作為促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑，當(dāng)前我國電氣化進(jìn)程保持穩(wěn)步推進(jìn)態(tài)勢。

“提升電氣化水平對于推動能源清潔高效利用、助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有積極意義。”工信部節(jié)能與綜合利用司司長黃利斌日前在“第二屆中國電氣化發(fā)展高端論壇暨第三屆電能替代產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”上指出。

記者在論壇上了解到，作為促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑，當(dāng)前我國電氣化進(jìn)程保持穩(wěn)步推進(jìn)態(tài)勢。而隨著新型零碳電力系統(tǒng)加速構(gòu)建，電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大及電源結(jié)構(gòu)變化給電氣化帶來了新挑戰(zhàn)，應(yīng)加速推動實現(xiàn)電能融合、多種能源協(xié)同高效運(yùn)行。

發(fā)展態(tài)勢持續(xù)向好

2021年以來，我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。論壇期間發(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%，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；非化石能源發(fā)電量占比達(dá)到34.3%，較上年提高0.6%；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，東部地區(qū)電氣化進(jìn)程加快推進(jìn)。

中電聯(lián)黨委書記、常務(wù)副理事長楊昆指出，在積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程中，我國電氣化發(fā)展水平不斷提升，電能占終端能源消費中的比重持續(xù)增加，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綠色轉(zhuǎn)型作出重要貢獻(xiàn)。

2022年6月，國家六部門聯(lián)合發(fā)布的《工業(yè)能效提升行動計劃》明確要求，加快推進(jìn)終端用能電氣化、低碳化，擴(kuò)大電氣化終端用能設(shè)備使用比例。鼓勵優(yōu)先使用可再生能源滿足電能替代項目的用電需求。到2025 年，電能占工業(yè)終端能源消費比重將達(dá)到30%左右。

中電聯(lián)電力發(fā)展研究院院長張?zhí)旃夥治龇Q，電氣化發(fā)展具有20個特征指標(biāo)，包含6項進(jìn)程評價指標(biāo)。“圍繞電力消費、電力供應(yīng)、電力能效3個維度，選取電能占終端能源消費比重、人均生活用電量、發(fā)電能源占一次能源消費比重、非化石能源電力消納量占比、單位GDP電耗、用戶平均停電時間作為電氣化進(jìn)程評價指標(biāo)，以量化分析中國電氣化發(fā)展進(jìn)程。”

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)的主要著力點在清潔能源穩(wěn)步替代煤炭發(fā)電。“到2060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。”而在能源消費側(cè)，終端用能減碳的重要措施是電能替代。“要大力提升工業(yè)、建筑、交通電氣化水平，實現(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。”

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。“未來的零碳電源結(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。”

“‘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?lsquo;雙缺’的嚴(yán)峻局面。”王繼業(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，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，實現(xiàn)電能融合多種能源協(xié)同高效運(yùn)行。

《報告》預(yù)測，未來三年，我國電氣化發(fā)展總體呈現(xiàn)穩(wěn)步向好態(tài)勢。預(yù)計2025年，全國電能占終端能源消費比重提高到31.2%，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。

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者轉(zhuǎn)化為發(fā)電、蓄電、調(diào)節(jié)和消費四位一體的重要角色，是實現(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。”

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、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。”王繼業(yè)建議。