“提升电气化水平对于推动能源清洁高效利用、助力产业转型升级，实现碳达峰碳中和目标具有积极意义。”工信部节能与综合利用司司长黄利斌日前在“第二届中国电气化发展高端论坛暨第三届电能替代产业发展高峰论坛”上指出。
记者在论坛上了解到，作为促进能源结构调整、绿色低碳转型的重要路径，当前我国电气化进程保持稳步推进态势。而随着新型零碳电力系统加速构建，电网规模扩大及电源结构变化给电气化带来了新挑战，应加速推动实现电能融合、多种能源协同高效运行。
发展态势持续向好
2021年以来，我国终端用能电气化发展政策导向清晰，低碳电气化发展政策持续完善，主要电气化进程评价指标总体向好。论坛期间发布的《中国电气化年度发展报告2022》（以下简称《报告》）显示，2021年，全国电能占终端能源消费比重约26.9%，较上年提高1.4%，同比增幅达到近5年来的最高水平，在全球主要国家中位居前列；非化石能源发电量占比达到34.3%，较上年提高0.6%；全国电气化进程指数约76.4，比上年增长0.8，总体处于电气化中期成长阶段，东部地区电气化进程加快推进。
中电联党委书记、常务副理事长杨昆指出，在积极稳妥推进碳达峰碳中和进程中，我国电气化发展水平不断提升，电能占终端能源消费中的比重持续增加，为经济社会发展绿色转型作出重要贡献。
2022年6月，国家六部门联合发布的《工业能效提升行动计划》明确要求，加快推进终端用能电气化、低碳化，扩大电气化终端用能设备使用比例。鼓励优先使用可再生能源满足电能替代项目的用电需求。到2025年，电能占工业终端能源消费比重将达到30%左右。
中电联电力发展研究院院长张天光分析称，电气化发展具有20个特征指标，包含6项进程评价指标。“围绕电力消费、电力供应、电力能效3个维度，选取电能占终端能源消费比重、人均生活用电量、发电能源占一次能源消费比重、非化石能源电力消纳量占比、单位GDP电耗、用户平均停电时间作为电气化进程评价指标，以量化分析中国电气化发展进程。”
目标与挑战并存
记者了解到，我国电气化在电能替代、电力服务水平、低碳电力发展和电力市场化改革等重点领域均蹄疾步稳。但同时，在进一步提升电气化水平的探索路径中，也面临新形势与新挑战。
在中国电机工程学会理事长舒印彪看来，电气化为社会提供安全便捷的用能方式，而再电气化是应对气候变化的战略选择，能源生产侧的清洁化与能源消费侧的电气化是再电气化的核心内容和重要路径。他指出，在能源生产侧打造深度低碳电力系统的主要着力点在清洁能源稳步替代煤炭发电。“到2060年，清洁能源发电量占比要提高到90%以上，电煤消耗降至3亿吨左右。”而在能源消费侧，终端用能减碳的重要措施是电能替代。“要大力提升工业、建筑、交通电气化水平，实现电能对化石能源的深度替代。到2060年，工业、建筑领域电气化率将达到80%以上，交通电气化率超过50%。”
中电联电能替代产业发展促进分会会长王继业指出，近年来，我国电网规模不断扩大，发电新增装机总量持续增长。其中，新能源装机增长远高于火电装机增速，随之而来的是连续两年在夏冬高峰出现电力供应偏紧现象。“未来，新能源装机将继续大幅上升，新能源电力高比例接入将导致峰谷差加剧，而巨大的峰谷差也将极大增加电网平衡的难度，电力系统调峰压力进一步增大，电力供需矛盾会日益突出。”
中国工程院院士江亿同样认为，在新型零碳电力系统中，我国电力呈现春秋季过剩、冬夏季不足的特征。如何同时满足冬夏季的电力不足和消纳春秋季多余风电光电，是电源结构变化带来的新问题。“未来的零碳电源结构下，风光是主要电源，将达到61亿千瓦，并占电源容量的83%，这也会带来新挑战，比如电网系统中缺少转动惯量，如何解决瞬态调节、电网稳定的问题。”
“‘双碳’目标下新能源装机将快速增长，电力平衡、电网安全、网架结构、新能源消纳都将面临巨大压力和挑战。此外，当前缺电现象主要表现为高峰时段电力偏紧，末来将转变为电力电量‘双缺’的严峻局面。”王继业说。
打破边界加快多能协同
杨昆表示，在能源革命和数字革命双重驱动下，电气化发展已超出了电力行业的传统边界。加快构建能源安全新格局，仍需持续提升电力服务水平，促进绿色电力消费，加速终端用能电能替代进程，推动电力与现代数字信息技术深度融合，实现电能融合多种能源协同高效运行。
《报告》预测，未来三年，我国电气化发展总体呈现稳步向好态势。预计2025年，全国电能占终端能源消费比重提高到31.2%，全国电气化进程指数达到80.2，由电气化中期成长阶段进入中期转型阶段，西部地区电气化进程提速。
江亿指出，未来的新型零碳电力系统中，建筑将从简单的电力消费者转化为发电、蓄电、调节和消费四位一体的重要角色，是实现电力零碳的重要支撑。“建筑机电系统自身也具有蓄能和柔性用电资源，可通过光储直柔配电，成为柔性用电平台。”
王继业则建议，坚持源网荷储协同，支撑清洁电能替代。推动源网荷储要素多元、多点、多域的资源高效匹配与互联互动，可解决新型电力系统面临源荷波动性增强和灵活性资源相对不足带来的电力电量时空错配难题。
“同时，通过多种电能转化技术，推动电能、热能、氢能等多种能源网络的互联互补和协同优化，构建电-热-氢生态系统，借助多元储能的动态时空转移特性，包含储冷、储热、储电、储氢等多种形式，实现多时间尺度的储能需求，提高电力系统的灵活性和安全性，促进清洁能源消纳和电能间接利用。”王继业建议。
