全球能源互联网--各章节重要知识点
《全球能源互联网》课件(版)
全球能源互联网课件一、引言随着全球经济的快速发展，能源需求持续增长，能源供应面临巨大压力。
同时，能源消费带来的环境问题也日益严重，全球气候变化、环境污染等问题已成为影响人类生存和发展的重大挑战。
因此，建立全球能源互联网，实现清洁能源的高效利用和全球共享，成为解决全球能源和环境问题的重要途径。
二、全球能源互联网的概念与内涵全球能源互联网是指以清洁能源为基本能源，以特高压电网为骨干网架，实现全球范围内清洁能源的优化配置和高效利用，推动全球能源结构优化和绿色低碳发展。
全球能源互联网包括特高压电网、智能电网、清洁能源等多个方面，是一个综合性的能源体系。
三、全球能源互联网的构建意义1.优化能源结构：全球能源互联网可以实现清洁能源的高效利用和全球共享，推动全球能源结构优化，减少对化石能源的依赖，降低能源消费带来的环境压力。
2.促进绿色发展：全球能源互联网可以推动全球范围内的清洁能源开发和利用，减少温室气体排放，缓解全球气候变化问题，促进全球绿色发展。
3.提高能源利用效率：全球能源互联网可以实现全球范围内清洁能源的优化配置和高效利用，提高能源利用效率，降低能源浪费。
4.促进全球能源共享：全球能源互联网可以实现全球范围内的能源共享，提高能源供应的可靠性和稳定性，促进全球能源平衡发展。
四、全球能源互联网的构建路径1.发展特高压电网：特高压电网是构建全球能源互联网的基础，需要加大特高压电网的研发和建设力度，提高特高压电网的输电能力和效率。
2.推动清洁能源发展：清洁能源是全球能源互联网的基本能源，需要加大清洁能源的开发和利用力度，提高清洁能源的供应能力和稳定性。
3.构建智能电网：智能电网是全球能源互联网的重要组成部分，需要加强智能电网的建设和运营，提高电网的智能化水平和运行效率。
4.加强国际合作：全球能源互联网是一个全球性的能源体系，需要加强国际合作，推动全球范围内的能源共享和优化配置。
五、我国在全球能源互联网构建中的作用我国是全球能源互联网的重要推动者和参与者，我国政府已经提出了“一带一路”倡议，推动全球能源互联网建设，实现全球能源共享和绿色发展。
全球能源互联网--重点问答汇总
什么是全球能源观
全球能源观坚是关于世界能源可持续发展的基本理论和观点，核心是以全球性、历史性、差异性、开放性的观点和立场，研究和解决世界能源 发展问题。全球能源观提出了未来世界能源发展的总体目标、战略方向、基本原则、发展趋势和战略重点。其中，总体目标是实现可持续发 展；战略方向是清洁替代和电能替代；发展趋势包括清洁化、电气化、网络化、智能化四个特征；基本原则是统筹协调，实现能源与政治、经 济、社会、环境的协调发展；战略重点是构建全球能源互联网。 能源开发的全球性 能源配置的全球性 能源安全的全球性 环境影响的全球性 能源发展与社会发展历史进程紧密关联 能源发展与技术创新历史进程紧密相联 能源发展各环节不断由低层次向高层次演进 能源资源禀赋的差异性 能源发展水平的差异性 能源地缘政治的差异性 能源资源的开放性 能源系统的开放性 能源市场的开放性 总体目标：可持续发展 战略方向：两个替代 基本原则：统筹协调 战略重点：全球能源互联网 发展趋势：清洁化、电气化、网络化、智能化 核心内容：以全球性、历史性、差异性、开放性的观点和立场研究和解决能源问题 能源开发从高碳到低碳的发展规律，决定了以清洁能源为为主导的能源生产趋势，这是全球范围开发清洁能源、推进清洁替代的理论基础。 能源利用从抵消高高效的发展规律，决定了以电位中心的终端能源消费趋势，这是实施电能替代、提高能源利用效率的理论基础。 能源配置从局部到大范围互联发展的规律性，决定了以电网为平台的能源输送趋势，这是实施“两个替代”的重要基础。 生产清洁化、配置全球化、消费电气化 经济社会发展 能源资源禀赋 能源环境约束 能源技术进步 能源政策调控 技术进步促进能源利用效率提高，实现能源需求减量化 技术进步促进能源供应能力提高，降低能源供应成本 技术进步促进污染排放减少，缓解能源环境影响 能源政策推动能源技术创新 能源政策引导引导能源生产和利用 能源政策徐晋能源环境改善
全球能源互联网要点
全球能源互联网第一章1.19世纪中叶，能源以薪柴为主，工业革命的推进，煤炭比重大，60年代,石油成为世界第一大能源，1973年石油比重达到峰值，近20年世界能源形成煤炭、石油、天然气三分天下。
2.全球能源资源主要有煤炭、石油、天然气等化石能源和水能、风能、太阳能、海洋能等清洁能源。
3.截至2013年，全球煤炭可开采113年，石油可开采53年，天然气可开采55年。
4.水能资源主要分布在亚洲、南美洲、北美洲、非洲中部；风能资源主要分布在北极及其附近地区与亚洲、欧洲、北美洲的高纬度地区；太阳能资源主要分布在东非、北非、中东、澳大利亚、智利等赤道附近的中低纬度地区。
5.全球能源消费呈现总量和人均能源消费量持续“双增”态势。
亚太地区逐渐成为世界能源消费总量最大、增速最快的地区。
6.全球能源贸易以石化能源为主，总量稳步增加。
石油是全球贸易量最大的能源品种。
石油是支撑现代工业体系的主导能源，世界石油资源分布中东、中南美和北美地区石油资源最为丰富。
7.8.石化能源主要是指煤炭、石油、天然气等由远古生物质经过亿万年演化形成的不可再生资源。
9.煤炭是世界上蕴含量最丰富的化石能源。
煤炭国际贸易以海运为主。
亚太地区市场的煤炭出口国主要有澳大利亚、印度尼西亚等，进口国主要有中国、日本、韩国、印度等；欧美大西洋市场出口国主要有南非、俄罗斯等，进口国主要有英国、法国、德国等。
10.全球天然气产量持续增长，欧洲及欧亚大陆和北美是主要产区，目前，美国、俄罗斯和中东是世界天然气产量最多的国家和地区。
2013年中国天然气产量1170.5亿立方米，位居世界第六位。
11.非常规油气主要包括重油、油砂、页岩油等。
非常规天然气包括可燃冰、页岩气、煤层气、致密砂岩气、浅层生物气、水溶气、无机成因气等，全球可燃冰资源总量约为20000万亿立方米，全球页岩气主要分布在亚洲、北美洲等地区。
12.清洁能源主要包括水能、风能、太阳能、核能、海洋能、生物质能等。
全球能源互联网
1.太阳能发电主要方式：光伏发电和光热发电。
P342.一极一道能源开发：北极圈及其周边地区风能和赤道及其附近地区的太阳能丰富，集中开发，通过特高压等输电技术将送至各大洲负荷中心。
P393.电源发展的特征：发电装机容量和发电量持续发展；电力供应以煤电、气电等化石能源为主，但是逐步呈现清洁化趋势；全球发电装机主要分布在亚洲、北美洲和欧洲等；各大洲内部各国电力发展差别大；全球电源技术快速发展、单机容量大幅提升。
P444.能源供应面临的挑战：总量增长；资源限制：化石能源总量有限，大规模开发将导致资源加速枯竭，能源开发想越来越少国家和地区集中；供应成本出现化石能源开采成本逐渐增长，清洁能源开发成本逐渐下降，但仍处于高位。
5.能源环境面临的挑战：全球能源变暖；生态环境破坏。
6.能源配置面临的挑战：清洁能源向清洁化发展，电能远距离、大范围配置的重要性越来越凸显，现有电力配置能力明显不足；现有电力配置范围有限，不能适应未来清洁能源全球大范围配置的需要；应加快构建全球电力高效配置平台。
7.能源效率面临的挑战：开发环节：资源开发利用率低，能源转换效率低；配置环节：化石能源配置环节多，能源效率不高；使用环节：能源利用率低，电能占终端能源消费比重低。
8.1000kv特高压交流输电能力和输电距离是500kv交流的4-5倍和3倍，损耗仅为1/3-14；800kv直流输电能力和输电距离是500kv直流的3倍和2.5倍，损耗仅为0.73.9.交流1000kv的输电能力为2000-6000MW，输送距离为1000-2000km；交流500kv的输电能力为1000-1500MW，输送距离为150-850km；直流800kv的输电能力为8000MW，输送距离为2500km；交流500kv的输电能力为3000MW，输送距离为1000km；10.风电技术发展：风电机组单机容量持续增加，提高了风能利用效率，降低了单位成本，扩大了风电场规模效益，减少了风电场占地规模；变桨距功率调节技术取得重大发展，进一步提高了风电机组的平稳性、安全性和高效性；系统友好型风电场技术快速发展，风电的可控性、可调节性日益增强，与常规电源、风电的协调性逐渐提升。
全球能源互联网讲义(2018)讲解学习共68页文档
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
全球能源互联网
全球能源互联网1、能源可持续发展要求要实现能源的可持续发展，就要求大力发展清洁能源，开辟安全、清洁、高效的能源可持续发展之路，全球能源互联网理念由此应运而生。
2、全球能源互联网的提出从根本上解决的人类能源供应面临的资源约束和环境约束，需要推行清洁替代和电能替代。
清洁替代是指能源开发以清洁能源替代化石能源，电能替代是指能源消费以电能替代煤炭、石油、天然气等化石能源。
3、全球能源互联网的概念全球能源互联网是坚强智能电网发展的高级阶段，核心是以清洁能源为主导，以特高压电网为骨干网架，各国各洲电网广泛互联，能源资源全球配置，各级电网协调发展，各类电源和用户灵活接入的坚强智能电网。
功能是将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户;优势是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳;特征是网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动。
全球能源互联网=特高压电网+泛在智能电网+清洁能源。
全球能源互联网能够连接“一极一道”和各大洲、各国大型能源基地及各类分布式电源，突破资源瓶颈、环境约束和时空限制，将太阳能、风能、水能、海洋能等清洁能源转化为电能送到各类用户。
全球能源互联网怎么建1、全球能源互联网实践基础在能源和电力需求增长的驱动下，世界电网经历了从传统电网到现代电网，从孤立城市电网到跨区、跨国大型互联网的跨越式发展，进入以坚强智能电网为标志的新阶段。
全球能源互联网的核心是特高压电网，特高压输电将输电距离提升到2000~公5里0乃0至0更远，赋予电网更大范围调配资源的能力。
智能电网可支撑大规模清洁能源发展、适应多样用户需求、实现故障自愈、提高运行经济性等显著优势，为全球能源互联网的智能化发展奠定了基础。
如：配电自动化30秒内实现故障隔离;需求响应高峰负荷削减率达到15%智;能电网示范区供电可靠率高达新能源发电技术快速进步，经济性稳步提升，新能源发电并网运行控制技术取得突破，为构建以电为中心的新型能源体系奠定了基础。
全球能源互联网--11班7组-03
Before and after
输配电
BEFORE
I. 只能监测一次变电所
II. 非直接的故障侦查，模糊 的故障定位
III. 固定模式的需求预测和发 电调度
IV. 有不同接口类型的分布式 电源的微电网在进入孤岛 运行状态时，系统很难维 持电压和频率的稳定，难 以做到即插即用
AFTER
I. 监控电网中所有输配电设 备，并且在新能源大规模 接入的情况下也能保证电 力质量
基本特征
网架 坚强
广泛 互联
主要功能
公共服 务
能源传 输
资源配 置
高度 智能
开放 互动
产业带 动
市场交 易
Before and after
发电
BEFORE
I. 光伏和风电等可再生能源 利用小时数有限
II. 分布式发电设施安装麻烦， 需要配网企业重新规划， 新建并网基础设施
III. 维护保养困难，不能及时 了解设备运行情况
II. 电力市场缺乏交易工具、 交易模式，和衍生产品， 交易的商品仅仅是电量， 并且交易的颗粒度较大
AFTER
I. 所有参与者（包括用户） 都能够即时获得有外延的 电力市场信息
II. 先进的ICT技术应用，将使 电力市场的交易如证券市 场一样多元化，当然是在 确保交易的即时、可靠安 全的基础上
能源互联网时代的电力交易将是互联网+期货+信用+批发+零售+碳交易+……
石油
煤炭
天然气
探明可开 采储量
20亿吨
1145亿吨
107.7万亿 立方米
全球可开 采储量
2343亿吨
8609亿吨
2826.3
《全球能源互联网》课件
目录
• 全球能源互联网概述 • 全球能源互联网的架构与技术 • 全球能源互联网的应用场景与案例
分析 • 全球能源互联网的挑战与解决方案 • 全球能源互联网的未来展望
01 全球能源互联网概述
定义与特点
定义
全球能源互联网是一种将全球能源系统连接起来的网络 ，通过先进的能源技术和信息通信技术实现能源的高效 、安全和清洁利用。
案例分析
特斯拉的Powerwall家用储能系统，该系统通过锂离子电池 储存可再生能源，并能在断电或电力需求高峰时提供电力供 应，提高了家庭用电的可靠性和效率。
能源交易与金融
能源交易与金融
通过建立能源交易平台和金融产品， 实现能源的商品化交易和金融化运作 ，推动能源市场的开放和竞争。
案例分析
纽约州的绿色证书交易市场，该市场 通过建立绿色证书交易平台，实现了 对可再生能源的有效定价和交易，推 动了可再生能源的市场化发展和普及 。
政策挑战与解决方案
政策挑战
全球能源互联网的建设需要各国政策的支持和配合，涉及到政策协调、法律制度、环保要求等多个方 面，难度较大。
解决方案
加强国际政策协调，推动各国制定有利于全球能源互联网建设的政策；同时，加强环保标准的制定和 执行，推动全球能源互联网的可持续发展。
社会接受度挑战与解决方案
社会接受度挑战
03
02
发展阶段
21世纪10年代，随着全球气候变化和能源安全问题的加 剧，各国开始推动能源转型和互联互通，形成了区域性 能源网络和跨国性能源通道。
成熟阶段
21世纪20年代以后，全球能源互联网逐渐成熟和完善， 形成了覆盖全球的能源网络，实现了能源资源的全球优 化配置。
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§●●●第一章全能能源发展现状与挑战第一节全球能源发展现状1.20世纪60年代，石油超过煤炭成为世界第一大能源。
1973年石油占比达到峰值。
目前煤炭、石油、天然气三分天下，清洁能源快速发展的新格局。
2.按照目前世界平均开采强度，煤炭（可采储量8915亿吨）、石油（2382亿吨）、天然气（186万亿立方米）(合计1.2万亿吨标准煤)全球储采比分别为113年、53年、55年（来自《20XX年世界能源统计年鉴》）；中国储采比分别为31年、12年、28年。
煤炭95%分布在欧洲及欧亚大陆亚太北美石油80%分布在中东北美中南美天然气70%分布欧洲及欧亚大陆中东地区3.1吨原煤相当于0.714吨标准煤，1吨原油相当于1.43吨原煤，1000立方米天然气相当于1.33吨标准煤。
4.全球清洁能源资源非常丰富，每年的理论可开发量超过150000万亿千瓦时，约合45万亿吨标准煤，相当于全球化石能源剩余探明可采储量的38倍。
5.后，亚太地区能源消费总量超过北美和欧洲，在全球能源消费地区居于首位。
1980年-20XX年，中国能源年消费总量由6亿吨标准煤增长至37.5亿吨标准煤，年均增长率达5.5%，为同期世界年均增长水平的2.8倍。
6.20XX年一次能源构成（石油32.5、煤炭30.4%、天然气23.8%、水能6.7%，风能和太阳能2.2%、核电4.4%）。
7.全球化石能源消费呈现总量增加、结构优化、远距离配置规模扩大的发展态势，煤炭、石油和天然气等化石能源超过全球一次能源消费总量的80%。
中国是世界第四大石油生产国。
（前三名：沙特阿拉伯、俄罗斯、美国）8.石油是支撑现代工业体系的主导能源。
18世纪80年代，瓦特改良蒸汽机使得煤炭开始被大规模开发利用，推动了第一次工业革命。
（煤炭）19世纪，人类开始开发和利用石油。
1859年世界第一口油井在美洲宾夕法尼亚州投入使用。
20世纪60年代，石油在能源消费结构中的比重超过煤炭，成为世界主导能源。
20世纪中叶以后世界能源发展进入了石油时代，推动了第二次工业革命。
（石油、天然气）1821年美国宾夕法尼亚州最早开始实现天然气商业应用。
煤炭开发利用、蒸汽机发明，推动第一次工业革命，大幅提升了生产水平。
石油开发利用、内燃机和电力发明，推动第二次工业革命，人类进入机械化和电气时代，构建全球能源互联网，将加快清洁能源发展，形成以电为中心、以清洁能源为主导、能源全球配置的新格局，实现全球能源转型升级，引领和推动第三次工业革命。
9.20XX年中国天然气产量1170.5亿立方米，是1980年的8.2倍，约占世界天然气产量的3.5%，位居世界第六位。
10.全球水能资源超过100亿千瓦（39万亿千瓦时/年），陆地风能资源超过1万亿千瓦（2000万亿千瓦时/年），太阳能资源超过100万亿千瓦（116万亿吨标准煤，相当于20XX年世界一次能源消费总量（181.9亿吨标准煤、195亿吨标准煤（包含非商品能））的6500倍），可开发总量远远超过人类全部能源需求。
11.水电开发主要取决于各国水能资源禀赋、电力需求、能源发展战略选择。
---未来大型水电基地的开发重点集中在亚洲、非洲和南美洲等地区。
---亚洲水能资源主要集中在长江、雅鲁藏布江、恒河等流域，理论装机容量超过11亿千瓦。
---20XX年底中国水电装机2.8亿千瓦（技术可开发量5.7亿千瓦），约为技术可开发装机容量的一半，未来开发潜力巨大。
---从各大洲看，装机最大的是亚洲3.7亿千瓦，占比36.7%。
世界水电装机排名：中国、美国、巴西、加拿大、俄罗斯亚洲水电装机排名：中国、俄罗斯、日本风电根据单位面积可安装风电装机容量、满负荷运行小时数，可以测算技术可开发量;基地开发除了考虑风能资源条件外，还需要考虑工程地质、地址范围、自然灾害、土质或近海开发利用等多方面因素。
（已开发的风电主要集中在风能资源优越、接近负荷中心、电网接入条件好的地区。
）（风速4.5米/秒以上）主要受消纳空间和经济性制约。
风力发电综合效率已达38%。
20XX年6月，中国超过美国成为第一大风电装机大国。
20XX年世界风电装机容量3.2亿千瓦，风电发电量约1400亿千瓦时。
20XX年世界装机4.4亿千瓦、中国装机1.3亿千瓦。
太阳能技术可开发量主要取决于太阳辐照强度、转换效率、可利用面积等因素。
（>年辐照强度1500千瓦时/平方米）受技术和成本制约。
主要决定因素为阳光照射角度、大气散射。
太阳能发电规模德国第一，中国第二。
（20XX年中国太阳能装机0.42亿千瓦，超越德国。
）太阳能发电是增长速度最快的清洁能源发电种类，第二为风能。
目前光伏组件转换效率16.5%（12%-18%），光热电站转换效率14%。
截至20XX年底，世界光伏发电总装机容量达到约1.4亿千瓦，年太阳能发电量1600亿千瓦时，新增装机容量与水电基本相当，且首次超过风电。
20XX年世界装机2.4亿千瓦，中国装机0.42亿千瓦。
核能据初步估计，全球核燃料资源相当于全部化石能源的10倍。
20XX年，全球共有21个国家开发铀矿，铀年总产量约5.95万吨。
哈萨克斯坦是世界最大铀生产国，年产量2.25万吨，其次是加拿大、澳大利亚，中国保持0.13-0.15万吨。
核泄漏事件：美国三里岛、苏联切尔诺贝利、日本福岛。
瑞士、德国、意大利先后宣布放弃发展核电。
核发电主要障碍在于安全和核废料处理。
其他清洁能源：海洋能（潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能，20XX年全球海洋能发电装机容量53万千瓦）海洋能发电技术中相对成熟的是潮汐发电。
截至20XX年底，世界上最大的海洋能发电站是韩国的25.4万千瓦潮汐能电站（始华湖电站）。
生物质能（农业废弃物、林业废弃物、生活废弃物、工业废弃物、人工培育生物质能源、各类能源作物、能源林木，7640万千瓦）欧盟地区是生物质发电规模最大的地区。
利用方式：供热、发电、生产生物液体燃料地热能（热水型、热气型、地压型、干热岩型、熔岩型，1171万千瓦）热利用、地热发电。
利用方式：热利用、地热发电12.三大清洁能源品种：水电>核电>风电13.一极。
北极地区风能资源丰富且分布广，技术可开发量约1000亿千瓦，约占全球陆上风能资源的20%。
俄罗斯最大的风电场为加里宁格勒地区的库利科沃风场，该风电场历经数十年的扩建，目前装机容量为2万千瓦。
北极风电集中开发，向南可以分别送电至东亚、北美洲、欧洲等用电负荷中心，形成北电南送格局。
一道。
赤道太阳能与当地水能、风能资源联合大规模开发，在解决本地用能需求的基础上，向欧洲、亚洲、北美洲及南美洲南部地区提供更清洁的能源供应。
14.20XX年全球发电装机容量57.3亿千瓦（亚洲42.5%、北美洲24.5%、欧洲24.3%），年发电量22.5万亿千瓦时（年电力消费为22.1万亿千瓦时），清洁能源发电装机总容量19.4亿千瓦，占总量33.9%。
20XX年中国发电装机容量12.58亿千瓦，全年发电量5.37万亿千瓦时。
目前最大单机容量，火电130万千瓦、水电100万千瓦。
世界最大核电站是日本的柏崎刈羽核电站，装有7台沸水堆机组，总容量约为821万千瓦。
1999年，世界第一台兆瓦级风机在丹麦投运。
全球最大的陆上风场位于美国加利福尼亚的阿尔塔风能中心，装机容量102万千瓦，目前扩建中，将达到155万千瓦。
20XX年，中国研制出世界第一台93米超大风轮1.5兆瓦超低速风机，在安徽来安风场并网发电。
20XX年1月28日，世界第一台8兆瓦海上风电机组正式投入运行。
（丹麦，风机叶片直径164米）20XX年10月29日，中国国家风光储输示范工程完成国内陆上单机容量最大的5兆瓦永磁直驱型风机吊装工作。
(河北张北)总容量67万千瓦。
15.跨国互联电网：北美互联电网、欧洲互联电网、俄罗斯-波罗的海互联电网16.截至20XX年底，世界220千伏及以上输电线路总长度约为250万千米，变电容量约120亿千伏安（截至20XX年中国电网220千伏及以上输电线路长度、变电容量分别为54.3万千米、27.2亿千伏安，在装机规模、输电线路长度、电压等级等方面均居世界第一）。
已建成“三交六直”，在建“四交三直”3项1000千伏特高压交流输变电工程：晋东南-南阳-荆门、淮南-浙北-上海、浙北-福州6项±800千伏特高压直流输变电工程：向家坝-上海、锦屏-苏南、哈密南-郑州、溪洛渡-金华(浙西)、楚雄-增城、普洱-江门20XX年12月，青藏±400千伏直流联网工程竣工投运后，除台湾省外实现全国联网。
20XX年4月，中俄±500千伏直流背靠背联网工程投入商业运行，是中国从境外购电电压等级最高、容量最大的输变电工程。
欧洲电网是全球互联程度最高的洲级电网。
冰岛是世界年人均用电量最多的国家，5.44万千瓦时/年。
第二节世界能源发展面临的挑战资源：总量增长、资源制约（化石能源储量有限，能源资源和消费逆向分布）、供应成本（化石能源与清洁能源供应成本“一升一降”）中国石油对外依存度已经超过60%，天然气对外依存度超过30%。
环境：全球气候变暖（全球化石能源燃烧产生的二氧化碳(320亿吨)占全球人类活动温室气体排放的56.6%，过去的160年里二氧化碳浓度从280ppm上升至400ppm）生态环境破坏（1952年伦敦烟雾事件，死亡人数4000；全球每年排放二氧化硫1.2亿吨，80%为化石能源燃烧所致（氮氧化物1亿吨）；中国煤炭开采造成地面塌陷面积已达7000平方千米，每年开采煤炭破坏地下水22亿立方米，占污水总量25%）。
----全球能源互联建成时，每年可替代相当于240亿吨标准煤的化石能源，减排二氧化碳670亿吨，碳排放可控制在115亿吨左右，仅为1990年的一半，能够实现全球温升控制在2℃以内的目标。
配置：化石能源配置（总量大、环节多、输送距离远）、清洁能源配置（全球电力贸易规模很小，折合标准煤±8000万吨，不足化石能源贸易量2%）效率：开发（煤炭回采率65%-70%，中国35%；石油采集率34%，中国28%；世界火电煤耗约330克标准煤/千瓦时，风力发电综合效率38%，光伏发电效率12%-18%；化石能源、清洁能源转化效率提升空间均很大）、配置（解决电煤运输过程环节多、损耗大等问题，关键是转变电力就地平衡发展方式，以输电代替输煤，特别是利用特高压输电具有容量大、距离远、效率高、低损耗、占地少等优势，实现资源配置一步到位）项目电压（千伏）输电能力（万千瓦）输电距离（千米）交流1000 200-600 1000-2000直流500 300 1000 ±800 ±800 2500 1100 1200 5000使用（能源利用效率低，电能站终端能源消费比重低）总的来看，世界能源发展在资源、环境、配置、效率等方面都面临重大挑战，特别是化石能源大规模的开发利用，带来大气污染、气候变化、资源枯竭等一系列问题，同时清洁能源发展依然面临成本高、效率低、远距离配置困难等现实问题。