能源转换-中国能源转型发展之路--再电气化

  当前，受气候变化、环境污染、能源安全等因素影响，全球能源正在向绿色、低碳、智能的方向加速转型。电能作为清洁、高效、便捷的二次能源，在各国推进能源转型过程中扮演着日益重要的角色。可以说，全球范围广泛推进的能源转型本质上是一次“再电气化”的过程。不同于传统工业化时期的电气化进程，这一轮再电气化进程具有三个突出特点：一是生产环节大规模开发利用清洁能源，实现对化石能源的替代和发电能源占一次能源消费比重的提升;二是消费环节电能的利用范围大大扩展、利用程度不断深化，对其他终端能源消费品种呈现出广泛替代的趋势;三是以“大云物移”为代表的现代信息技术与能源行业的深度融合，使电能生产利用各环节的智能化、互动化水平显著提升。

中国作为世界上最大的发展中国家和以煤为主的能源生产及消费大国，在此轮能源转型中，将面临资源禀赋、环境保护、技术瓶颈等诸多困难和障碍。特别是目前中国经济发展进入“新常态”，能源需求放缓，在以煤为主的庞大存量空间和趋窄的增量空间进行结构优化调整，需要更好地转型路径顶层设计。“再电气化”发展战略的提出，聚焦中国能源基本问题，给出了一条体现中国特色和发挥中国优势的能源转型之路。

1“再电气化”反映出当前中国能源转型的“焦点”和“痛点”

  中国能源转型必须统筹兼顾“资源可持续、环境友好、安全可靠、经济可承受”，这就要求我们不仅是在现有能源体系中单纯提高清洁能源或非化石能源比重，更重要的是要有能源体系的结构性变化。这就需要尊重能源资源的自然属性，并不断提高能源利用品质，逐步降低化石能源依赖，建立以低碳、清洁能源为主导的能源系统，实现能源、资源、环境的协调可持续发展，这是中国能源转型的“焦点”。

  构建适应高比例新能源发展的能源系统是能源转型的重心和关键。长期以为中国的能源系统与化石能源特性高度耦合，非化石能源的快速发展面临一系列的挑战。新能源大规模集约开发，以及分布式能源、微电网和各种新型用能设施大量接入，热、冷、气等多种能源品种与电能的深度耦合，增加了电力系统的包容性、随机性、不确定性。客观上还存在系统优化资源配置和安全稳定控制不足之处，如部分风光水资源富集地区弃风、弃光、弃水现象严重等。这也成为中国能源转型的“痛点”。

  对症能源转型的“焦点”和“痛点”，需要将更多的风、光等清洁能源转化为电能使用，即在生产和消费侧同步提高电气化水平。中国发电用能在一次能源供应中的比例已达42%，领先美国、日本、德国等发达国家(35%～40%)，电能占终端能源消费比例约22%，与美国、日本、德国等发达国家(23%～28%)差距不大;但清洁能源发电占比约13%，远低于世界平均水平(约25%)，人均用电量约4100小时，低于OECD国家平均水平(约6000小时)，进一步提升电气化水平的潜力巨大。因此，在生产环节大力发展风、光等清洁能源发电，加大对传统化石能源发电的替代力度，在消费环节加大电能对其他终端用能形式的替代力度，积极推进新一轮电气化进程，实现能源生产侧和消费侧的“再电气化”，为中国未来成功实现能源转型开出一剂良方。

  2“再电气化”给出了破解当前能源基本矛盾的根本实现途径

  能源是人类活动的物质基础，其根本目的是满足人民日益增长的高品质能量需要，能源供给与需求的不匹配、不适应，是能源发展的根本矛盾。当前，社会发展与人民生活对于能源的需求主要呈现低碳、清洁、高效、智慧四大特质，如何以一种经济、合理的能源供给方式满足四大特质的能源需求，是破解中国当前能源基本矛盾的根本实现途径。

  “再电气化”有利于能源生产侧与消费侧的集中控碳与脱碳，促进能源低碳转型。“再电气化”在能源生产环节将更多的非化石能源转化为电力使用，替代高碳的化石能源可以有效减少碳排放。2016年我国非化石能源消费占一次能源比重较2015年提高1.3%，减排二氧化碳约1.7亿吨;同时通过把煤炭以发电形式集中利用，可采用碳捕获、利用与封存(CCUS)等技术进行集中控碳与脱碳;另外，在消费环节用电能替代煤炭、石油等化石能源消费，实现消费环节的碳减排。

  “再电气化”有利于大气污染防治，支撑能源清洁转型。“再电气化”在能源生产环节利用清洁能源发电可有效降低二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等大气污染物排放。2016年，我国消纳清洁能源电量约15000亿千瓦时，相当于减排烟尘、二氧化硫、氮氧化物约100万吨、700万吨、230万吨。随着我国火电机组除尘及脱硫脱硝升级改造，按照《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》规定，2020年全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)，可进一步实现污染物排放的高效集中控制。另外，消费侧电能对散烧煤等终端化石能源消费的深度替代，可有效降低煤炭等化石能源的消费量和由此带来的污染物排放，实现能源体系向清洁化发展。预计“十三五”期间，我国通过居民采暖、生产制造、交通运输等领域的电能替代，可新增电量消费约4500亿千瓦时，减排烟尘、二氧化硫、氮氧化物约30万吨、210万吨、70万吨。

  “再电气化”有利于提高整体能源利用效率，推进能源高效转型。电力作为二次能源，可以由几乎所有一次能源转化得到，可获得性高，同时电能可以通过电动机等高效率转化方式，便捷地转化为机械能、热能等一切人类活动需要的能源形式。另外，电能的终端利用效率最高，可以达到90%以上，燃气的终端利用热效率约为50%～90%，燃煤的终端利用效率最低，通常不高于40%。综合来看，电气化水平提升可有效降低能耗。据统计，1990～2015年，我国电气化水平平均上升1个百分点，能源强度下降3.6%。2016～2030年期间，预计电气化水平平均上升1个百分点，能源强度下降2.6%。

  电气化有利于用能精细化控制，保障能源智慧转型。电力具备灵活可控、多元可变特性，可实现与互联网等信息技术更便捷和精准的互动。另外，通过与高级传感、通信、自动控制等技术有机融合，电力具有自我管理与恢复、兼容性强等特点，满足多元化的能源消费需求，推动能源消费从单向、被动的用电方式，向互动、灵活的智能化用电方式转变。