全球能源互联网发展与展望2025

前言 当前，2030可持续发展议程实施已进入后三分之一的冲刺阶段，人类社会可持续发展正站在新的十字路口，面对全球气候变化、资源紧张、环境污染、能源贫困等复杂严峻的挑战，以能源绿色低碳转型为核心推动和引领世界可持续发展已从全球共识变为全球行动。构建全球能源互联网，作为全球行动的最好体现，为全面落实联合国“2030议程”和《巴黎协定》，实现人人享有清洁、可靠、可负担的现代能源和有效应对气候变化，以能源清洁发展推动全球可持续发展开辟了一条科学道路。 2025年，恰逢中国倡议“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”十周年。十年来，全球能源互联网以客国国内互联持续深化、区域合作不断拓展为重要支撑，正从蓝图稳步迈向现实，逐步织就一张覆盖全球的跨地域、大规模、智能化的清洁能源互联网络。全球的可再生能源资源将以清洁电力、绿色氢能“等多种低碳能源形式连结起来，实现跨越国界、跨越洲际的自由流动和高效共享。 全球能源互联网发展合作组织（以下简称合作组织）自2019年首次针对构建全球能源互联网提出了系统性、全局性、创新性的能源电力发展解决方案以来，持续对全球、各大洲、重点区域的能源互联网建设开展研究，并结合政策调整和技术发展的趋势，不断对全球能源互联网的发展路径和关键问题进行动态优化与深化调整，完善全球能源互联网顶层设计。时隔六年，再次推出全球及各大洲能源互联网系列研究的最新成果，为全球、各洲及区域加快能源绿色低碳转型进程、提升气候韧性、实现可持续发展提供科学发展新思路。 本报告作为系列成果之一，立足全球视野，基于对各洲能源互联网发展的深入分析，对全球能源互联网整体发展进行了系统谋划。内容共分7章：第1章介绍全球经济社会和能源电力发展基本情况，分析全球可持续发展面临的挑战；第2章阐述全球能源互联网发展理念和愿景，阐明其重要作用；第3章研判全球能源和电力转型发展趋势，提出情景预测；第4章研究清洁能源资源分布、开发和大型发电基地布局；第5章基于电力平衡分析，研究提出全球电网互联总体格局和网架互联方案；第6章分析影响全球能源互联网发展的关键技术；第7章评估构建全球能源互联网的综合效益。 希望本报告能为政府部门、国际组织能源企业、金融机构、研究机构、高等院校和相关人员开展政策制定、战略研究、技术创新、项目开发、国际合作等提供参考。受数据资料和研究编写时间所限，内容难免存在不足，欢迎读者批评指正。 当前，全球能源绿色低碳转型已经取得一定成效，但化石能源为主的能源结构仍对人类可持续发展带来严峻挑战，极端气候事件频发、生物多样性骤减、气候危机与生态失衡加速演变等问题正在威胁人类生存，能源转型已刻不容缓。全球已探明的剩余煤炭、石油和天然气储量，按照当前的开采强度计算，仅能维持约110年、57年和54年。温室气体排放引发的全球气温上升，正逼近1.5℃的临界值，全球25个国家（占全球人口的1/4）正在面临“极端水危机”。2024年是有记录以来最热的年份，气候变化导致灾害损失急剧增加。不合理的资源生产与消费模式，致使全球能源资源、水资源和土地资源的紧缺间题持续加剧。削减高污染、高排放的化石能源消费，已成为人类社会实现可持续发展的追切需要。 应对全球可持续发展挑战，最有效的解决方案就是发展清洁能源。构建全球能源互联网，促进全球清洁能源大规模开发、输送和使用，是以能源清洁发展推动全球可持续发展的科学道路。全球能源互联网的实质是各类能源转换利用、优化配置和供需对接的枢纽平台，是清洁主导、电为中心、互联互通、智慧高效的现代能源体系。构建全球能源互联网的核心是建设数智化坚强电网，即以特高压／超高压坚强电网和配电网为物理基础，以电力电网技术和数字化智能化技术深度融合为驱动，数智赋能赋效、电力算力融合、主配协调发展、结构坚强可靠的新型电网。构建全球能源互联网将为应对气候变化、治理环境污染、促进经济发展、解决贫困健康问题、提升社会公平正义提供有力支撑。 综合经济社会发展需求、能源转型政策导向、技术创新和应用发展等因素，全球能源电力需求预计将发生显著变化。全球一次能源需求将呈现“先增后降”的阶段性特征，2035年、2050年全球一次能源需求分别达到674艾焦、560艾焦；能源结构从高碳主导转向低碳主导，化石能源需求2025年左右达峰，此后逐年下降，清洁能源2040年占一次能源比重超过化石能源，2050年达到72%；终端能源消费向电能主导转变，2035年电气化率提升到33%，成为第一大 终端能源消费品种，2050年达到62%，同时绿氢促进终端能源消费深度脱碳，2050年全球氢能需求约为4亿吨，其中70%为绿氢，绿氢来自绿电，在难以直接用电的领域以绿氢替代间接实现电能替代；电力需求增长强劲，2050年全球用电量预计将达到82万亿千瓦时，人均用电量由2024年的3764千瓦时增长至2050年的8494千瓦时。能源电力需求地理重心进一步东移与南移，亚洲作为核心需求区，2035年之前需求增速领跑全球，非洲、中南美洲2035年后增速领先；欧洲、北美洲、大洋洲依托新兴技术红利，电力需求重回快速增长趋势。 清洁电源多元发展、风光新能源发电成为主力、传统化石电源发挥“调节+备用”作用，各类储能加速应用，逐步成为重要调节资源。全球电源以清洁发展为主导，目前全球清洁能源装机占比已超过50%，预计2030年前清洁能源发电量占比超过50%，2035年前后新能源发电成为主力电源。全球电源总装机2050年达到401亿千瓦，清洁能源装机占89%，新能源发电装机占78%。全球发电量2050年达到82万亿千瓦时，清洁能源发电量占88%，新能源发电量占67%，化石电源转型为调节电源，发电量占比降至12%。储能配置规模2050年达到48亿千瓦，以新型储能为主。清洁能源资源开发以集群式和分布式相结合的方式开发新能源，并积极稳妥发展水电。预计未来新增新能源中，就近开发的分布式电源约占一半，其余采用集群式开发。在集群式开发中，大型新能源基地占比近60%。到2050年，新能源基地化开发规模达到80亿千瓦，其中陆上风电、海上风电、光伏及光热分别为19亿、19亿、33亿、8亿干瓦。与此同时，基地开发成本大幅下降，全球陆上风电、海上风电、光伏、光热基地平均度电成本可分别降至1.6美分、4.1美分、1.1美分、5.6美分。 能源电力全球配置规模逐步提升，跨洲清洁能源输送以电为主、氢为重要补充，实现大范围优化配置、跨时区跨季节多能互补互济。全球电力流方面，到2035年，全球跨洲跨区电力交换容量达到3.2亿千瓦，其中跨洲电力交换容量达到8100万千瓦；到2050年，跨洲跨区电力 交换容量达到7亿千瓦，其中跨洲电力交换容量达到1.7亿干瓦。绿色氢能跨洲流动方面，各洲通过“以电制氢、以氢促电、电氢同输，跨洲共享”模式推动清洁能源资源的全球利用。预计2050年全球跨洲绿氢贸易规模约4800万吨，相当于跨洲输送4.3亿千瓦的清洁电力。若考虑绿氢的洲际流动，2050年全球跨洲的直接及间接电力输送规模可达到6亿千瓦。 以各国电网、跨国互联、区域互联为基础，分阶段建设“九横九纵”全球能源互联网骨干网架，实现清洁资源大规模高效利用与洲际共享，提高电力供应的可靠性以及气候韧性。到2035年，全球形成“七横八纵”互联通道，欧洲非洲－亚洲－大洋洲、北美－中南美实现跨洲联网，2025一2035年合计新增输电线路11.2方千米、输电容量3.6亿千瓦，其中海缆1.7万千米、跨海输电容量1.1亿千瓦。到2050年，全球建成“九横九纵”互联格局，基本建成全球能源互联网骨干网架，形成清洁能源全球开发、配置和使用新格局，2036一2050年合计新增输电线路15.3万千米、输电容量4.5亿干瓦，其中海缆1.1万千米、跨海输电容量1亿千瓦 输配电、新型用电、零碳发电、大容量储能、电氢耦合、数智化等领域的新技术加速演进，为构建全球能源互联网奠定坚实基础。特高压直流、大容量海缆、智能配电网运行控制、微电网等先进灵活的输配电技术进步推动广域主网、柔性配网、自治微网协调共进，筑牢新型电网的坚强物理根基；制热（冷）技术、电气化交通、数据及通讯用电技术、电制燃料与原材料技术等新型高效的用电技术和电氢耦合技术，创新驱动电氢深度替代，形成绿色低碳、高效便捷、智能灵活的新型用能方式；零碳发电技术快速进步送代，源网荷储协同技术水平不断提高，保障电力系统安全稳定运行；高安全、低成本、大容量的储能技术不断创新突破，共同构筑新型灵活调节资源体系；传感测量技术、通信及控制技术、大数据与云计算技术、区块链技术、系统建模与仿真技术、人工智能技术等数智化技术与能源技术双向赋能，“数力、算力、智力”三力协同，实现坚强电网的智慧跃升。 构建全球能源互联网，加快清洁能源开发利用，将产生显著的经济、社会和环境等综合效益。拉动世界经济增长，至2050年，建设全球能源互联网电源及各电压等级电网累计投资约43万亿美元，对全球经济增长的年均贡献率可达4.5%并将带动新能源、新材料等新兴产业蓬勃发展，创造经济增长新动能。降低发展成本，至2050年全球平均用电技术成本约9美分千瓦时，较2024年降低20%，将有效降低全社会发展成本。有效应对气候变化，至2050年能源系统排放进一步下降至87亿吨CO，年，减少氮氧化物排放1.23亿吨／年、细颗粒物排放1409万吨／年。保护和改善生态环境，化石能源开发利用规模将大幅下降，减少在开采、加工、运输、存储、燃烧等过程中带来的地下水污染、地质破坏、陆地和海洋生态破坏，生态环境将得到保护和恢复。创造美好生活，让人人都能用得上、用得起绿色清洁电力，有效解决无电人口问题；大幅减少因污染引发的疾病和死亡，全球每年可减少相关疾病800万～1000万例；到2050年，全球可累计新增超过3亿个就业岗位。 目录 5.2全球电网互联格局／77 5.2.12035年／785.2.22050年／82 5.3各洲电网互联格局／84 5.3.1亚洲／845.3.2欧洲／855.3.3非洲／875.3.4北美洲/885.3.5中南美洲905.3.6大洋洲92 5.4互联通道建设重点／93 05.4.15亚欧“三横”互联通道／935.4.2亚非“两横”互联通道／965.4.3欧非“三纵”互联通道／975.4.4亚太“三纵”互联通道／1005.4.55北美“两横”互联通道／1025.4.6南美“两横”互联通道／1035.4.7美洲“三纵”互联通道／103 5.5投资估算／106 6关键技术发展重点与展望／113 6.1输电技术/114 6.1.1特高压输电技术／1146.1.2柔性输电技术/115 无线输电技术／1156.1.36.1.4海缆技术／117 6.2配电技术/117 6.2.1智能配电设备／1176.2.2配电网智能运行控制技术／1176.2.3微电网技术／118作组织 6.3用电技术/118 6.3.1电制热（冷）技术1186.3.2电气化交通技术／1206.3.3数据及通讯用电技术／121 6.4发电技术／122 6.4.1零碳气候依赖的发电技术／1226.4.2零碳可控的发电技术／1236.4.3新能源主动支撑技术／125 6.5储能技术/126 6.5.1传统储能／1266.5.2新型超短时储能／1276.5.3新型短时储能／1276.5.4新型长时储能／1286.5.5新型超长时储能／130 6.6电氢耦合技术／132 6.6.1电制氢／1326.6.2电制甲烷／1336.6.3电制甲醇／134 目录 6.6.4电制氨/1346.6.5氢发电／134 6.7数字智能化技术／135 6.7.1传感测量技术／1366.7.2通信及控制技术／1376.7.3大数据与云计算技术71386.7.4区块链技术/1386.7.5系统建模与仿真技术／1386.7.6人工智能技术/139 全球能源互联网综合效益／141 7.1条经济效益/1427.2社会效益／1437.3环境效益／143 结语／146 1