“雙碳”背景下，我國能源轉型要求優(yōu)化能源結構、提升能源效率、加快形成綠色生產生活方式。以化石能源為主的能源結構有待轉型，亟須大規(guī)模開發(fā)利用清潔能源，加快推進低碳用能技術應用，有效降低我國碳排放水平，“電能替代”已形成一個公認的“選項”。中國電力企業(yè)聯合會（以下簡稱“中電聯”）發(fā)布的《中國電氣化年度發(fā)展報告2022》（以下簡稱《報告》）顯示，2021年全國電能占終端能源消費比重約26.9%，較上年提高1.4個百分點，全國電氣化進程指數約為76.4，比上年增長0.8。
離不開政策的引導
《2030年前碳達峰行動方案》要求，“提升工業(yè)電氣化水平”“提高建筑終端電氣化水平”“提升農村用能電氣化水平”“提升鐵路系統電氣化水平”。《2022年能源工作指導意見》明確了電能替代的發(fā)展目標，提出“新增電能替代電量1800億千瓦時左右”“出臺推進電能替代的指導意見，擴大電能替代的深度和廣度”。
記者了解到，全國各地各行業(yè)認真落實國家政策要求，因地制宜出臺環(huán)保、補貼、稅收、價格等電能替代支持政策，在全社會形成了實施電能替代、促進清潔能源利用的良好氛圍。隨著多年的推廣實施與宣傳引導，對電能替代的社會認知已從電網單方面倡導逐漸轉變?yōu)閲抑鲗七M、社會廣泛認同，實施電能替代的能源消費理念逐漸深入人心。
《報告》顯示，2021年，國家電網有限公司推動實施電能替代項目8.98萬個，完成替代電量1532億千瓦時，創(chuàng)新推廣全電工廠、純電動船、電制氨、共享替代等新技術新模式；南方電網公司發(fā)布《南方電網“十四五”電能替代發(fā)展規(guī)劃》，提出“十四五”期間實現電能替代1800億千瓦時，重點實施包括電鍋爐、電動汽車、電窯爐、軌道交通、熱泵、電蓄冷空調在內的9類電能替代技術，大力打造電動汽車、電釀酒、電烤煙、電制茶等行業(yè)示范項目。
全國各地項目持續(xù)推進，能源消費逐步呈現出電氣化趨勢，電能替代不斷為能源清潔化發(fā)展提供強大支撐。具體來看，2021年，工業(yè)領域完成替代電量1284.5億千瓦時，比上年增長約2%；建筑供暖供冷與生活消費領域完成替代電量241.1億千瓦時，比上年增長約10%；交通運輸領域完成替代電量57.2億千瓦時；農業(yè)生產與加工領域完成替代電量13.5億千瓦時。
根據當前發(fā)展情況，有專家建議，應在工業(yè)、交通、建筑、農業(yè)農村4個領域重點實施電能替代。工業(yè)、建筑是用能巨頭，替代規(guī)模相對較大。交通電氣化水平相對較低，在4%左右，還有進一步發(fā)展空間。
中電聯預計，“十四五”期間，電能替代新增用電量力爭超過8000億千瓦時，到2025年電能占終端能源消費的比重預計超過30%。
電能替代步入“深水區(qū)”
值得關注的是，《報告》顯示，2021年全國累計完成替代電量1891億千瓦時，比上年下降16.0%，替代電量占用電增量的比重為23.3%。
對于替代電量下降的原因，中電聯表示，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電消費需求，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，促進高溫蒸汽熱泵、高密度蓄熱材料、“光儲直柔”、高效電池及快速充電等先進前沿電能替代技術創(chuàng)新取得新突破，拓寬終端用能電氣化市場，支持用能行業(yè)低碳轉型。
據了解，多年來，電能替代已由最初的5項技術拓展到現在的5大類、15小類、39項細分技術。“十三五”期間，全國累計實施電能替代項目29萬個，在能源消費終端環(huán)節(jié)相當于減少散燒煤、直燃油2.6億噸標準煤，減少二氧化碳排放6.4億噸，減少二氧化硫、氮氧化物等污染物排放2.9億噸，為防治大氣污染、促進社會節(jié)能減排、優(yōu)化終端能源消費結構作出積極貢獻。
業(yè)內專家認為，目前全國終端用能電氣化水平約為27%，若想在2025年達到30%的目標，還需要開展一些工作。針對持續(xù)推進電能替代工作，上述專家建議，一是電能替代需要以保障電力安全供應為基本前提，電能替代推進應與當地電源出力水平、電網建設情況、儲能發(fā)展進程及需求側資源管理能力相互統籌協調。在電力供需分析與電力規(guī)劃建設工作中，充分考慮電能替代用電需求。二是加強配套電網建設，提升配電網運行靈活性、可靠性和智能化水平。推進電網升級改造，優(yōu)化電力調度，提升電網安全運行管理水平，確保電能替代項目電力安全穩(wěn)定供應。引導電能替代用戶配置儲能裝置，增強自身電力保障能力。
優(yōu)化供需交互響應
隨著我國不斷推進新能源占比逐漸提高的新型電力系統，促進電力向源網荷儲一體化發(fā)展，實現高比例新能源消納仍需要大幅提升系統調節(jié)能力和電力供需交互響應水平。
電能替代項目大規(guī)模接入，對電網配套設施提出了新的要求，需要堅強配網支撐。同時也需要增加電能替代資源及設備的靈活性，基于負荷特性、互補潛力，利用“電能替代+需求響應”技術實現與電網友好互動，促進源網荷儲協同。
《報告》建議，在電力供需形勢相對寬松的地區(qū)，結合工業(yè)、建筑、交通領域電能替代潛力和產業(yè)低碳電氣化轉型政策支持力度，積極推動實施技術成熟度高、經濟性好、減污降碳效果明顯的電能替代項目，更好滿足終端用戶日益增長的清潔電力需求；在電力供需形勢時段性偏緊地區(qū)，穩(wěn)步推廣非高峰季節(jié)電能替代項目，或建設布局具有錯峰功能的替代項目，如“熱泵+蓄能”、建筑電蓄冷、農業(yè)電烘干等；在電網網架薄弱的邊遠、邊疆、海島地區(qū)，考慮電能替代項目建設運營成本，穩(wěn)妥布局分布式能源微電網項目。
記者從多方了解到，當前，我國電力需求側響應能力仍有待提升，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、成本回收等方面受到約束。構建適應新型電力系統要求的新型負荷體系、促進用能行業(yè)與電力行業(yè)協調發(fā)展已經成為現階段電氣化發(fā)展需要解決的關鍵問題。同時，受發(fā)電側成本增加影響，工商業(yè)用戶市場交易電價相應提高，這可能會推高電力供需緊張時期相關用戶的用電成本，會影響用戶對實施電能替代項目的接受度。目前電力市場建設尚不完善，亟待加快推進。電力市場應支持電能替代項目參與中長期交易、現貨交易以及碳市場交易，推動電能替代項目作為需求側響應資源參與電力輔助服務市場。
