“能源生產(chǎn)電力化，電力生產(chǎn)清潔化”，將帶來(lái)哪些變革

當(dāng)交通、通信和能源三個(gè)要素同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，也意味著新經(jīng)濟(jì)體系正在形成

工業(yè)領(lǐng)域未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注高效電轉(zhuǎn)蒸汽、大規(guī)模電制氫等技術(shù)，研發(fā)核心技術(shù)裝備并推廣應(yīng)用，持續(xù)深挖工業(yè)領(lǐng)域替代潛力

化石能源支持下的工業(yè)文明，已經(jīng)造成了城鄉(xiāng)二元對(duì)立，新能源支持下的生態(tài)文明，則將助力新型城鎮(zhèn)化，改變城鄉(xiāng)發(fā)展格局

能源產(chǎn)業(yè)牽一發(fā)動(dòng)全身，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。能源產(chǎn)業(yè)的歷次變革，都對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了長(zhǎng)遠(yuǎn)而又深刻的影響。

當(dāng)交通、通信和能源三個(gè)要素同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，也意味著新經(jīng)濟(jì)體系正在形成。

19世紀(jì)，由蒸汽驅(qū)動(dòng)的印刷機(jī)和電報(bào)機(jī)、豐富的煤炭資源和國(guó)家鐵路系統(tǒng)（以火車為代表）的結(jié)合，形成了推動(dòng)社會(huì)轉(zhuǎn)型的通用技術(shù)平臺(tái)，從而引發(fā)了第一次工業(yè)革命。蒸汽機(jī)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)能源發(fā)展產(chǎn)生了劃時(shí)代的影響，推動(dòng)了煤炭的大規(guī)模高效開(kāi)發(fā)和利用，促使社會(huì)生產(chǎn)從手工勞動(dòng)轉(zhuǎn)向大機(jī)器生產(chǎn)，極大地提升了勞動(dòng)效率和社會(huì)生產(chǎn)力。19世紀(jì)后期，蒸汽機(jī)技術(shù)的提升潛力越來(lái)越小，對(duì)煤炭主導(dǎo)的能源發(fā)展的推動(dòng)作用開(kāi)始逐漸減緩。

20世紀(jì)，電力、電話、廣播、電視、廉價(jià)的石油和國(guó)家公路系統(tǒng)（以內(nèi)燃機(jī)車為代表）的緊密結(jié)合，為第二次工業(yè)革命創(chuàng)造了基礎(chǔ)設(shè)施。隨著內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，以石油和電力為代表的新的能源形式推動(dòng)了能源效率和勞動(dòng)生產(chǎn)力進(jìn)一步提升。

現(xiàn)在，我們正處于第三次工業(yè)革命之中。在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，數(shù)字化通信互聯(lián)網(wǎng)融合了數(shù)字化可再生能源互聯(lián)網(wǎng)（由太陽(yáng)能和風(fēng)能驅(qū)動(dòng)）和數(shù)字化交通運(yùn)輸互聯(lián)網(wǎng)（由綠色能源驅(qū)動(dòng)的無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車和燃料電池汽車組成），將改變21世紀(jì)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)。　　

新變革的落腳點(diǎn)

電能是清潔、高效、便捷的二次能源，是工業(yè)化進(jìn)程的“助推器”。當(dāng)前，在新一輪科技革命的推動(dòng)下，能源電力的開(kāi)發(fā)更加綠色化，電力的輸送與使用更加智能化，能源電力與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和人民生活的融合更加密切，以電為中心的現(xiàn)代能源體系特征愈發(fā)明顯。這一輪能源產(chǎn)業(yè)的新變革，最主要的落腳點(diǎn)就在電力上，是以“能源生產(chǎn)電力化，電力生產(chǎn)清潔化”為基本特征的電力新變革。

從能源生產(chǎn)側(cè)來(lái)看，2018年，我國(guó)發(fā)電用能占比達(dá)到46.4%，高于世界平均水平；到2035年，我國(guó)發(fā)電用能占比有望達(dá)到57%。在供給側(cè)，非化石能源取代化石能源的條件初步具備。基地式規(guī)模化的開(kāi)發(fā)使得新能源上網(wǎng)電價(jià)已具備同火電標(biāo)桿電價(jià)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的潛力；儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展及成本持續(xù)下降和具有針對(duì)性的電力需求側(cè)管理，可以有效克服新能源的不穩(wěn)定性；智能控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用使能源電力資源能在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)靈活高效配置，實(shí)現(xiàn)發(fā)電和負(fù)荷的動(dòng)態(tài)匹配，促進(jìn)不穩(wěn)定非化石能源的消納。《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2020》的數(shù)據(jù)顯示，2019年全國(guó)新增發(fā)電裝機(jī)容量10500萬(wàn)千瓦，其中新增并網(wǎng)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量分別為2572萬(wàn)千瓦和2652萬(wàn)千瓦，合計(jì)新增占全國(guó)新增發(fā)電裝機(jī)容量的49.75%，電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。

在消費(fèi)側(cè)，大規(guī)模電能替代化石能源初具經(jīng)濟(jì)性。在上一輪電力革命的基礎(chǔ)上，正在進(jìn)行的新一輪深度電氣化和“再電氣化”如火如荼。與其他能源品種相比，電能的終端利用效率最高，可以達(dá)到90%以上。中國(guó)的數(shù)據(jù)表明，電能的經(jīng)濟(jì)效率是石油的3.2倍、煤炭的17.3倍，即1噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量電能創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與3.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量的石油、17.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量的煤炭創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值相當(dāng)。隨著電力在終端消費(fèi)比例的不斷提高，各種能源之間的融合和替代也在加強(qiáng)。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用也前所未有地將各個(gè)能源品類以更優(yōu)化的方式結(jié)合起來(lái)，能夠以更加清潔和低碳的方式供應(yīng)能源。

工業(yè)領(lǐng)域是當(dāng)前替代電量的主要來(lái)源。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)以及終端用能電氣化技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是冶金、陶瓷、供暖等工業(yè)電氣化行業(yè)技術(shù)不斷向綠色、智能、數(shù)字化方向發(fā)展，電能對(duì)終端化石能源的替代將不斷深化。汽車動(dòng)力正在從汽柴油大規(guī)模轉(zhuǎn)向動(dòng)力電池，全社會(huì)的云端化、智能化正推動(dòng)大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的快速擴(kuò)容，以工業(yè)互聯(lián)、智能家居等為代表的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，加上汽車工業(yè)的電氣化轉(zhuǎn)型，將使未來(lái)的電力需求越來(lái)越大。隨著新能源上網(wǎng)電價(jià)下降，通過(guò)拉大峰谷電價(jià)差，特別是降低谷電價(jià)格，可以在供暖和交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模電能替代，促進(jìn)以電為核心的能源消費(fèi)新時(shí)代加速到來(lái)。

能源技術(shù)創(chuàng)新方向

未來(lái)電力發(fā)展格局取決于技術(shù)的發(fā)展方向及發(fā)展速度，受研發(fā)、市場(chǎng)、需求、國(guó)外引進(jìn)等多方面因素的影響。《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030年）》《能源裝備實(shí)施方案》等文件，明確了“十三五”乃至國(guó)家中長(zhǎng)期能源技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的主要方向，包括高效太陽(yáng)能利用、大型風(fēng)電、氫能與燃料電池、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮堋⑾冗M(jìn)儲(chǔ)能、現(xiàn)代電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能與能效提升等。

工業(yè)領(lǐng)域未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注高效電轉(zhuǎn)蒸汽、大規(guī)模電制氫等技術(shù)，研發(fā)核心技術(shù)裝備并推廣應(yīng)用，持續(xù)深挖工業(yè)領(lǐng)域替代潛力。

建筑領(lǐng)域，供冷供暖方面電能替代潛力可期。未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展高效電制冷/熱、高密度低成本蓄冷/熱、儲(chǔ)能等技術(shù)，提升現(xiàn)有技術(shù)裝備能效水平，降低建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本，進(jìn)一步提升建筑領(lǐng)域電氣化水平。

交通領(lǐng)域的電能替代整體處于快速發(fā)展階段。未來(lái)應(yīng)聚焦汽車、船舶電氣化方向，重點(diǎn)開(kāi)展新能源汽車充電樁、新能源船舶等關(guān)鍵技術(shù)研究，提出典型設(shè)計(jì)方案。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，需加強(qiáng)長(zhǎng)壽命、低成本、智能化、高可靠性的海、陸、空電氣化交通工具研究，全面推動(dòng)我國(guó)交通領(lǐng)域電氣化，為電能替代提供新引擎。

同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)電能替代技術(shù)與人工智能、邊緣計(jì)算、5G等技術(shù)的融合應(yīng)用，不斷提升終端電能消費(fèi)設(shè)備數(shù)字化、智能化水平，助力電能在終端用能結(jié)構(gòu)中的占比持續(xù)提升。　　

零碳社會(huì)的新經(jīng)濟(jì)

展望未來(lái)，電力新變革將在哪些方面促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的變革？

首先是減少碳排放，使整個(gè)社會(huì)向零碳邁進(jìn)。

以化石能源為主導(dǎo)的一次能源消費(fèi)，構(gòu)成了全球碳排放的主要來(lái)源之一。2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要途徑是大規(guī)模發(fā)展非化石能源，因此，電力的綠色轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ)。光伏和風(fēng)電的全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新和降低成本是未來(lái)實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電高速增長(zhǎng)的最重要驅(qū)動(dòng)力。隨著更大規(guī)模的低成本的可再生能源發(fā)電供給越來(lái)越多，可再生能源電力制氫（“綠氫”）也將變得更加經(jīng)濟(jì)可行，使很多很難電氣化的工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和成為可能。

其次是產(chǎn)業(yè)鏈重塑，促進(jìn)新模式新業(yè)態(tài)涌現(xiàn)。

電力大變革催生一些新的產(chǎn)業(yè)和企業(yè)，同時(shí)也會(huì)使一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)面臨轉(zhuǎn)型調(diào)整的挑戰(zhàn)。一方面，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，市場(chǎng)化改革推進(jìn)以及新技術(shù)帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，電力行業(yè)的商業(yè)模式也在不斷迭代創(chuàng)新，新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。能源、電力、用戶三者之間的關(guān)系變得越來(lái)越緊密，以客戶需求為中心的經(jīng)營(yíng)理念將創(chuàng)造出更加多元的服務(wù)模式。如綜合能源服務(wù)具有提升能源效率、降低用能成本、促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)等特點(diǎn)，使能源的供應(yīng)、服務(wù)、用能等方面日趨多元化。另一方面，未來(lái)商業(yè)模式創(chuàng)新也來(lái)源于技術(shù)突破的應(yīng)用以及政策扶持的疊加。可再生能源大規(guī)模高比例并網(wǎng)帶來(lái)的安全挑戰(zhàn)，以及互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)與能源電力深度融合而塑造出的新業(yè)態(tài)、新模式均待深入探討與驗(yàn)證。對(duì)于電力行業(yè)從業(yè)者而言，未來(lái)十年是大變革期，也是歷史機(jī)遇期。

第三是助力新型城鎮(zhèn)化，改變城鄉(xiāng)發(fā)展格局。

伴隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，能源需求是逐步上升的。城鎮(zhèn)化過(guò)程需要能源供給，新型城鎮(zhèn)化更需注重生態(tài)綠色。化石能源支持下的工業(yè)文明，已經(jīng)造成了城鄉(xiāng)二元對(duì)立，新能源支持下的生態(tài)文明，則將助力新型城鎮(zhèn)化，改變城鄉(xiāng)發(fā)展格局。新能源相對(duì)均衡分布的特點(diǎn)，決定了其利用的天然優(yōu)勢(shì)在中小城市和農(nóng)村。不僅有土地資源可供風(fēng)電和太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用，而且還有豐富的生物質(zhì)資源，可直接用于供熱，或生產(chǎn)沼氣，或以熱電聯(lián)產(chǎn)方式進(jìn)行利用等。河南省蘭考縣的經(jīng)驗(yàn)證明，全國(guó)大部分農(nóng)村不僅可以做到能源基本自給，有的甚至還可以向城市提供富余電力。在新型城鎮(zhèn)化的規(guī)劃和建設(shè)中，統(tǒng)籌做好農(nóng)村可再生能源的開(kāi)發(fā)利用，是徹底改變農(nóng)村面貌，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和農(nóng)村現(xiàn)代化的一個(gè)新途徑或突破口。未來(lái)將有越來(lái)越多的農(nóng)戶成為新能源的“產(chǎn)銷者”。

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