電氣化是推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的重要途徑，電氣化水平是現(xiàn)代文明進(jìn)步的重要標(biāo)志。近年來，我國電氣化發(fā)展態(tài)勢持續(xù)向好，電能在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的地位進(jìn)一步提升。
當(dāng)前，在能源革命和數(shù)字革命雙重驅(qū)動下，電氣化發(fā)展已經(jīng)超出了電力行業(yè)的傳統(tǒng)邊界。電能替代已深入重點(diǎn)行業(yè)工藝環(huán)節(jié)、融入關(guān)鍵領(lǐng)域用能轉(zhuǎn)型，將拓寬終端用能電氣化市場，并進(jìn)一步帶動重點(diǎn)行業(yè)和主要部門用能形態(tài)發(fā)生顯著變化。
中國電氣化將進(jìn)入中期轉(zhuǎn)型階段
在24日舉行的第二屆中國電氣化發(fā)展高端論壇上，中國電力企業(yè)聯(lián)合會聯(lián)合人民日報數(shù)字傳播共同發(fā)布了《中國電氣化年度發(fā)展報告2022》。報告預(yù)計，未來3年中國電氣化發(fā)展總體呈現(xiàn)穩(wěn)步向好態(tài)勢，預(yù)計2025年全國電氣化進(jìn)程將由電氣化中期成長階段進(jìn)入中期轉(zhuǎn)型階段。
報告根據(jù)能源電力行業(yè)統(tǒng)計與調(diào)查數(shù)據(jù)，構(gòu)建電氣化發(fā)展指標(biāo)體系和電氣化進(jìn)程指數(shù)。報告顯示，2021年以來，中國終端用能電氣化發(fā)展政策導(dǎo)向清晰，低碳電氣化發(fā)展政策持續(xù)完善，主要電氣化進(jìn)程評價指標(biāo)總體向好。2021年，全國電能占終端能源消費(fèi)比重約26.9%，較上年提高1.4個百分點(diǎn)，同比增幅達(dá)到近5年來的最高水平，在全球主要國家中位居前列；人均生活用電量達(dá)到835千瓦時，比上年增長7.6%，約為經(jīng)合組織國家平均水平的三分之一；非化石能源發(fā)電量占比達(dá)到34.3%，較上年提高0.6個百分點(diǎn)，與美國處于同一水平區(qū)間。
報告指出，中國電氣化進(jìn)程保持穩(wěn)步推進(jìn)態(tài)勢，2021年，全國電氣化進(jìn)程指數(shù)約76.4，比上年增長0.8，總體處于電氣化中期成長階段，東部、中部、西部、東北地區(qū)電氣化進(jìn)程指數(shù)分別達(dá)到78.9、74.1、73.0、67.8，東部地區(qū)電氣化進(jìn)程加快推進(jìn)。
報告認(rèn)為，未來3年(2023-2025年)電氣化發(fā)展總體呈現(xiàn)穩(wěn)步向好態(tài)勢，預(yù)計2025年，全國電能占終端能源消費(fèi)比重提高到31.2%，東部、中部、西部、東北地區(qū)分別達(dá)到33.1%、28.2%、31.4%、17.4%；全國電氣化進(jìn)程指數(shù)達(dá)到80.2，由電氣化中期成長階段進(jìn)入中期轉(zhuǎn)型階段，西部地區(qū)電氣化進(jìn)程提速，預(yù)計電氣化進(jìn)程指數(shù)未來3年累計增長3.7，增幅位居四大地區(qū)之首。
工業(yè)電氣化水平保持穩(wěn)定
分領(lǐng)域看，工業(yè)電氣化水平保持穩(wěn)定?！秷蟾妗凤@示，我國工業(yè)電氣化率達(dá)26.2%，與上年持平，其中汽車制造業(yè)電氣化率為72.7%，3年累計提高11.8個百分點(diǎn)，增幅位居主要制造業(yè)之首。
建筑電氣化發(fā)展持續(xù)向好。建筑電氣化率達(dá)44.9%，較上年提高0.8個百分點(diǎn)。建筑供暖供冷與生活消費(fèi)領(lǐng)域替代電量快速增長，空氣源熱泵、水源熱泵、蓄熱電鍋爐等新型電采暖設(shè)備在現(xiàn)有集中供熱管網(wǎng)難以覆蓋的區(qū)域逐步推廣應(yīng)用。
交通電氣化進(jìn)程穩(wěn)中有進(jìn)。交通電氣化率達(dá)3.9%，較上年提高0.2個百分點(diǎn)，換電重卡產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。2021年，全國純電動重卡汽車銷量為9650輛，較上年增長近2倍，其中換電重卡占比超過30%，福田汽車、上汽紅巖、漢馬科技集團(tuán)、徐工汽車、北奔重汽等車企推出換電重卡。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村電氣化水平快速提升。農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村居民生活電氣化率達(dá)35.2%，較上年提高2.4個百分點(diǎn)。電網(wǎng)企業(yè)持續(xù)開展農(nóng)村電網(wǎng)鞏固提升工程，加快高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田電網(wǎng)配套工程建設(shè)，提升農(nóng)村分布式電源接入及消納能力，加快傳統(tǒng)農(nóng)村電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，全面提升農(nóng)村供電質(zhì)量。
工業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要用能領(lǐng)域。工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司司長黃利斌指出，提升工業(yè)領(lǐng)域電氣化水平，要注重強(qiáng)化先進(jìn)電能替代技術(shù)推廣利用，不斷拓寬電能替代領(lǐng)域；同時，以工業(yè)企業(yè)和園區(qū)為重點(diǎn)，加快推進(jìn)工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)，加快新型儲能規(guī)?；瘧?yīng)用，推進(jìn)多能高效互補(bǔ)利用，促進(jìn)就近大規(guī)模高比例消納可再生能源，積極推進(jìn)用能高效化、低碳化、綠色化。
目標(biāo)與挑戰(zhàn)并存
記者了解到，我國電氣化在電能替代、電力服務(wù)水平、低碳電力發(fā)展和電力市場化改革等重點(diǎn)領(lǐng)域均蹄疾步穩(wěn)。但同時，在進(jìn)一步提升電氣化水平的探索路徑中，也面臨新形勢與新挑戰(zhàn)。
在中國電機(jī)工程學(xué)會理事長舒印彪看來，電氣化為社會提供安全便捷的用能方式，而再電氣化是應(yīng)對氣候變化的戰(zhàn)略選擇，能源生產(chǎn)側(cè)的清潔化與能源消費(fèi)側(cè)的電氣化是再電氣化的核心內(nèi)容和重要路徑。他指出，在能源生產(chǎn)側(cè)打造深度低碳電力系統(tǒng)的主要著力點(diǎn)在清潔能源穩(wěn)步替代煤炭發(fā)電?！暗?060年，清潔能源發(fā)電量占比要提高到90%以上，電煤消耗降至3億噸左右。”而在能源消費(fèi)側(cè)，終端用能減碳的重要措施是電能替代?！耙罅μ嵘I(yè)、建筑、交通電氣化水平，實(shí)現(xiàn)電能對化石能源的深度替代。到2060年，工業(yè)、建筑領(lǐng)域電氣化率將達(dá)到80%以上，交通電氣化率超過50%。”
中電聯(lián)電能替代產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)分會會長王繼業(yè)指出，近年來，我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)電新增裝機(jī)總量持續(xù)增長。其中，新能源裝機(jī)增長遠(yuǎn)高于火電裝機(jī)增速，隨之而來的是連續(xù)兩年在夏冬高峰出現(xiàn)電力供應(yīng)偏緊現(xiàn)象。“未來，新能源裝機(jī)將繼續(xù)大幅上升，新能源電力高比例接入將導(dǎo)致峰谷差加劇，而巨大的峰谷差也將極大增加電網(wǎng)平衡的難度，電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力進(jìn)一步增大，電力供需矛盾會日益突出?！?/span>
中國工程院院士江億同樣認(rèn)為，在新型零碳電力系統(tǒng)中，我國電力呈現(xiàn)春秋季過剩、冬夏季不足的特征。如何同時滿足冬夏季的電力不足和消納春秋季多余風(fēng)電光電，是電源結(jié)構(gòu)變化帶來的新問題?！拔磥淼牧闾茧娫唇Y(jié)構(gòu)下，風(fēng)光是主要電源，將達(dá)到61億千瓦，并占電源容量的83%，這也會帶來新挑戰(zhàn)，比如電網(wǎng)系統(tǒng)中缺少轉(zhuǎn)動慣量，如何解決瞬態(tài)調(diào)節(jié)、電網(wǎng)穩(wěn)定的問題?！?/span>
“‘雙碳’目標(biāo)下新能源裝機(jī)將快速增長，電力平衡、電網(wǎng)安全、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、新能源消納都將面臨巨大壓力和挑戰(zhàn)。此外，當(dāng)前缺電現(xiàn)象主要表現(xiàn)為高峰時段電力偏緊，末來將轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏﹄娏俊p缺’的嚴(yán)峻局面?！蓖趵^業(yè)說。
打破邊界加快多能協(xié)同
楊昆表示，在能源革命和數(shù)字革命雙重驅(qū)動下，電氣化發(fā)展已超出了電力行業(yè)的傳統(tǒng)邊界。加快構(gòu)建能源安全新格局，仍需持續(xù)提升電力服務(wù)水平，促進(jìn)綠色電力消費(fèi)，加速終端用能電能替代進(jìn)程，推動電力與現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)深度融合，實(shí)現(xiàn)電能融合多種能源協(xié)同高效運(yùn)行。
江億指出，未來的新型零碳電力系統(tǒng)中，建筑將從簡單的電力消費(fèi)者轉(zhuǎn)化為發(fā)電、蓄電、調(diào)節(jié)和消費(fèi)四位一體的重要角色，是實(shí)現(xiàn)電力零碳的重要支撐。“建筑機(jī)電系統(tǒng)自身也具有蓄能和柔性用電資源，可通過光儲直柔配電，成為柔性用電平臺?！?/span>
王繼業(yè)則建議，堅持源網(wǎng)荷儲協(xié)同，支撐清潔電能替代。推動源網(wǎng)荷儲要素多元、多點(diǎn)、多域的資源高效匹配與互聯(lián)互動，可解決新型電力系統(tǒng)面臨源荷波動性增強(qiáng)和靈活性資源相對不足帶來的電力電量時空錯配難題。
“同時，通過多種電能轉(zhuǎn)化技術(shù)，推動電能、熱能、氫能等多種能源網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互補(bǔ)和協(xié)同優(yōu)化，構(gòu)建電-熱-氫生態(tài)系統(tǒng)，借助多元儲能的動態(tài)時空轉(zhuǎn)移特性，包含儲冷、儲熱、儲電、儲氫等多種形式，實(shí)現(xiàn)多時間尺度的儲能需求，提高電力系統(tǒng)的靈活性和安全性，促進(jìn)清潔能源消納和電能間接利用?！蓖趵^業(yè)建議。