全球能源的發展現狀
全球能源發展經歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到油氣時代、電氣時代的演變過程。目前，世界能源供應以化石能源為主，有力支撐了經濟社會的快速發展。適應未來能源發展需要，水能、風能、太陽能等清潔能源正在加快開發和利用，在保障世界能源供應、促進能源清潔發展中，將發揮越來越重要的作用。
長期以來，世界能源消費總量持續增長，能源結構不斷調整。特別是近20年，世界能源發生了深刻變革，總體上形成煤炭、石油、天然氣三分天下，清潔能源快速發展的新格局。
1、能源資源
全球能源資源主要有煤炭、石油、天然氣等化石能源和水能、風能、太陽能、海洋能等清潔能源。全球化石能源資源雖然儲量大，但隨著工業革命以來數百年的大規模開發利用，正面臨資源枯竭、污染排放嚴重等現實問題；清潔能源不僅總量豐富，而且低碳環保、可以再生，未來開發潛力巨大。
截至2013年，全球煤炭、石油、天然氣剩余探明可采儲量分別為8915億噸、2382億噸和186萬億米，折合標準煤共計1.2萬億噸。按照目前世界平均開采強度，全球煤炭、石油和天然氣分別可開采113年、53年和55年。全球水能、風能、太陽能等清潔能源資源非常豐富。據估算，全球清潔能源資源每年的理論可開發量超過150000萬億千瓦時，按照發電煤耗300克標準煤/（千瓦時）計算，約合45萬億噸標準煤，相當于全球化石能源剩余探明可采儲量的38倍。
2、能源消費
全球能源消費呈現總量和人均能源消費量持續“雙增”態勢。受世界人口增長、工業化、城鎮化等諸多因素拉動，全球一次能源年消費總量從53.8億噸標準煤增長到181.9億噸標準煤，近50年時間增長了2.4倍，年均增長2.6%。亞太地區逐漸成為世界能源消費總量最大、增速最快的地區。
世界能源消費結構長期以化石能源為主，但其所占比重正在逐步下降，電能占終端能源消費比重逐步提高。隨著電氣化水平提高，越來越多的煤炭、天然氣等化石能源被轉化成電能，化石能源在世界終端能源消費結構中的比重持續下降。1973～2012年，煤炭、石油在世界終端能源消費中的比重分別下降了3.6個、7.5個百分點，而電能所占比重從9.4%增長到18.1%，僅次于石油占比，位居第二位。
3、能源生產
世界能源生產總量穩步上升，化石能源逐步增加，清潔能源發展迅猛。工業化以來，化石能源支撐著世界經濟的發展，在化石能源生產中，石油目前占據著最重要的地位，其次是煤炭和天然氣。
進入21世紀，風能、太陽能等清潔能源發展迅猛。2000～2013年，全球風電、太陽能發電裝機容量分別由1793萬千瓦、125萬千瓦增長到3.2億千瓦、1.4億千瓦，分別增長了17倍和111倍，年均增長率分別達到24.8%和43.7%。但由于基數小，風能、太陽能等非水可再生能源比重仍然較低，占全球一次能源供應總量的2.2%。
4、能源貿易
全球能源貿易以化石能源為主，總量穩步增加。化石能源生產和消費分布的不均衡，需要能源資源在世界范圍內優化配置。隨著海運、鐵路、油氣管網等能源運輸網絡的逐步建立與完善，跨國跨洲能源貿易流量逐漸增大。
受電網輸電能力等因素限制，電力主要以國內和區域內平衡為主，跨國跨洲電力貿易規模較小，按熱值當量計算，僅為全球化石能源貿易量的1.3%。目前，石油是全球貿易量最大的能源品種。
總之，全球能源生產與消費結構目前仍以化石能源為主，清潔能源和電力比重增長較快；由于能源分布不均衡，能源供需分離程度不斷加深，全球能源貿易規模不斷擴大。
全球能源發展面臨哪些挑戰？
長期以來，化石能源支撐了工業文明發展，同時也帶來了環境污染、氣候變化等影響人類生存發展的現實難題，建立在化石能源基礎上的能源生產和消費方式亟待轉變。同時，世界風能、太陽能等清潔能源發電總體處于加快發展階段，在技術創新、設備研制、工程應用及系統安全性、經濟性上仍面臨較大挑戰。
1、能源供應面臨挑戰
在全球經濟發展的帶動下，世界能源消費總量從1965年的53.8億噸標準煤增加到2013年的181.9億噸標準煤，增長2.4倍。未來，世界能源消費量仍將保持增長態勢。
化石能源儲量有限，具有不可再生性，大規模開發利用必將導致資源加速枯竭。目前，容易開采的石油正迅速減少并逐漸集中到極少數國家，容易挖掘的煤炭也只剩下幾十年的開采期。
從布局看，世界能源資源與能源消費呈逆向分布，能源開發越來越向少數國家和地區集中。部分資源匱乏國家能源對外依存度不斷提高，能源供應鏈脆弱，安全問題突出。
能源供應成本是影響能源發展的重要經濟因素，目前化石能源與清潔能源供應成本總體呈現出“一升一降”的趨勢。化石能源開采成本逐漸增長。清潔能源開發成本逐步下降，但仍處于高位。未來需要進一步提高清潔能源的經濟性，使其具備市場競爭能力，才能真正實現清潔能源對化石能源的大規模替代。
2、能源環境面臨挑戰
化石能源燃燒是全球溫室氣體排放的主要來源。能源活動在當前及今后較長時期依然是影響溫室氣體排放的決定性因素。溫室氣體排放帶來的溫室效應，對人類生存發展構成以下四大威脅，包括陸地面積縮減、大量物種滅絕、威脅食物供應、危害人類健康。
化石能源燃燒排放大量的煙塵等污染物，導致灰霾頻發，嚴重危害人類的身體健康。自工業革命以來，以氮氧化物、碳氫化合物及二次污染物形成的細粒子污染為特征的復合型污染在大多數發達國家和部分發展中國家已經出現，導致大氣能見度日趨下降，灰霾天數增加，人類健康受到威脅。大量化石能源在開采、運輸、使用的各環節對水質、土壤、大氣等自然生態環境造成嚴重的污染和破壞。
3、能源配置面臨挑戰
全球化石能源配置具有總量大、環節多、輸送距離遠等特征。現有海運、鐵路、公路等傳統化石能源運輸方式通常鏈條長、效率低，需要幾種運輸方式相互銜接才能完成整個能源運輸過程，在能源輸送過程中易受外界因素影響。
世界能源向清潔化發展，電能遠距離、大范圍配置的重要性將越來越凸顯，但現有電力配置能力明顯不足。為應對全球能源總量供應及能源環境的挑戰，大力發展清潔能源勢在必行，世界能源結構正在經歷從化石能源為主向清潔能源為主轉變。隨之而來的，世界能源配置需求也將從目前的化石能源為主逐步轉變為清潔能源為主。適應清潔能源大規模開發的需要，應加快構建全球電力高效配置平臺。隨著清潔能源的大規模開發，必將形成以電力為主導的能源配置格局，亟待建立以清潔能源為主導、以電為中心、更高電壓等級、更大輸電容量、更遠距離的全球能源配置網絡平臺，以滿足清潔能源的大規模、遠距離配置的需要。
4、能源效率面臨挑戰
當前，無論是化石能源，還是清潔能源，其開發、配置、利用效率仍不夠高，有很大的提升空間。
開發環節存在資源開發利用率低、能源轉換效率低的問題。化石能源配置環節多，配置效率不高。化石能源除了部分直接作為終端能源使用外，還有相當部分煤炭、天然氣，甚至燃油用于發電。這部分化石能源要經過多個環節輸送至電廠，中間環節多，由此造成的能源損耗大。使用環節，能源利用效率低，電能占終端能源消費比重低。提高電能在終端能源消費中的比重，可以增加經濟產出，提高全社會整體能效。
如何推進全球能源互聯網？
構建全球能源互聯網，關鍵要加強特高壓和智能電網技術創新，建立全球能源合作機制，共同推進各國泛在智能電網、各洲互聯電網和跨洲特高壓骨干網架建設，加快構建全球互聯的堅強智能電網。綜合考慮全球能源分布、清潔能源發展、能源供需、能源輸送等因素，未來全球能源互聯網發展可以劃分為洲內互聯、跨洲互聯和全球互聯三個發展階段。
第一階段：洲內互聯
到2020年，推動形成共識；到2030年，根據技術經濟比較優勢，啟動大型清潔能源基地建設，加強洲內國家之間電網的互聯。
各大洲加快開發清潔能源，通過各大洲內的互聯電網實現清潔能源輸送和消納。如東北亞電網互聯、北美電網互聯、歐洲統一電網互聯、拉美電網互聯、非洲中南部電網互聯等。跨國互聯電網快速發展，在滿足清潔能源消納范圍不斷擴大需求的同時，實現各國不同季節、不同時段、不同類型電力資源的互補和互濟，提高能源系統效率和經濟性。各國加強國內堅強網架的建設和全國互聯，以更好地融入洲內聯網，更加有效地接納洲內配置的清潔能源。
第二階段：跨洲互聯
2030～2040年，發展重點是在繼續加強各洲主要國家電網互聯的基礎上，按照先易后難的次序，推動“一極一道”等大型能源基地開發和跨洲聯網取得重要進展。
洲內互聯電網的網架不斷完善，隨著北極地區風電、赤道地區太陽能發電等全球重點清潔能源基地的大規模開發，跨洲遠距離輸電和跨洲電網互聯成為全球能源互聯網發展的主導方向。跨洲間的多類型電力資源互補、利用時差的跨洲電力互濟效益更加顯著，全球能源互聯網初具規模。
這一階段要著重推進北極地區電力外送通道、赤道地區電力外送通道，以及亞歐洲際輸電通道、亞洲與北美洲聯網通道、歐洲與非洲聯網通道、亞洲南部與非洲聯網通道、北美洲與南美洲聯網通道等的建設，建立全球能源互聯網的合作推進和協調機構，初步形成全球能源互聯網的合作機制。
第三階段：全球互聯
2040～2050年，按照重點突破、全面推進的思路，加快全球能源互聯網建設，逐步形成全球互聯格局，推動實現“兩個替代”目標。
隨著全球太陽能、風能等清潔能源基地全面開發建成，清潔能源發電替代化石能源并占據主導地位，化石能源開發、輸送和消費規模明顯下降，基本實現各洲、各國電網互聯互通，全球能源互聯網全面建成，成為全球清潔能源優化配置平臺。
全球能源互聯網的組織機制和運行機制完善，全球調控中心建立并與各洲調度中心、各國調控中心形成分區分層控制的調控體系。全球化的電力市場建立，跨國跨洲電力市場交易電量占電力總消費的比例大幅提高。