“雙碳”背景下，我國能源轉型要求優化能源結構、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，亟須大規模開發利用清潔能源，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”。中國電力企業聯合會（以下簡稱“中電聯”）發布的《中國電氣化年度發展報告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”?！?022年能源工作指導意見》明確了電能替代的發展目標，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，全國各地各行業認真落實國家政策要求，因地制宜出臺環保、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為國家主導推進、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；南方電網公司發布《南方電網“十四五”電能替代發展規劃》，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、電制茶等行業示范項目。
全國各地項目持續推進，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展提供強大支撐。具體來看，2021年，工業領域完成替代電量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；農業生產與加工領域完成替代電量13.5億千瓦時。
根據當前發展情況，有專家建議，應在工業、交通、建筑、農業農村4個領域重點實施電能替代。工業、建筑是用能巨頭，替代規模相對較大。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”
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試點和推廣應用，帶動電能替代深入重點行業工藝環節、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新取得新突破，拓寬終端用能電氣化市場，支持用能行業低碳轉型。
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，在能源消費終端環節相當于減少散燒煤、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、促進社會節能減排、優化終端能源消費結構作出積極貢獻。
業內專家認為，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展，實現高比例新能源消納仍需要大幅提升系統調節能力和電力供需交互響應水平。
電能替代項目大規模接入，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，結合工業、建筑、交通領域電能替代潛力和產業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，穩步推廣非高峰季節電能替代項目，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、農業電烘干等；在電網網架薄弱的邊遠、邊疆、海島地區，考慮電能替代項目建設運營成本，穩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、促進用能行業與電力行業協調發展已經成為現階段電氣化發展需要解決的關鍵問題。同時，受發電側成本增加影響，工商業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。
