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摘要

非洲是全世界发展中国家最集中的大陆,是全球最具发展潜力的区域。近年来,非洲国家政治局势日趋稳定,人口红利不断释放,营商环境持续向好,已成为世界经济的重要增长极,正迎来以工业化、城镇化和区域一体化为特征的新时代。然而,非洲国家也面临发展基础薄弱、经济结构单一、基础设施建设滞后、能源电力保障能力和应对气候变化能力亟待提升等严峻挑战,需要秉持绿色低碳发展理念,依托丰富的清洁能源和矿产资源,加快电气化、工业化、清洁化、区域一体化进程,实现经济繁荣、社会进步和生态保护的全面协调发展。

实现非洲可持续发展,关键是立足资源禀赋,加快开发清洁能源,加强能源基础设施建设和互联互通,提升电力普及性,构建非洲能源互联网。以刚果河水电开发为引领,以多能互补方式统筹高效开发风能和太阳能等清洁能源,实现非洲能源电力的多元、清洁、可靠和经济供应;加强跨国跨区跨洲互联互通,构建清洁能源广域优化配置平台;加快能源消费侧电能替代,提升能源利用效率;推动“电 - 矿 - 冶 - 工 - 贸”联动发展,延长产业发展链条,拓展制造业和新兴产业增长空间。通过构建非洲能源互联网,可为非洲可持续发展提供坚强保障。

非洲能源电力需求将保持快速增长态势,能源发展呈现清洁化、低碳化、高效化特征,终端电气化水平显著提升。一次能源需求从 2016 年的 11.7 亿吨标准煤增长到 2035、2050 年的19.2 亿吨标准煤和 25.5 亿吨标准煤,2016—2035 年和 2036—2050 年的年均增速分别约 2.7%和 1.9%。2045 年前后,电能将超过生物质能和石油成为终端第一大能源;2050 年发电能源占一次能源比重和电能占终端能源比重将分别达到 46% 和 32%。非洲总用电量从 2016 年的 6366亿千瓦时增长到 2035、2050 年的 2.3 万亿千瓦时和 4.0 万亿千瓦时,2016—2035 年和 2036—2050 年的年均增速分别约 6.9% 和 3.8%。

非洲电力供应实现水、风、光、地热等多种清洁能源发电互补互济,不断提升电力安全、经济、可靠供应能力。电源总装机容量从 2016 年的 1.9 亿千瓦增长到 2035、2050 年的 7.1 亿千瓦和13.1 亿千瓦,清洁能源装机占比从 23% 提高到 62% 和 77%,其中非水可再生能源装机占比从 6%提高到 41% 和 55%。清洁能源开发集中式和分布式并举,在资源优质、开发条件好的地区开发大型清洁能源基地,整体形成刚果河、尼罗河、赞比西河、尼日尔河流域四大水电基地,埃及马特鲁、埃塞俄比亚吉吉加、南非弗雷泽堡等 12 个风电基地和埃及明亚、尼日利亚卡诺、苏丹栋古拉、纳米比亚卡拉斯堡等 21 个太阳能基地,2050 年水、风、光清洁能源基地总装机容量分别达到 1.9 亿、5200 万、2.2 亿千瓦。

非洲电力流将总体呈现“洲内中部送电南北、洲外与欧亚互济”的格局。西部非洲和南部非洲矿产资源丰富,电能需求增长潜力巨大,目前化石能源电源占比较高,本地清洁能源资源有限,未来将成为非洲主要的电力受入中心。中部非洲和北部非洲清洁能源资源丰富,通过大规模、集中式开发刚果河水能、北非太阳能资源,将成为非洲清洁能源基地。东部非洲先期通过尼罗河水电、东非大裂谷地热能开发满足区内及周边用电需求,远期随着需求进一步增长,也将成为电力受入中心。2035、2050 年,跨洲跨区电力流规模分别达到 6700 万、1.41 亿千瓦。

非洲总体形成北部、中部和西部、东部和南部三个同步电网,同步电网之间通过超 / 特高压直流实现异步联网。三大同步电网均升级为超 / 特高压交直流混合电网,内部各国全部实现 1000/765/500/400 千伏等交流跨国联网。同步电网间通过 ±1100 千伏特高压直流、多回±800 千伏特高压直流和 ±660 千伏直流加强异步联网,实现大型清洁能源基地直接送电主要负荷中心。到 2050 年实现除岛屿国家外大部分国家和区域电网互联,并跨洲通过直流通道与欧洲、西亚互联。北部非洲建设 1000 千伏交流输电走廊,加强区域 500/400 千伏电网,提高清洁电力汇集与配置能力;建设北非向欧洲跨海输电通道、北非与西亚输电通道,并与中部、东部非洲互联。西部非洲建成东部“一横三纵”和西部“三横两纵”765 千伏主网架,覆盖清洁能源基地和矿业工业园区等负荷中心;跨区通过 6 条直流通道受入刚果河、萨纳加河水电,满足矿业发展电能需要。中部非洲形成贯穿南北的 765/400 千伏交流输电通道;跨区刚果河、萨纳加河水电通过直流送电西部、南部和东部非洲负荷中心,并与北非太阳能电力联合调节送电欧洲。东部非洲建成 765/500 千伏交流输电通道和区域 400 千伏双环网,连接清洁能源基地和负荷中心,加强各国电力交换能力;跨区建设东非与西亚,南部、北部、中部非洲直流互联通道,实现多种清洁能源大范围互补互济。南部非洲形成 765/400 千伏交流电网,建成东部、西部 765 千伏纵向通道,加强 400 千伏交流横向联系,跨国电力交换能力和供电可靠性大幅提升;跨区建设中部非洲—南部非洲直流通道,受入刚果河水电,与东非形成交直流混联格局,实现多能互补、丰枯互济。

2050 年前,共建设 10 项跨洲、12 项跨区和 5 项区内重点互联互通工程,支撑清洁能源基地电力送出、互补互济和汇集消纳。跨洲建成 2 个 ±500 千伏、4 个 ±660 千伏和 4 个±800 千伏直流工程,输送容量 5400 万千瓦;跨区建成 2 个 ±660 千伏、9 个 ±800 千伏、1个 ±1100 千伏直流工程,总输送容量 8500 万千瓦。各区域内,北部非洲新建 1000 千伏特高压交流工程,线路路径全长约 8200 千米;东部非洲建设 765/500/400 千伏纵向输电走廊工程,新建线路路径全长 5300 千米,其中 765 千伏 2800 千米;西部非洲、中部非洲分别建设 765 千伏交流联网工程,线路路径全长分别约 3200 千米和 4000 千米;南部非洲建设 765/400 千伏交流输电走廊工程,新建 765 千伏线路路径 4900 千米、400 千伏线路路径 2800 千米。

构建非洲能源互联网综合效益显著。经济效益方面,到 2050 年,非洲能源互联网总投资约 3.2万亿美元,对非洲经济增长的年均贡献率约 2.1%。社会效益方面,可有力带动能源电力基础设施和上下游产业发展,支撑采矿、冶炼、加工等工业发展,累计新增超过 1 亿个就业岗位,大幅降低发展成本,减少能源贫困。环境效益方面,可有效减少温室气体排放,到 2050 年,能源系统二氧化碳排放降至 17 亿吨 / 年;有效减少气候相关灾害,减少大气污染物排放,到 2050年可减少排放二氧化硫 300 万吨 / 年、细颗粒物 70 万吨 / 年,提高土地资源价值 14 亿美元 / 年。政治效益方面,可增强政治互信,加快区域一体化进程,促进各国政府、企业和国际组织紧密合作。

着眼于助力实现全球 1.5 摄氏度温控目标,非洲需要积极应对工业化、城镇化发展带来的碳排放压力,实现清洁低碳发展,加大能源电力清洁化、电气化、互联化发展力度。与助力实现全球 2 摄氏度温控目标相比,进一步压减化石能源,2050 年一次能源中化石能源需求减少52%;提升清洁能源开发比例,2050 年清洁能源电源装机容量增加 49%;加快电能替代,2050年终端电能占比提升约 10 个百分点;加强电网互联互通,跨洲跨区电力流增加 3000 万千瓦;加大投资力度,到 2050 年清洁能源开发和电网建设投资累计增加 20%。