化石能源為主的發展方式是導致我國能源安全和碳排放問題的根源。破解困局，關鍵要貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念，以統攬全局的思維和勇于變革的魄力，突破傳統能源發展路徑束縛，深入推進“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，實現能源體系的根本改變。
建設我國能源互聯網是推動能源變革轉型的根本途徑
建設我國能源互聯網是落實習近平總書記關于推進能源安全新戰略、構建國內和全球能源互聯網等有關要求的重要舉措，是新發展理念在能源領域的創新實踐，將從能源生產、消費、市場等環節協同發力，轉變以煤、油、氣為主體的能源格局，打造清潔主導、電為中心、互聯互通的新型能源體系，開辟綠色、低碳、可持續的能源發展新道路。
生產環節，以清潔主導轉變能源生產方式。我國太陽能、風能、水能技術可開發量分別超過100億、35億、6億千瓦，完全能夠滿足我國未來能源需求。發揮清潔能源資源優勢，加快清潔替代，推動以水、風、光等清潔能源替代化石能源，是實現能源供給革命的必然要求。重點要大力開發西部太陽能發電、“三北”風電、西南水電等大型清潔能源基地，因地制宜發展分布式能源和海上風電，安全高效發展核電，配套建設抽水蓄能和電化學等儲能系統，以風光水儲協同保障能源供應，打造高質量發展的“綠色引擎”。煤電要嚴控總量、優化布局、調整定位，加快轉型。壓減東中部低效煤電，新增全部布局到西部和北部地區，煤電裝機在2025年前達峰（11億千瓦），并逐步壓減和退出。煤電功能定位由主體電源逐步轉變為調節電源，更好促進清潔能源發展。
消費環節，以電為中心轉變能源消費方式。電能是優質高效的二次能源，經濟價值相當于等當量煤炭的17.3倍、石油的3.2倍，電能消費占終端能源消費比重每提高一個百分點，能源強度下降3.7%。加快電能替代，推動以電代煤、以電代油、以電代氣、以電代柴，形成電能為主的能源消費格局，將大幅提高我國能效水平，降低油氣進口依賴度，是實現能源消費革命的根本途徑。應在工業、交通、商業、農業、生活等各用能領域全面實施電能替代，提高能源消費品質和效率，讓煤油氣等資源回歸工業原材料屬性，創造更大價值。同時，依托充足經濟的清潔能源發電，推動電制氫氣、甲烷等燃料和原材料，培育綠色循環新型產業，為經濟高質量發展提供有力支撐。2035年前，電制燃料和原材料產業實現規模化發展；到2050年，電解水制氫年產量達到6500萬噸，電制甲烷年產量達到500億立方米。
市場環節，以大電網大市場實現能源大范圍優化配置。電網既是能源輸送的高效載體，也是市場配置的重要平臺。基于完全具有自主知識產權的特高壓技術創新，我國正在建設世界上電壓等級最高、配置能力最強的特高壓交直流混合電網，為保障能源安全、推動清潔發展發揮了關鍵作用。面對更大規模“西電東送、北電南供”需要，亟需加快建設以智能電網為基礎、特高壓電網為骨干網架的全國能源優化配置平臺，形成西部為送端、東部為受端的兩大同步電網，全面提高配置能力和安全水平，滿足清潔能源大規模接入、輸送和消納需要，根本解決棄水、棄風、棄光和“窩電”等問題。同時，依托大電網加快建設全國統一電力市場，充分發揮市場在資源配置中的決定性作用，更好促進能源跨區跨省交易和經濟高效配置。在主要立足國內前提下，加強國際能源合作，積極推動我國與俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦、緬甸、老撾等周邊國家電力互聯，利用國際資源，豐富能源供應體系，實現開放條件下能源安全。
表2 中國特高壓工程列表
建設我國能源互聯網將大幅提升能源自主保障能力，根本解決能源安全問題，總體分三步走。第一步增量替代。2025年前，煤電裝機規模達峰，總量控制在11億千瓦，新增能源需求主要由清潔能源提供，基本扭轉化石能源增長勢頭。第二步存量替代。2035年前，煤電逐步退出，降到9億千瓦以下；油、氣年消費量達峰并穩步降低，減少進口達到1億噸、500億立方米；清潔能源和電能比重加快提升，達到47%、41%；能源自給率達到88%。第三步全面轉型。2050年前，我國能源互聯網全面建成，能源發展方式實現根本轉變。屆時，煤電將降到4億千瓦以下，每年減少油、氣進口4億噸、1500億立方米，清潔能源占一次能源比重從目前的22%提高到74%，能源自給率從目前的80%提高到95%，單位GDP能耗和碳排放比目前分別降低60%、68%，跨區跨省資源配置能力超過7.4億千瓦，為我國全面建設社會主義現代化強國提供安全、清潔、高效、可持續的能源保障。
表3 中國能源變革轉型發展階段性目標
建設我國能源互聯網價值巨大、意義深遠
我國能源互聯網涉及領域廣、帶動力強，為我國應對當前風險挑戰提供了破局之策。能夠推動重大前沿技術突破，培育和壯大一批高科技企業，既有利于穩定經濟基本盤，又將有力促進我國高質量發展，是振興經濟、留住青山、贏得未來的重要舉措。
推動產業升級和投資就業。能源互聯網聚集了新能源、新材料、特高壓、儲能、電動汽車、5G、大數據等“新基建”重點領域和關鍵技術，是世界科技競爭的前沿陣地。建設我國能源互聯網將有力推動這些領域技術創新和高端裝備制造，促進產業鏈升級、價值鏈提升，打造經濟發展新模式、新業態、新動能，在擴大有效投資，促進經濟持久穩定增長中發揮“火車頭”作用。預計“十四五”期間，我國能源互聯網投資可達9萬億元，其中電源、電網投資分別為7萬億、2萬億元，增加就業崗位900萬個，帶動相關市場主體發展，穩企業、穩投資、保就業作用顯著。
圖2 中國能源互聯網重點攻關技術
降低全社會用能成本。我國已逐步進入光伏、風電平價上網時代，預計2025年西部和北部地區清潔能源發電成本將低于0.3元/千瓦時，通過特高壓送至東中部地區經濟性顯著。依托能源互聯網，統籌利用資源差、時間差、價格差，推動清潔能源規模化開發和經濟高效配置，到2035年、2050年將使全社會平均度電價格降低0.06元、0.12元，每年減少用能成本7000億、1.7萬億元，讓企業和千家萬戶用上清潔電、便宜電，讓全體人民共享能源變革的紅利。
大幅減少碳排放。建設我國能源互聯網，加快清潔替代和電能替代，將推動能源系統與碳脫鉤、經濟發展與碳排放脫鉤，根本解決發展與減排的矛盾，以較低成本、較小代價、更快速度實現減排目標。2025年，我國碳排放達峰（97億噸），2035年、2050年減少到67億、30億噸，較峰值下降30%、70%，兌現減排承諾，在全球氣候治理中占據主動。
改善生態環境與健康。我國能源互聯網是建設美麗中國的助推器，在減少環境污染、節約水資源等方面將發揮重要作用。到2035年、2050年，每年可減少大氣污染物排放1500萬、2700萬噸；節約淡水700億、1400億噸。我國生態環境的根本改善，將顯著降低自然災害風險，減少污染引發的各種疾病，提高人民健康水平和幸福感。
促進區域協同發展。通過加快西部、北部清潔能源集約化開發和大規模外送，變資源優勢為經濟優勢，將有力帶動西部大開發和東北全面振興，擴大投資就業，促進邊遠和貧困地區脫貧致富，縮小地區發展差距，實現共同富裕目標。目前，西部地區每年通過特高壓電網外送電力約3000億千瓦時，僅售電收入就超過850億元，對于帶動當地經濟發展作用顯著。
助力人類命運共同體建設。全球能源互聯網本質是全球能源命運共同體，是人類命運共同體建設的重要內容。歷史上煤炭革命、油氣革命、電氣革命，都是西方發起和主導，相關國家由此成為世界強國。新的歷史條件下，以建設我國能源互聯網為契機，引領全球能源互聯網發展，在世界上舉起綠色低碳發展的中國旗幟，將彰顯我國責任擔當，顯著提升國際影響力和話語權，有力促進“一帶一路”和人類命運共同體建設。
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