全球能源互联网报告2023

GlobalEnergyInterconnection DevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 报告 全球能源互联网 GLOBALENERGY INTERCONNECTIONREPORT 2023 全球能源互联网发展合作组织 中国电力出版社 CHINAELECTRICPOWERPRESS GlobalEnergyInterconnectionDevelopmentandCooperationOrganization 全球能源互联网发展合作组织 全球能源互联网报告2023 全球能源互联网发展合作组织 因中国电力出服社 CHINAELECTRICPOWERPHESS 《全球能源互联网报告2023》 编委会 主编1辛保安 执行主编「刘泽洪 副主编一伍萱程志强李宝森 编委1周原冰李隽肖晋宇 编写组成员1周原冰李肖晋宇杨方张士宁陈星侯方心侯金鸣相均泳赵杨刘祎芳赵子健马志远刘昌义张瑾轩刘钟淇任大伟陈孜宋福龙张高艺岳锋利梁才浩鄂炜陆宇航黄琨孙瑜吕循岩赵小令孙蔚刘耀王璐安锐坚王昊张雪 前言 能源是人类生存和发展的重要物质基础。为应对日益严峻的气候变化、环境污染、资源医乏、贫困加剧等全球性挑战，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成为全球共识。建设清洁主导、电为中心、 互联互通、多能协同、安全可靠、经济高效的全球能源互联网，将为推动能源转型提供系统方案和实现途径。联合国秘书长古特雷斯表示，全球能源互联网是实现人类可持续发展的核心和全球包容性增长的关键。 能源绿色低碳转型是一项复杂艰巨的系统工程，真发展态势和发展进程受到经济、资源、技术、产业、政策、国际关系等诸多因素影响。客国各地区在发展阶段、资源票赋等诸多方面存在差异，需要因地制置应用新支术、发展新模式、实施新工程。全球能源互联网的建设过程就是世界国推动能源绿色低碳转型的综合实践。为推动能源转型、加快构建全球能源互联网，全球能源互联网发展合作组织（GEIDCO）研究发布《全球能 源互联网报告2023》 本报告是面向全球能源发展的年度性分析、评估与展望报告，分为五部分。第一部分年度评述。从宏观环境、能源转型、能源互联网发展、技术创新四方面分析评述全球能源绿色转型的现状和特点。第二部分热点分析。选取2022年度影响全球能源发展的热点问题，采用访谈 调研、情景分析等方式展开分析，提出对全球能源电力系统发展的后 示与建议。2022年度选取地缘冲突与能源安全、极端天气对电力安全 的挑战、绿氢与电制燃料发展三个专题。第三部分发展指数。运用全球能源互联网发展指数，从绿色低碳、发展安全、互联互通、经济高 效四方面系统评估全球、10天区域和140多个国家的能源绿色转型绩效、排名和特点，量化全球整体能源转型的发展进程和发展差距。第四 部分创新实践。着眼于综合影响大、创新价值高、转化推广好、工程 示范强，从清洁能源、电网发展、智能电网、终端用能四个领域，选 取和展示2022年度全球能源互联网二十个创新实践案例。第五部分 发展展望。聚焦经济社会、能源供需、能源安全、互联互通、技术创新和国际合作六个主题，对全球能源转型近中期态势和发展方向进行 展望。 报告将不断丰富和完善全球绿色转型数据、模型、指数、方案，期得能为政府、组织、企业、机构等各方研究能源转型政策、制定能源电力规划、推动重大技术创新和工程落地提供参考和借鉴。全球能源互联网发展合作组织愿与社会各界一道，加快推动全球能源转型，构建清洁主导、电为中心、互联互道、多能融合的现代能源体系，为实现《黎协定》温控自标和联合国可持续发展自标不懈解力！ 自录 前言 全球绿色转型年度评述 1.1宏观环境 002 1.2.4碳排放 026 1.1.1经济社会 002 1.3 能源互联网发展 028 1.1.2气候政策 005 1.3.1清洁能源 028 1.1.3绿色投资 007 1.3.2智能电网 030 1.2能源转型 011 1.3.3互联互通 033 1.2.1供应总量 011 1.4技术创新 036 1.2.2消费结构 017 1.4.1技术进步 036 1.2.3碳市场与电力市场0211.4.2成本变化041 2全球能源发展热点分析 地缘冲突与能源安全 2.1.1全球性能源和经济的蝴蝶效应044 044 2.3 2.2.3气候适应型电力系统 绿氢与电制燃料发展 2.1.2地缘冲突带来的发展启示 048 2.3.1绿氧技术及发展 2.1 2.2 056 059 极端天气对电力安全的挑战0522.3.2电制燃料技术及发展065 2.2.1极端天气事件 053 2.3.3电-氢协同的零碳能源系统 068 059 2.2.2电力系统安全挑战054 3全球能源互联网发展指数 3.1 全球能源互联网理念 072 3.4.1欧洲 092 3.1.1理念内涵 072 3.4.2北美 095 3.1.2发展愿景 073 3.4.3大洋洲 097 3.2指数体系 075 3.4.4东亚 098 3.2.1指标体系 077 3.4.5中南美洲 099 3.2.2评价方法 080 3.4.6东南亚 101 3.2.3评价流程 080 3.4.7南亚 105 3.3全球能源互联网发展指数 081 3.4.8俄罗斯和中亚 106 3.3.1全球能源互联网总指数 081 3.4.9西亚和北非 107 3.3.2绿色低碳指数 084 3.4.10撒哈拉以南非洲 111 3.3.3发展安全指数086 3.5国家排名 114 3.3.4互联互通指数087 3.5.1全球能源互联网发展指数 3.3.5经济高效指数089 国家排名 114 3.4区域特征091 3.5.2 分项指数排名 117 4全球绿色转型创新实践 4.1清洁能源1204.2.3中国张北柔性直流工程131 4.1.1英国北海海上风电Homsea21204.2.4英国一挪威全球最长海缆 4.1.2中国三峡能源“光伏+”模式互联工程133 实践1224.2.5中国白鹤滩一江苏/浙江±800 4.1.3尼日利亚宗格鲁水电站124干伏特高压直流工程134 4.1.4中国丰宁抽水蓄能电站1254.33智能电网136 4.1.5越南海上风电金瓯1号1264.3.1中国雄安智能电网136 4.2电网发展1284.3.2沙特智能电能表138 4.2.1中国淮东一华东（皖南）4.3.3中国国网新能源云139 ±1100千伏特高压直流工程1284.3.4美国加州虚拟电厂141 4.2.2埃塞俄比亚一肯尼亚4.3.5中国江苏镇江储能电站142 ±500干伏直流输电工程130 4.4终端用能 144 4.4.4 中国江苏怡宁能源原微碳慧能科 5 全球能源转型发展展望 附录A全球绿色转型年度评述研究方法 附泉B3全球能源互联网发展指数模型与方法 附录C全球能源展望综合评估模型 189 190 216 4.4.1中国深圳电动汽车与电网互动 创产业园 149 运营管理平台 145 4.4.5 中国远景鄂尔多斯零碳产业园 152 4.4.2壳牌Refhyne电制氢项目4.4.33中国兰州液态太阳燃料合成 146 示范项目 148 5.1 经济社会 157 5.4.1电力配置系统 172 5.1.1人口规模 157 5.4.2绿氧配置系统 174 5.1.2经济增长 160 5.5 技术创新 175 5.1.3低碳产业 161 5.5.1清洁发电技术 176 5.1.4绿色投资 163 5.5.2新型储能 178 5.2能源供需 164 5.5.3先进输电技术 180 5.2.1能源生产 164 5.5.4电能替代技术 182 5.2.2能源消费 166 5.5.5绿氢及绿色化工技术 183 5.3能源安全 168 5.5.6碳捕集利用及封存技术 184 5.3.1供应安全 168 5.6 国际合作 186 5.3.2贸易安全 169 5.6.1机制建设 186 5.3.3市场安全 170 5.6.2绿色金融 187 5.4互联互通 171 图目录 图1.1 2000一2022年全球GDP增速 全球气候治理进程示意图 2017—2022年全球能源投资分布 003 图1.2 005 图1.3 008 图1.28 图1.29 20202022年全球新增可再生能源装机容量 美国和欧洲虚拟电厂发展历程 030 031 图1.302022年中国公共充电桩保有量 032 图1.4 2017—2022年全球清洁能源投资 800 图1.5 2019—2022年化石能源供应投资变化 600 图1.6 20152022年主要国家和地区电网投资 010 图1.7 各地区清洁能源投资与年变化 010 图1.8 2000—2022年全球煤炭供应 012 图1.9 2019-2022年全球天然气供应总量 013 图1.10 2019—2022年重点国家天然气供应量 013 图1.11 2019—2022年全球石油供应量 014 图1.12 20202022年重点国家石油供应量 015 图1.13 2020—2022年全球电力供应 016 图1.14 2022年全球各区域电力供应占比 016 图1.15 2000—2022年全球煤炭消费量 017 图1.16 2019—2022年全球天然气消费总量 018 图1.17 2019—2022年重点国家天然气消费总量 019 图1.18 2020—2022年全球石油消费总量 019 图1.19 2020—2022年全球电力消费量 020 图1.20 2020一2022年重点国家和区域用电量 020 图1.21 20212022年度全球各碳市场月度碳配额交易价格变化（统一转换为欧元）022 图1.22 2018—2022年全球碳市场交易额变化 022 图1.23 2021年各碳市场所覆盖的行业 023 图1.24 2022年与2017一2021年的平均批发电价 025 图1.25 全球化石燃料二氧化碳排放变化趋势 027 图1.26 全球化石燃料二氧化碳分能源种类排放变化趋势 027 图1.27 2020—2022年全球可再生能源发电量 029 图1.312015—2021年按充电速度和地区划分的轻型车公共充电桩 032 图1.32：2022年全球电力储能项自累计装机分布033 图1.33光伏发电系统示意图037 图1.34不同类型海上风电基础结构示意图038 图1.35锂离子电池原理示意图039 图1.36液流电池原理示意围040 图2.1欧洲主要国家德、法、英电力现货市场价格波动情况及重要节点事件045 图2.22020年欧盟天然气和石油进口结构047 图2.3全球温室气体排放预测052 图2.419652022年大停电总次数与极端天气诱发的大停电次数053 图2.5极端高温干旱事件影响可再生能源出力机理框架054 图2.6气候适应型电力系统组成部分057 图2.7气候适应型电力系统应对过程示意图058 图2.8单极碱性电解槽制氢成本构成060 图2.9不同输氢技术适用的场景062 图2.10电制甲烷成本构成066 图2.11Jupiter1000项目甲烷化装置066 图2.12电-氢协同的零碳能源系统示意图069 图3.1全球能源互联网系统构成示意图073 图3.2全球能源互联网发展指数总体架构075 图3.3全球能源互联网发展指数体系框架077 图3.4指数体系指标属性及评估方法079 图3.5全球能源互联网发展指数评价流程080 图3.6全球能源互联网总指数与专项指数发展进程和发展差距082 图3.7全球能源互联网发展指数指标转型进程083 图3.8绿色低碳指数与指标发展进程084 图3.9绿色低碳指标发展差距085 图3.10绿色低碳指数区域发展差距085 图3.11发展安全指数与指标发展进程086 图3.12发展安全指标发展差距087 图3.13发展安全指数区域发展差距087 图3.14