1  中東地區的能源和電力發展
 
    按照國際能源署(IEA)的定義，本研究確定的中東地區包括：北非五國(摩洛哥，突尼斯，阿爾及利亞，利比亞和埃及); 黎凡特阿拉伯國家(黎巴嫩，敘利亞，約旦和巴勒斯坦); 阿拉伯半島八國(沙特阿拉伯，科威特，伊拉克，巴林，卡塔爾，阿拉伯聯合酋長國，阿曼和也門)以及伊朗和土耳其，如圖1所示。  
      中東地區在全球能源尤其是石油和天然氣議程中占有重要的地位。與這個地區相關的挑戰是能源安全、國家和地區能源的可持續性以及能源的適當利用。
 
      全球石油儲量相當于2016年底的17067億桶(2407億噸)石油。就本研究確定的中東地區儲量而言，等于878億桶，占全球探明儲量的51.4%。中東地區的總人口約為4.5億。因此，該地區人均石油資源量為1951桶，儲量/產量比為70。圖2給出了2016年全球各地石油儲量的份額。  
      電力只是幾種能源商品之一，而電力經濟的生產和用電量是其規模和發展水平的基本表征指標。雖然中東一些國家出口電力，但大部分產品是用于國內消費的。在中東，電力主要用于應對極端的氣候。電力和水之間的強相互聯系已經被稱為能源/水聯系。而且空調是另一個高度用電的過程，并保證了夏季人們的生活需求。中東沙漠地區的現代生活沒有電力供應是難以想象的。
 
      在中東地區，2016年的最終用電量為1400 TWh，為全球電力消耗的6.7%。 2016年中東地區電力消費量最高的四個國家，沙特阿拉伯，伊朗，土耳其和埃及占中東地區電力消費的63.2%。沙特阿拉伯以20.5%的比例占最大份額。2016年發電量為1750億千瓦時，占全球發電量的6.8%。四大電力生產國與中東地區消費國保持一致，占全區發電量的62.2%，其中沙特阿拉伯占22.2%。中東的電力生產和消費如圖4所示。  
      在中東地區，電力容量為610 TW，占2016年全球電力容量的6.0%。中東地區的四個最高容量國家伊朗，土耳其，沙特阿拉伯和埃及占中東地區的62.2%電量。伊朗占比最大，為19.1%。 2016年該地區輸配電損失為223.1億千瓦時，輸配電損失率為12.1%，是世界標準的150%。而顯然中東地區發電和輸電的電力基礎設施還需要改進。
 
      中東地區的可再生能源十分豐富，自然資源獨特：陽光充足，風力強勁，并且在少數地方擁有強大的河流。根據世界銀行的估計，該地區接收的全部太陽能占地球太陽能資源的22%至26%。這意味著每平方公里每年太陽能的潛能相當于從1-2百萬桶石油中產生的能量。在中東地區，直接正常輻射和全球水平輻照度在2000到2500 KWh / 平方米/年之間 。就該地區的風能而言，這是目前可再生能源技術成本最低的一種。在中東地區，風力發電潛力巨大，特別是阿曼，埃及和摩洛哥，風力發電機組每年全負荷運行時數超過2400小時。
從2008年到2016年，該地區的非水電可再生能源發電量增長了十倍，達到近23 TWh，比傳統能源的增長速度快很多。雖然風能是中東地區最大的可再生能源，但近年來太陽能發電量增長速度最快。截至2016年3月，該地區現有可再生能源項目總發電量超過57 GW。新建的可再生能源發電廠3.4萬千瓦。這些項目中約66%是風能和太陽能，總計分別為0.9 GW和1.3 GW。土耳其，埃及和摩洛哥在該地區是風力發電的主要國家。就該地區的可再生能源發電容量而言，土耳其，伊朗和埃及在目前情況下分別為34 GW，10 GW 和3.6 GW。盡管土耳其和伊朗在可再生能源發電方面排名前二，但均以水電為基礎。在風能和太陽能方面，摩洛哥和巴勒斯坦在這個地區位居前列。而且，其他國家，特別是沙特阿拉伯，也正在開展可再生能源項目。
 
2  中東地區電網的互聯互通
 
    近年來，中東國家經濟快速發展。經濟高速增長引發了重大的能源需求，特別是電力需求。隨著新增發電量的增加，輸配電網基礎設施也需要改善。同時，能源需求巨大，國內唯一的能源不足以滿足電力行業的需求，促進了能源和電力的進口。圖5給出了中東地區現有和計劃中的互聯電網。西班牙和意大利也參與了互聯。中東國家主要的區域能源互聯計劃包括三個互聯系統：
 
• 馬格里布地區能源互聯
 
• 八國地區能源互聯
 
• 海灣合作委員會(GCC)區域能源互聯  
      雖然這三個區域能源互聯已經建成一段時間，但由于不同的挑戰和問題，中東國家之間的電力貿易依然很少。目前，中東地區的電力交易量是世界上最低的，盡管預計中東電網完全整合后，滿足不斷增長電力需求的投資成本可能會降低35%。 海灣合作委員會與其他中東國家之間不存在電網能源互聯等實際挑戰使得它們之間的貿易目前受到限制。本地區大多數國家垂直一體化電力市場等結構性和制度性的挑戰導致了國有壟斷，使得國際貿易更為復雜。此外，中東國家監管機構的獨立和知情的第三方也很少，這對傳統能源體系的電力行業監管構成了挑戰。馬格里布地區能源互聯始于20世紀50年代，包括摩洛哥，阿爾及利亞和突尼斯。馬格里布地區電力互聯進出口總量如圖6所示。  
      八國地區能源互聯由埃及，伊拉克，約旦，敘利亞和土耳其于1988年發起。圖7給出了八國地區電力進出口總量。  
      海灣合作委員會(GCC)的區域能源互聯涉及六個成員國-科威特，沙特阿拉伯，巴林，卡塔爾，阿聯酋和阿曼，成立于1981年5月。與其他兩個區域互聯不同的是，海灣合作委員會地區的電力交換實體和監管環境要好得多。高壓直流的強大功能和高傳輸能力使在該地區實現了高水平的電力供應穩定性和可靠性。海合會地區的發電裝機容量估計為148 GW，幾乎占中東發電容量的50%。該地區各種可再生能源發電的發展規模為：并網風電65 GW，離網風電34 GW，并網太陽能光伏發電505 GW，離網太陽能光伏發電283 GW，總計888 GW的潛在發電量。這一數據是現有海灣合作委員會總裝機容量的6倍以上。
 
3  中東地區電網互聯推動技術進步
 
      基于中東地區目前的電力聯網形勢，可再生能源的高滲透率成為電網互聯的技術難題。為了向海上風電場等偏遠地區輸送可再生能源，需要開發新型可再生能源集成技術，儲能技術，電網互聯技術以及智能需求管理技術。 對于大規模的可再生能源一體化，有兩種不同的方法可以應用，即所謂的基于電壓源換流器的高壓直流電網技術和分頻輸電系統。
 
      除了可再生能源與電網的集成，高壓直流輸電(HVDC)和柔性交流輸電系統(FACTS)是解決系統傳輸難題的電網互聯技術。目前，海灣合作委員會的區域能源互聯已經在使用高壓直流輸電，建設或規劃中的許多互聯項目也考慮了高壓直流輸電技術。高壓直流輸電技術主要包括傳統高壓直流輸電技術 (LCC HVDC)和基于電壓源換流器的柔性高壓直流輸電 (VSC HVDC)。基于電壓源換流器的柔性高壓直流輸電技術可能是多端直流電網或海上風電場集成的首選方案。同時，高壓直流輸電技術的技術進步也推動了傳統高壓直流輸電技術的發展。比如新型柔性傳統高壓直流輸電技術的出現可消除換相失敗，也可提供快速的動態無功/電壓控，在遠距離大容量電力傳輸方面極具潛力。