大力提升電氣化水平 助力實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化
中國電力企業(yè)聯(lián)合會常務副理事長 楊昆
能源是人類文明進步的基礎和動力，對于促進經濟社會發(fā)展、增進人民福祉至關重要。習近平總書記提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，為我國能源高質量發(fā)展指明了前進方向。在以習近平同志為核心的黨中央堅強領導下，在習近平新時代中國特色社會主義思想科學指引下，我國堅持走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳發(fā)展道路，加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系，能源生產和利用方式發(fā)生重大變革，能源高質量發(fā)展邁出新步伐。
黨的二十大報告提出“推動能源清潔低碳高效利用”，為新時代新征程推動能源高質量發(fā)展提供了科學指引。電氣化是指在工農業(yè)生產和城鄉(xiāng)人民生活中普遍使用電力。加快能源電力綠色低碳轉型，提升電氣化水平，是促進經濟社會綠色低碳發(fā)展的必由之路。近年來，我國電氣化水平逐年提升，總體上與發(fā)達國家處于同一水平，但存在一些結構性問題需要解決。正確認識我國電氣化發(fā)展水平，研究發(fā)展趨勢，制定符合國情的發(fā)展政策，把握發(fā)展重點，對于促進實現(xiàn)“雙碳”目標、助力中國式現(xiàn)代化建設具有重要意義。
深入推進電氣化的重要意義
在新發(fā)展理念引領下，電能成為主要供能形式，綠色電力成為供電主體，大力推進電氣化發(fā)展，實施電力源網荷儲一體化發(fā)展，引導全社會安全、經濟、低碳用電，是解決經濟社會高質量發(fā)展過程中，人民群眾日益增長的美好生活清潔用能需要與能源電力發(fā)展不平衡不充分之間矛盾的內在需要。
電氣化助力實現(xiàn)“雙碳”目標。實現(xiàn)“雙碳”目標是一場廣泛而深刻的變革，也是一項長期任務，既要堅定不移，又要科學有序推進。富煤貧油少氣是我國的國情，以煤為主的能源結構短期難以根本改變。數(shù)據(jù)顯示，能源燃燒是我國主要的二氧化碳排放源，電力行業(yè)排放約占能源行業(yè)排放的四成。以清潔能源為供電主體，在終端能源消費環(huán)節(jié)加強電能替代，有利于減少二氧化碳排放、降低能源消費強度，是立足國情、穩(wěn)步實現(xiàn)“雙碳”目標的有效舉措。
電氣化助力提升能源安全保障能力。能源安全是關系國家經濟社會發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題。當前，世界百年未有之大變局加速演進，新一輪科技革命和產業(yè)變革深入發(fā)展，逆全球化思潮抬頭，單邊主義、保護主義明顯上升，世界進入新的動蕩變革期，國際能源市場波動加大，全球能源治理體系深度調整。促進可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用、推動終端消費電能替代提速擴圍，不僅有利于增強能源供應鏈的穩(wěn)定性和安全性，而且有利于深入推進能源革命，催生大量相關新產業(yè)新業(yè)態(tài)新模式，形成能源產業(yè)競爭新優(yōu)勢。
電氣化助力更好滿足人民美好生活需要。進入新時代，我國社會主要矛盾發(fā)生轉化，人民群眾對美好生活的需要日益增長，總體上已經從“有沒有”轉向“好不好”。電力服務能否實現(xiàn)普適普惠、可獲得、城鄉(xiāng)均等化，與人民生活息息相關。在終端能源消費環(huán)節(jié)加強電能替代，提供優(yōu)質高效的電力服務，積極構建新型電力系統(tǒng)，能夠更好滿足人民美好生活需要，同時引領全社會形成綠色低碳的生產方式和生活方式。
新時期電氣化發(fā)展呈現(xiàn)新的時代特征
當前，全球能源生產與消費呈現(xiàn)清晰的電氣化趨勢。2020年，全球發(fā)電能源占一次能源消費比重34.4%，較1980年提高了10.8個百分點，全球電能占終端能源消費比重20.0%，較1980年提高了9.0個百分點。
在氣候變化約束下，世界各國相繼提出碳中和目標，加快能源向多元化、清潔化、低碳化轉型，電力是增長最快的終端用能品種，電氣化發(fā)展將深入推進。與傳統(tǒng)電氣化相比，新時期電氣化呈現(xiàn)出協(xié)調互動、經濟便捷、創(chuàng)新驅動、綠色低碳、智能融合的新特征。
協(xié)調互動，就是促進用能行業(yè)與能源電力行業(yè)協(xié)調發(fā)展，帶動工業(yè)、建筑、交通部門和農業(yè)農村用電占比不斷提高，大幅提升電力供需交互響應水平和電力需求側響應能力，支撐供應側低碳電力供給與消費側實時用電需求實現(xiàn)動態(tài)平衡。
經濟便捷，就是推動城鄉(xiāng)電力普遍服務均等化，確保各類用戶在可承受的范圍內按需享有電力。構建現(xiàn)代供電服務體系，優(yōu)化用電營商環(huán)境，提升用戶電力獲得感。構建統(tǒng)一電力市場體系，促進電力資源優(yōu)化配置。
創(chuàng)新驅動，就是跨行業(yè)開展電氣化關鍵共性技術創(chuàng)新，支持電氣化領域融通創(chuàng)新，打造行業(yè)間創(chuàng)新主體高效協(xié)作、創(chuàng)新資源有序流動、創(chuàng)新活力競相迸發(fā)的電氣化發(fā)展新模式，構建循環(huán)可持續(xù)的電氣化發(fā)展生態(tài)圈。
綠色低碳，就是大力發(fā)展非化石能源，推動火電清潔高效低碳利用，支撐多元清潔能源供應體系建設。大幅提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力，構建新能源供給消納體系，支撐新型電力系統(tǒng)建設，滿足全社會日益增長的綠色電力消費需求。
智能融合，就是實施電力源網荷儲一體化發(fā)展，推動電力流與信息流深入融合，促進電力系統(tǒng)數(shù)字化轉型，支撐智慧能源系統(tǒng)建設。以電能為主要供能形式，實現(xiàn)多異質能源子系統(tǒng)之間的協(xié)同運行與互補互濟。
我國所處的電氣化進程階段
經中國電力企業(yè)聯(lián)合會研究，可以把電氣化進程總體分為3個發(fā)展時期，具體包含7個進程階段，即電氣化前期(萌芽階段、起步階段)、電氣化中期(孕育階段、成長階段、轉型階段)、電氣化后期(繁榮階段、智慧階段)。我國電氣化進程穩(wěn)步向前推進，總體處于電氣化中期成長階段。
分地區(qū)看，2020年，我國東部地區(qū)電氣化進程加快推進，即將進入電氣化中期轉型階段，中部、西部地區(qū)處于電氣化中期成長階段，東北地區(qū)處于電氣化中期孕育階段。
具體來看，東部地區(qū)電能占終端能源消費比重高于其他地區(qū)，用戶平均停電時間低于其他地區(qū)。中部地區(qū)電力消費強度低于其他地區(qū)。西部地區(qū)在低碳電力供應水平方面保持領先。東北地區(qū)受終端用能結構偏煤，建筑部門電能替代潛力釋放緩慢等因素影響，電能占終端能源消費比重偏低。
分區(qū)域看，粵港澳大灣區(qū)、長三角區(qū)域已進入電氣化中期轉型階段，2020年，粵港澳大灣區(qū)電氣化進程與英國相當，長三角區(qū)域電氣化水平接近德國。成渝經濟圈、京津冀區(qū)域處于電氣化中期成長階段。
具體來看，粵港澳大灣區(qū)和長三角區(qū)域的電能占終端能源消費比重高于其他區(qū)域，兩個區(qū)域的用戶平均停電時間已躋身世界主要灣區(qū)前列。成渝經濟圈的電力供應低碳化程度高，對該區(qū)域電氣化發(fā)展的貢獻度大。京津冀區(qū)域電能占終端能源消費比重偏低，單位GDP電耗相對較高。
分省份看，經濟發(fā)達省份電氣化水平相對更高，2020年，廣東、浙江、北京、江蘇、上海、福建6個省(市)處于電氣化中期轉型階段。山東、天津、海南、云南、重慶、四川、湖北、青海、安徽、貴州、江西、河南、陜西、湖南、甘肅、廣西、寧夏、內蒙古18個省(市、區(qū))處于電氣化中期成長階段。山西、新疆、吉林、遼寧、黑龍江、河北6個省(區(qū))的電氣化進程處于中期孕育階段。西藏電氣化進程處于前期階段。
分產業(yè)看，2020年，工業(yè)部門電氣化率26.2%，保持穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢。其中，四大高載能行業(yè)電氣化率18.1%，實現(xiàn)止跌回升，較上年提高0.3個百分點。汽車制造業(yè)電氣化率72.7%，3年累計提高11.8個百分點，增幅位居主要制造業(yè)之首;建筑部門電氣化率44.9%，較上年提高0.8個百分點，同比增幅在主要部門中最大。交通部門電氣化率3.9%，較上年提高0.2個百分點。新能源汽車保有量高速增長，充電基礎設施建設加快推進，帶動充換電服務業(yè)用電量達到117.5億千瓦時，比上年增長72%，是交通部門電氣化率提高的主要驅動因素。
我國電氣化進程的國際比較
世界各國能源資源稟賦、社會發(fā)展階段、經濟結構、人民生活水平差異較大，對電氣化發(fā)展水平會產生不同影響。與發(fā)達國家相比，發(fā)展中國家工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，發(fā)電用能占比、終端電能占比一直處于提升階段，我國電氣化發(fā)展水平總體上與發(fā)達國家處于同一水平區(qū)間。從反映電氣化發(fā)展程度的主要指標看:
電能占終端能源消費比重。2020、2021年，我國電能占終端能源消費比重分別為25.5%、26.9%，高于經合組織(以下簡稱：OECD)國家平均水平(2020年數(shù)據(jù)，下同);美國、英國、法國、德國、日本、巴西電能占終端能源消費比重(2020年數(shù)據(jù)，下同)分別為20.4%、19.8%、24.8%、19.2%、28.7%和19.6%。
人均用電量。2020、2021年，我國人均用電量分別為5331、5899千瓦時/人，約為OECD國家平均水平的7成;美國、英國、法國、德國、日本、巴西人均用電量分別為12284、4523、6645、6441、7851、2542千瓦時/人。
人均生活用電量。2020、2021年，我國人均生活用電量分別為776、835千瓦時/人，約為OECD國家平均水平的三分之一，與OECD國家平均水平的差距持續(xù)縮小;美國、英國、法國、德國、日本、巴西人均生活用電量分別為4576、1575、2488、1590、2001、714千瓦時/人。
發(fā)電能源占一次能源消費比重。2020、2021年，我國發(fā)電能源占一次能源消費比重占比分別為45.1%、45.8%，與日本處于同一水平區(qū)間;美國、英國、法國、德國、日本、巴西發(fā)電能源占一次能源消費比重分別為36.8%、31.1%、51.2%、31.7%、44.4%、25.5%。
非化石能源發(fā)電量占比。2020、2021年，我國非化石能源發(fā)電量占比分別為33.9%、34.5%，與美國處于同一水平區(qū)間;美國、英國、法國、德國、日本、巴西非化石能源發(fā)電量占比分別為39.3%、61.2%、91.2%、56.4%、25.1%、86.8%。
單位GDP電耗。2020、2021年，我國單位GDP電耗分別為831、852千瓦時/萬元(約0.54、0.55千瓦時/美元)，超出OECD國家平均水平的1.7倍左右，在主要國家中處于偏高水平;美國、英國、法國、德國、日本、巴西單位GDP電耗分別為0.21、0.11、0.19、0.16、0.23、0.31千瓦時/美元，我國節(jié)能節(jié)電潛力巨大。
銷售電價。2020年，我國工業(yè)、居民電價水平分別為0.57、0.55元/千瓦時，工業(yè)電價與美國處于同一水平區(qū)間，居民電價在主要國家中最低;美國、英國、法國、德國、日本工業(yè)電價分別為0.46、1.08、0.86、1.20、1.12元/千瓦時，以上國家居民電價分別為0.91、1.68、1.48、2.38、1.76元/千瓦時。
我國電氣化發(fā)展面臨的形勢與挑戰(zhàn)
當前，在建設人與自然和諧共生現(xiàn)代化的新要求下，能源低碳轉型“以電為中心”的特征愈加鮮明，電氣化發(fā)展仍有空間，同時也面臨著新的形勢與挑戰(zhàn)。
一是經濟發(fā)展持續(xù)恢復向好激發(fā)電氣化發(fā)展?jié)摿?/strong>。我國深入推進和拓展中國式現(xiàn)代化，加快構建新發(fā)展格局，建設現(xiàn)代化產業(yè)體系，全面推進鄉(xiāng)村振興，促進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，推進高水平對外開放，將有力支撐經濟發(fā)展基本面長期向好，帶動電力需求持續(xù)保持剛性增長。電力消費預期向好，電力供應保障能力持續(xù)提升，將帶動主要部門和重點領域電氣化覆蓋范圍進一步擴大，促進電氣化發(fā)展路徑更加多元，有力支撐全社會電氣化水平穩(wěn)步提升，帶動電能占終端能源消費比重不斷提高。
二是用能行業(yè)低碳轉型加快電氣化發(fā)展新舊動能轉換。我國加快構建碳達峰碳中和“1+N”政策體系，工業(yè)、城鄉(xiāng)建設等重點領域碳達峰實施方案將提升電氣化水平作為推動行業(yè)綠色發(fā)展的重要途徑。經過多年推廣，常規(guī)易實施、經濟效益明顯的電能替代項目已基本完成，未來滿足用能行業(yè)日益增長的低碳轉型和綠色電力消費需求，需要加快推進新興電能替代技術設備研發(fā)試點和推廣應用，帶動電能替代深入重點行業(yè)工藝環(huán)節(jié)，融入關鍵領域用能轉型，拓寬終端用能電氣化市場。
三是終端用能電氣化適應新型電力系統(tǒng)面臨新挑戰(zhàn)。我國構建新型電力系統(tǒng)，推動新能源占比逐步提高，促進電力源網荷儲一體化發(fā)展。實現(xiàn)高比例新能源消納需要大幅提升系統(tǒng)調節(jié)能力和電力供需交互響應水平。當前，電力需求側響應能力有待提升，引導各類終端用戶參與電力削峰填谷的市場和價格機制仍不健全，新型儲能在促進新能源供給與終端用戶消納銜接的應用場景、商業(yè)模式、成本回收等方面面臨約束。構建適應新型電力系統(tǒng)要求的新型負荷體系、促進用能行業(yè)與電力行業(yè)協(xié)調發(fā)展已經成為現(xiàn)階段電氣化發(fā)展需要解決的關鍵問題。
全社會攜手推動提升電氣化水平
電氣化水平的提升，需要全社會的共同努力。預計2023~2025年，工業(yè)部門電氣化發(fā)展總體平穩(wěn)、穩(wěn)中有進，工業(yè)高效供熱電氣化、綠電制氫等先進工業(yè)電能替代技術和新型裝備經濟性逐步提升，帶動工業(yè)部門電氣化率達到28.2%~30.6%;建筑部門電氣化水平持續(xù)快速提升，“熱泵+蓄能”、光伏建筑一體化、電廚炊、智能家電等建筑部門電能替代技術裝備應用規(guī)模持續(xù)擴大，“光儲直柔”等前沿技術創(chuàng)新應用潛力加速釋放，帶動建筑部門電氣化率達到51.4%~55.9%;交通部門電氣化趨勢持續(xù)向好，電動汽車成為推進交通部門電氣化進程的主要驅動因素，帶動交通部門電氣化率達到4.8%~5.5%;農業(yè)農村電氣化進程加快推進，農網鞏固提升工程深入實施，分布式清潔能源微電網技術應用范圍逐步擴大，帶動農業(yè)與鄉(xiāng)村居民生活電氣化率達到42.2%~47.6%。
電力行業(yè)不僅要加快推動自身清潔低碳轉型發(fā)展，還要為全社會、各行業(yè)提升電氣化水平、實現(xiàn)“雙碳”目標提供堅強的電力保障。據(jù)測算，2025年、2030年、2060年我國全社會用電量將分別達到9.5萬億、11.1萬億、14.9萬億千瓦時;2025年、2030年、2060年最大用電負荷將分別達到16.3億、20.0億、23.2億千瓦。預計到2030年、2060年，我國電能占終端能源消費比重分別超過35%、65%。
持續(xù)提升電氣化水平，是實現(xiàn)“雙碳”目標的必然選擇，需要全社會共同努力，統(tǒng)籌協(xié)調。對電力行業(yè)來說，關鍵是要加快構建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系，不斷增強電力系統(tǒng)彈性，完善市場機制，推動電力資源在全國更大范圍內共享互濟和優(yōu)化配置。
一要大力實施電能替代，加快推動生產生活方式綠色轉型。堅持節(jié)能優(yōu)先方針，牢固樹立節(jié)能意識，完善節(jié)能政策機制，積極引導全社會節(jié)約用能、高效用能、綠色用能。加快實施綜合能效提升等節(jié)能工程，以更大力度推動實施重點領域電能替代，優(yōu)先推廣高效電能替代技術，加快電能替代設備效率提升。在工農業(yè)生產中大力推廣電鍋爐、電窯爐、電灌溉等，推動工業(yè)級高溫熱泵、大功率電熱儲能鍋爐等新型電能替代裝備融入更多生產工藝環(huán)節(jié)，加快推進工業(yè)綠色微電網建設。在交通運輸領域使用電能替代燃油，加快構建便利高效、適度超前的充換電網絡體系，深入實施鐵路電氣化改造，促進船舶靠港使用岸電常態(tài)化。在建筑領域大力推廣建筑光伏一體化，在居民生活領域發(fā)展電采暖、分布式熱泵、電廚炊、智能家居等，推廣應用“熱泵+蓄能”、建筑電蓄冷。加強碳排放監(jiān)測與核算，大力提高能源利用效率，降低能源消費強度，推動全社會形成經濟高效、低碳環(huán)保的生活方式。
二要統(tǒng)籌能源安全保障與綠色轉型，加快發(fā)展清潔能源。百年未有之大變局下，全球能源安全面臨多重不確定性因素。電力在緩解我國油氣對外依存度、保障能源總體安全方面的作用日益凸顯。貫徹總體國家安全觀，這就要求我們要堅持系統(tǒng)觀念，加快推動低碳能源替代高碳能源、非化石能源替代化石能源，依靠非化石能源等清潔能源滿足增量能源需求，逐步使清潔能源成為能源供應主體，推動非化石能源躍升發(fā)展。堅持集中式與分布式并舉，就地消納和外送消納并舉，加快建設大型風電光伏基地，大力發(fā)展多能互補、綜合能源服務，推動新能源大規(guī)模高質量發(fā)展。以水電、核電等清潔發(fā)電為支撐，持續(xù)加大研發(fā)投入和科技攻關力度，構建多元化清潔電力供應體系。發(fā)揮電網資源配置平臺作用，推動煤電托底保供按需發(fā)展，大力提升電力系統(tǒng)綜合調節(jié)能力，提高可再生能源消納能力，加快建設新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)。
三要加強綠色技術創(chuàng)新，助力構建現(xiàn)代化產業(yè)體系。牢牢把握數(shù)字化、智能化、綠色化方向，積極推動電力行業(yè)與先進數(shù)字技術融合發(fā)展。創(chuàng)新引領用能高效轉換與電力供需互動，推動虛擬電廠、車網互動等新興技術加速向寬場景、大規(guī)模商業(yè)應用轉化。推動光伏、海上風電、儲能、氫能等新能源產業(yè)與傳統(tǒng)產業(yè)融合發(fā)展，助力形成新能源、高端裝備制造等先進制造業(yè)集群。建立跨行業(yè)科研聯(lián)合攻關機制，協(xié)同開展“光儲直柔”、氫電耦合等跨行業(yè)電氣化關鍵技術攻關與標準制訂，進一步激發(fā)以電能為主要用能形式的新一代信息技術、人工智能、生物技術、新能源汽車、新材料等戰(zhàn)略性產業(yè)創(chuàng)新活力，推動能源結構調整，促進能源消費新模式、新業(yè)態(tài)快速發(fā)展。
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