　　《全球能源互联网》以全球视角研究了世界能源可持续发展的重大战略问题和解决方案。分析了全球化石能源和清洁能源分布及发展现状，揭示了世界能源发展面临的严峻挑战，剖析了清洁替代和电能替代的能源发展趋势。提出了以全球性、历史性、差异性、开放性立场研究解决能源问题的全球能源观，进而阐述了构建全球能源互联网实现能源可持续发展的总体思路。在分析能源电力供需、“一极一道”等大型能源基地开发的基础上，对全球能源互联网构建方案、实施路径、技术创新以及工程实践进行了系统论述，展望了全球能源互联网的发展前景。

作者简介

　　刘振亚，教授级高级工程师。作者长期从事电力与能源工作，已出版有《中国电力与能源》、《特高压交直流电网》、《特高压电网》、《智能电网技术》等。

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精彩书评

★9月26日，国家主席习近平出席联合国发展峰会并发表题为《谋共同永续发展做合作共赢伙伴》的重要讲话。在讲话中，习近平倡议探讨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。

——新华社

★ 联合国秘书长潘基文充分肯定了全球能源互联网战略构想，指出气候变化是人类面临的紧迫、严峻的威胁，应对气候变化是联合国重要的任务之一，全球能源互联网在应对气候变化中将能够发挥重要作用。

——电缆网

　　★十年以前我们大家都不会想到可再生能源如太阳能、风能能够在我国的能源界起到这么大的作用，若干年以前我们很多农村还把新能源、再生能源作为垃圾，因为它确实有很多问题。但是经过这几年我们大家的共同奋斗，中国已经成为可再生能源的生产大国、市场大国，而且已经发挥了重要作用。
　　——搜狐网

前言
第一章全球能源发展现状与挑战
第一节全球能源发展现状
一、基本概况
二、化石能源
三、清洁能源
四、“一极一道”能源开发
五、电力发展
第二节全球能源发展面临的挑战
一、能源供应面临的挑战
二、能源环境面临的挑战
三、能源配置面临的挑战
四、能源效率面临的挑战
小结
第二章清洁替代与电能替代
第一节世界风电和太阳能发电发展概况
一、风电发展概况
二、太阳能发电发展概况
第二节清洁替代
一、清洁替代的必然性
二、清洁替代的关键
第三节电能替代
一、电能替代的必然性
二、电能替代的重点
第四节“两个替代”与能源革命
一、清洁替代与能源革命
二、电能替代与能源革命
小结
第三章全球能源观
第一节能源发展规律
一、能源结构从高碳向低碳方向发展
二、能源利用从低效向高效方向发展
三、能源配置从局部平衡向大范围优化方向发展
第二节全球能源观
一、基本内涵
二、核心内容
小结
第四章全球能源电力供需
第一节影响能源供需的主要因素
一、经济社会发展
二、能源资源禀赋
三、能源环境约束
四、能源技术进步
五、能源政策调控
第二节全球能源需求
一、能源需求总量
二、能源需求结构
三、能源需求分布
第三节全球电力需求
一、电力需求总量
二、电力需求分布
第四节未来全球能源开发格局
一、能源供应总体情况
二、世界各大洲大型清洁能源基地
三、分布式能源开发
四、化石能源开发与利用
第五节全球电力流
一、全球电力流布局思路和原则
二、全球电力供应总体情况
三、世界各大洲电力供需平衡
四、全球电力流发展趋势
小结
第五章构建全球能源互联网
第一节坚强智能电网与全球能源互联网
一、坚强智能电网
二、全球能源互联网
第二节跨洲特高压骨干网架
一、北极地区风电外送通道
二、赤道地区太阳能发电外送通道
三、重点跨洲联网通道及发展进程
第三节洲内跨国互联电网
一、亚洲互联电网
二、欧洲互联电网
三、北美互联电网
四、南美洲互联电网
五、非洲互联电网
第四节国家泛在智能电网
一、电网网架建设
二、智能化发展
第五节全球能源互联网合作机制
一、组织机制
二、运行机制
三、市场机制
四、政策保障
第六节全球能源互联网综合效益
一、环境效益
二、经济效益
三、社会效益
小结
第六章全球能源互联网技术创新
第一节全球能源互联网技术创新的方向和重点领域
一、技术创新的推动作用
二、技术创新的方向
三、技术创新的重点领域
第二节电源技术
一、风力发电技术
二、太阳能发电技术
三、海洋能发电技术
四、分布式电源技术
第三节电网技术
一、特高压输电技术和装备
二、海底电缆技术
三、超导输电技术
四、直流电网技术
五、微电网技术
六、大电网运行控制技术
第四节储能技术
一、最新技术进展
二、发展方向和前景
三、前沿技术展望
第五节信息通信技术
一、最新技术进展
二、发展方向和前景
小结
第七章全球能源互联网研究和实践基础
第一节中国实践
一、技术创新
二、标准制定
三、战略规划
四、工程建设
第二节国际实践
一、特高压发展
二、智能电网发展
三、清洁能源发展
四、世界互联电网发展
小结
第八章全球能源互联网改变世界
第一节构筑能源发展新格局
一、突破资源约束，人人享有充足清洁能源
二、突破时空约束，清洁能源实现高效利用
三、突破环境约束，清洁能源成为主导能源
第二节激发经济增长新活力
一、增强发展动力，全面提升经济质量
二、释放创新红利，带动新兴产业发展
三、推动合作共赢，促进世界经济协调发展
第三节创造社会美好新生活
一、改变公众生活，提升人类发展水平
二、推动社会变革，构建高效社会形态
三、改善自然环境，实现生态可持续发展
第四节开启人类文明新篇章
一、推动政治和谐，促进世界和平
二、推动环境和谐，促进生态文明
三、推动人类和谐，促进文明升级
小结
内容索引
参考文献
后记

精彩书摘

　　能源利用带来的污染排放问题越来越受到关注。在产业革命以前的漫长岁月中，能源消费以薪柴为主，一方面消费量不大，植物砍伐利用量能够通过再生得到补充；另一方面，植物生长过程固碳与燃烧碳排放相互抵消，燃烧过程中排放的烟尘污染等也处于环境可容纳范围，因此能源开发利用带来的环境影响基本不成为问题。产业革命促使能源消费快速增长并使化石能源成为主体，对环境产生了巨大的影响，例如中国目前正面临着煤烟和汽车尾气复合型空气污染的严峻挑战。随着能源环境问题的日益显现，以及人们对环境质量的要求日益提高，能源燃烧带来的污染排放越来越受到重视，成为能源发展的重要约束。　　能源资源开发利用所引发的生态环境问题难以为继。以化石能源为主的能源开发利用模式，带来了日益凸显的生态环境破坏。例如，煤炭开采带来土地塌陷和水资源污染；煤炭燃烧带来大量的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物排放，引起严重的酸雨问题，导致土壤酸化、森林破坏等生态系统损害。当前过度依赖化石能源的能源开发利用模式是一种不可持续的模式，需要尽快实现转型，减少破坏性开发、增加清洁开发。　　能源技术进步，从需求侧提高能源利用效率，可以实现能源供应的减量化；从供给侧提高能源供应能力，同时降低能源供应成本，可以大幅减少能源开发利用造成的环境影响，缓解能源环境约束。　　技术进步促进能源利用效率提高，实现能源需求减量化。从世界范围看，由于工艺改进、能效技术发展、能源管理提升等因素影响，能源终端利用和中间转换效率均得到不同程度的提高。例如，世界先进水平的电解铝交流电耗从1990年的14400千瓦，时／吨下降至2012年的12900千瓦·时／吨；乙烯综合能耗从897千克标准煤邝屯降至629千克标准煤邝屯。建筑和交通能耗水平随着电机技术、电子信息技术、材料技术、能源梯级利用等技术的发展，也取得了长足进步。先进的燃气轮机和燃煤发电技术，例如超（超）临界燃煤发电、整体煤气化联合循环发电、循环流化床等，充分提高了化石能源的发电效率。能源开发、转换和利用效率的提高，使得满足同样需求所消耗的一次能源量减少，也为调整能源结构、减少能源环境问题提供了条件。

前言/序言

　　后记：电的发现和利用，是人类历史上最伟大的成就之一，以史无前例的速度加快世界文明发展的进程，为人类经济社会发展提供了强大动力。我于20世纪70年代初投身中国电力事业，2000年以来先后任职中国国家电力公司和国家电网公司，2009年底以来兼任中国电力企业联合会理事长，在电力研究、建设、管理等领域工作了四十多年。这些经历，使我对能源与电力工作充满着感情，对其未来发展问题也一直在研究、探索和思考，认识也在不断深化、完善。
　　从历史和现实看，能源和电力是长期影响经济社会发展的重大因素。进入21世纪以来，全球能源生产和消费持续增长，化石能源的大量开发和使用，导致资源紧张、环境污染、气候变化诸多全球性难题，对人类生存和发展构成严重威胁。面对严峻挑战，我的基本判断是，建立在传统化石能源基础上的能源发展方式已经难以为继，由可再生能源全面取代化石能源是大势所趋，应该引起各方重视和大力推进。
　　中国是世界上最大的发展中国家，也是最大的能源生产国和消费国，能源环境问题尤为突出。近年来，中国大气雾霾、煤电运紧张、油气供应等问题日益严重。国家电网公司立足中国基本国情和能源资源禀赋，提出了实施“一特四大”战略和“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”电能替代战略，加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，推动能源资源在全国范围优化配置，取得了显著成效，实践验证了发展特高压电网、推进清洁能源发展的重要性和可行性。
　　基于对中国能源和电力的探索与实践，进一步引发了我对全球能源问题的深入思考。我认为，气候变化是当前和今后影响世界能源开发路径、关系人类生存发展的长期问题，温室气体排放是化石能源无法回避的问题，应对气候变化的唯一出路在于能源的绿色低碳发展，根本途径是实施清洁替代和电能替代，关键要依托特高压电网构建全球能源互联网，发挥其大范围优化配置能源资源的重要作用，实现世界范围清洁能源大规模开发利用，保障人人享有充足的清洁能源供应。这是全球能源可持续发展的必由之路。建设全球能源互联网，在技术和工程上已有基础。尤其是特高压电网和清洁能源技术的发展为构建全球能源互联网创造了有利条件。近年来，国家电网公司相继建成了“三交四直”特高压工程并长期保持安全稳定运行，有力保障了中国大型能源基地开发和电力远距离、大规模、高效率送出。《全球能源互联网》所涉及的特高压、智能电网、清洁能源等技术，都基于现有科学水平，是现实可行的，这也是发展全球能源互联网的根基。
　　对于全球能源互联网战略构想，国际上的响应非常积极。2014年，国家电网公司先后在电气与电子工程师学会电力能源协会（IEEEPES）年会、联合国气候变化首脑峰会、埃森哲全球能源委员会会议、首届可持续城镇化首席执行官理事会会议，以及电气与电子工程师学会科普论坛、《福布斯》杂志上发表研究成果，引起广泛关注。从开发“一极一道”等大型能源基地到构建全球特高压骨干网架，从推动智能电网广泛应用到加强能源电力技术创新，不论是发达国家，还是发展中国家，各方都有共同的话题、共同的愿景、共同的利益。大家普遍认为，构建全球能源互联网，实现“两个替代”，是解决世界能源问题、应对气候变化的治本之策。
　　我也深知，能源问题具有全局性和广泛性，是国际政治、经济、外交、国防、气候变化博弈的焦点，任何一个国家都不能单独解决。构建全球能源互联网，既面临可再生能源加快发展的历史机遇，也面临地缘政治、经济利益、社会环境、能源政策、市场建设、技术创新等重大挑战，不会一帆风顺，不会一蹴而就，需要经历一个艰难曲折的过程。但是，千里之行，始于足下。只要我们齐心协力、共同推动，全球能源互联网一定大有可为，一定能够成功。对此，我充满信心和期待。这也是我写作此书的原因和动力所在。
　　由于个人学力和精力原因，也由于水平所限，《全球能源互联网》还有很多不尽如人意的地方，作为一家之言，旨在抛砖引玉，欢迎各位专家、学者及同仁们赐教，也希望能够形成共识、凝聚智慧、带动更多的有志之士投身到全球能源互联网这一伟大事业。《全球能源互联网》在成书过程中，得到了许多领导、专家、同事的帮助，在此一并表示感谢。

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