【重磅推荐】国网能源研究院有限公司 张运洲, 鲁刚, 王芃, 等. 能源安全新战略下能源清洁化率和终端电气化率提升路径分析

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张运洲, 鲁刚, 王芃, 等. 能源安全新战略下能源清洁化率和终端电气化率提升路径分析[J]. 中国电力, 2020, 53(2): 1-8.

ZHANG Yunzhou, LU Gang, WANG Peng, et al. Analysis on the improvement path of non-fossil energy consumption proportion and terminal electrification rate under the new energy security strategy [J]. Electric Power, 2020, 53(2): 1-8.

1研究背景

      

     随着新一轮能源革命在全球蓬勃兴起，解决能源可持续供应和应对气候变化成为世界各国的共同使命，习近平总书记在2014年提出了“四个革命，一个合作”能源安全新战略。近年来，我国能源发展仍面临碳排放高、油气对外依存度高、单位产值平均能耗高的“三高”难题。清洁低碳和电气化是能源转型的重要趋势和特点。预计未来30年，非化石能源占一次能源的比重（能源清洁化率）和电能在终端能源消费中的比重（终端电气化率）2项指标将持续大幅提升。

2论文所解决的问题及意义

      为贯彻落实国家能源安全新战略、破解能源发展“三高”难题，先要研究探索一条打破惯性发展模式的能源革命道路。本文围绕推动我国能源清洁低碳发展、保持提升能源自给水平的目标，量化分析了以大幅提升能源清洁化率和终端电气化率为主要特征的转型路径，研判了各项能源发展关键指标变化趋势，着重阐述了这一路径内涵要素，揭示了电力在能源转型中的主导地位，提出了“十四五”期间电力高质量发展的相应政策和措施建议，可为政府部门制定能源电力规划提供相关决策支撑，为国家提升能源自给水平、制定中长期能源发展战略提供参考。

3论文重点内容

     （1）加快推进能源清洁化率和终端电气化率大幅提升是一条可行的能源革命路径，两项指标协同提升也是衡量能源转型成效的关键。优化结果显示，未来30年，能源清洁化率将加速提升，电能在2025年左右超过煤炭成为最主要的终端用能品种。2035年后，随着能源供给清洁化进程加速，能源清洁化率预计在2045年前反超终端电气化率，相对提前达到50%。此外，发电用能占比逐步提高，新增发电用能将主要来自清洁能源，电力系统逐步成为清洁能源生产、消费的核心枢纽，碳排放强度持续下降。

图1  2020-2050年一次能源消费构成情况

图2  2020-2050年终端能源消费变化情况

图3  两个指标变化趋势

图4  2020-2050年清洁能源发电量比重

     （2）这一路径将深刻改变能源电力各环节发展模式，可从6个方面理解认识。一是以革命性方式推动能源供应端清洁化低碳化，有效落实国家低碳排放承诺；二是深度替代传统化石能源，有效提升能源自给率，促进能源安全；三是能源消费方式发生巨大转变，即加速终端能源电气化，促进用能多元化，提升用能效率和用能质量；四是高比例清洁能源构成的电力系统在提升能源自给自足水平中的地位愈发重要；五是必须加快构建支撑高比例新能源与更高电气化水平的新技术体系；六是能源体制改革向纵深推进，能源电力现代市场体系不断完善并充分彰显其功能。

      （3）从中长期推进路径来看，提升能源清洁化率方面，需要统筹非化石能源在不同发展阶段的定位，以及开发建设时序。预计在2020—2035年，我国新增能源电力需求主要依靠非化石能源来提供。2035—2050年，在完成增量清洁替代的基础上，逐步实现存量清洁替代，非化石能源逐渐成为主导能源。提升终端电气化率方面，需要实施电能替代政策，加快技术经济性提升，推动电能在工业、建筑、交通3大重点领域广泛应用。随着智能制造、智慧绿色建筑、“陆、海、空”电能替代技术发展，工业、建筑、交通领域的电气化水平将全方位提升。

图5  2020—2035年一次能源需求变化情况

图6  2035—2050年一次能源需求变化情况

      （4）“十四五”期间若干能源发展关键指标将实现持续快速提升。为推动能源转型路径顺利实现，还需要做好以下几方面工作。一是应将需求侧资源纳入电力平衡用足用好；二是统筹考虑电力供应总成本和新能源利用率平衡点，合理安排新能源规模，坚持集中式和分散式开发并举，进一步向东中部倾斜，合理确定利用率指标；三是优化电源结构，尤其要做好灵活性资源的规划与市场激励机制建设；四是电网发展要继续提升大范围资源配置能力和资产效率效益；五是发挥技术创新引领作用，促进数字技术在电力系统中的广泛应用。

      （5）牢牢把握“十四五”能源革命向纵深发展的战略机遇，需要研究制定好电力高质量发展的政策与措施。一是完善顶层设计，强化规划指导作用，设计电力领域贯彻落实能源安全新战略的长期路线图；二是稳步推进能源结构调整，以适应高比例可再生能源接入，促进各类型电源协调发展；三是合理调控新能源新增规模与布局，加强促进新能源消纳的市场机制创新，研究制定提升新能源设备质量和并网友好性的激励政策；四是加速终端电气化进程；五是建立健全市场对资源优化配置发挥决定性作用的电力市场体系；六是深入实施创新驱动发展战略，加快新动能机制建设，培育壮大新产业、新业态、新模式。

4研究结论

      加快推进能源清洁化率和终端电气化率大幅提升既是构建清洁低碳、安全高效能源体系的一条可行路径，又是打破惯性发展模式、加速能源安全新战略落地的衡量指标。下一步，研究上还需进一步围绕国家能源安全新战略，做好电力领域中长期发展路线图的顶层设计，深入研判提出支撑高比例新能源与更高电气化水平的新技术体系，加快新产业新业态新模式创新探索。

作者简介

第一作者：张运洲（1962—），男，高级工程师（教授级），从事能源电力及电网规划研究，E-mail:  [e-mail]。

第二作者：鲁刚（1981—），男，高级工程师（教授级），从事能源电力规划、电力市场及企业经营管理等领域研究，E-mail: [e-mail]。

团队介绍：国网能源研究院有限公司能源战略与规划研究所紧扣国家能源发展形势与战略布局，立足能源电力前沿领域，经过多年的理论探索与实践积累，逐步形成了以能源电力规划为核心，以能源转型理论认知创新和实验室软硬件建设为重点，布局中国能源战略、能源电力规划、能源环境政策分析及区域综合能源系统四大研究业务方向的“一核、两翼、四支柱”发展思路和业务布局。研究领域包括全球能源格局及中国能源战略、能源电力规划、电力系统源网荷储协调发展、清洁能源并网与消纳分析、生态文明下电网绿色发展与政策评估研究以及区域综合能源系统等研究。负责《中国电源发展分析报告》的策划、研究、编制与发布等工作。牵头负责能源电力规划实验室开发、建设及运营管理。开展研究项目530余项，其中政府委托项目55项、国家电网公司各类项目210余项。获得各类奖项117项，其中国家能源局软科学研究优秀成果奖10项、北京市科技进步奖2项、国家电网公司科技进步奖及软科学奖17项；发表内参专报80余篇，获得党中央国务院领导批示12篇；公开发表期刊论文180余篇，出版专著20部。

       国网能源研究院有限公司经济与能源供需研究所的主要研究领域包括宏观经济分析预测、电力与能源供需分析预测、电力与经济关系分析、节能与电力需求侧管理、电能替代、电力营销等，负责国网电力供需研究实验室（国网公司重点实验室）、国家电力需求侧管理平台的建设运维，定期发布电力供需、全球能源分析与展望、节能节电等研究报告。近10年来，承担国家电网公司总部、网省公司、政府部门委托项目400多项，为国家和省级政府相关政策制定、国网公司战略规划计划制定和生产运营工作提供了重要支撑。发表论文300多篇，牵头编写标准3项，出版著作20多部，获得省部级及以上奖项20多项。撰写国家电网专报及国网内参文章200余篇，获得国家领导人批示20多次。

 往期回顾 

编辑：杨彪

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