二、我国“再电气化”发展路径研究
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，需要更好地进行转型路径顶层设计。
从适应“再电气化”发展要求看，我国可再生能源资源丰富，新能源发电装机规模、产业规模位居世界前列，具有提高生产侧电气化水平的基础;同时，我国工业燃煤小锅炉众多，燃油占交通用能比重近90%，居民生活领域的化石能源直接利用占比约60%，具有提高消费侧电气化水平的空间。未来，需要重点推进生产侧的“绿色电气化”、消费侧的“广泛电气化”、以及系统侧的“智能电气化”。
图4 我国电气化发展路径
(一)绿色电气化：通过大力发展非化石能源，逐步实现对化石能源的增量替代和存量替代，稳步提高生产侧电气化水平。
2030年优先实现增量清洁替代。2020～2030年，能源需求增长约9亿吨标准煤，其中非化石能源能够提供近5亿吨标准煤，贡献率超过54%;电力需求增长约2.8万亿千瓦时，其中非化石能源能够提供约1.6万亿千瓦时，贡献率超过57%。生产侧电气化水平超过54%。
图5 2030年新增能源与新增电力供应结构
2050年实现存量清洁替代。2030～2050年，能源结构和电源结构持续优化，2050年非化石能源在能源需求总量和电力需求总量中的贡献率分别超过50%和70%，生产侧电气化水平超过66%。
图6 2050年能源供应结构与电力供应结构
(二)广泛电气化：不断拓展电能在终端能源消费中利用的广度和深度，提高电能对煤炭、油气等化石能源的替代力度，按照“先工业，后交通、商业、居民”的顺序推进电能替代，提高消费侧电气化水平。
2030年前电能成为终端能源消费的主体。2015～2030年，电能消费增加5.5亿吨标准煤，油气消费合计增加5.5亿吨标准煤，煤炭消费减少3.6亿吨标准煤，下降27%。2030年消费侧电气化水平超过30%，电能超越煤炭成为终端消费主体能源。工业部门仍是我国电气化水平提升的主要驱动，对电量增长的贡献率约40%，居民、交通、商业分别为25%、17%、10%。
图7 2030年、2050年终端能源消费结构
2050年电能的终端能源消费主体地位持续巩固。2030～2050年，电能消费增加3.7亿吨标准煤，天然气消费增加1.8亿吨标准煤，石油消费下降2.2亿吨标准煤，煤炭消费再减少3.6亿吨标准煤，降至6.2亿吨标准煤。2050年消费侧电气化水平超过40%。工业部门用电量下降，居民、交通、商业成为电气化水平提升的主要驱动，电量增长贡献率分别为52%、42%、39%。
(三)智能电气化：绿色电气化带来的新能源规模化发展、电力电子元件的大量采用以及广泛电气化带来的负荷多元化特征，使得电力系统运行机理发生深刻变化，安全稳定运行面临巨大挑战。通过推动以“大云物移”为代表的现代信息技术、人工智能技术与能源电力行业深度融合，优化大电网安全稳定控制能力，增强源网荷之间的友好互动。
突破关键技术。遵循大电网运行规律和安全机理，围绕新能源开发利用的各个环节，在电网方面，突破高电压等级柔性输电、直流电网、大容量海底电缆、超导输电等先进输电和新一代智能电网技术，大幅提升电网资源配置能力、平衡调节能力和安全稳定控制能力;在电源方面，综合运用材料、信息通信、高端电工装备等先进技术，使得各类电源能够自动采集、智能分析与灵活控制，实现大规模新能源的智能发电与友好并网;在负荷方面，应用智能电能表、用电信息采集系统、合同能源管理、电网与用户双向互动服务技术，改进用电方式、提高终端电能利用效率。
精准设计机制。近期，推动出台实施新能源补贴退坡机制，完善电能替代财政补贴和税收优惠政策，增强新能源发电与电能替代价格竞争力水平。中远期，重点推动全国统一电力市场建设，完善配套政策法律体系，健全能源市场体系，以科学合理的价格机制引导再电气化进程有序推进。
总的来看，未来再电气化进程将势不可挡，这既是构建中国能源互联网的内在要求，更是实现能源转型的战略路径。未来我国电气化水平将呈现持续较快增长态势，超越全球平均水平，并在国际上成为引领者。
(刘俊 郑宽 李江涛)
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