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加快推進能源清潔化率和終端電氣化率大幅提升既是構建清潔低碳、安全高效能源體系的一條可行路徑，又是打破慣性發(fā)展模式、加速能源安全新戰(zhàn)略落地的衡量指標。
1研究背景
隨著新一輪能源革命在全球蓬勃興起，解決能源可持續(xù)供應和應對氣候變化成為世界各國的共同使命，習近平總書記在2014年提出了“四個革命，一個合作”能源安全新戰(zhàn)略。近年來，我國能源發(fā)展仍面臨碳排放高、油氣對外依存度高、單位產(chǎn)值平均能耗高的“三高”難題。清潔低碳和電氣化是能源轉型的重要趨勢和特點。預計未來30年，非化石能源占一次能源的比重（能源清潔化率）和電能在終端能源消費中的比重（終端電氣化率）2項指標將持續(xù)大幅提升。
2論文所解決的問題及意義
為貫徹落實國家能源安全新戰(zhàn)略、破解能源發(fā)展“三高”難題，先要研究探索一條打破慣性發(fā)展模式的能源革命道路。本文圍繞推動我國能源清潔低碳發(fā)展、保持提升能源自給水平的目標，量化分析了以大幅提升能源清潔化率和終端電氣化率為主要特征的轉型路徑，研判了各項能源發(fā)展關鍵指標變化趨勢，著重闡述了這一路徑內(nèi)涵要素，揭示了電力在能源轉型中的主導地位，提出了“十四五”期間電力高質量發(fā)展的相應政策和措施建議，可為政府部門制定能源電力規(guī)劃提供相關決策支撐，為國家提升能源自給水平、制定中長期能源發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。
3論文重點內(nèi)容
（1）加快推進能源清潔化率和終端電氣化率大幅提升是一條可行的能源革命路徑，兩項指標協(xié)同提升也是衡量能源轉型成效的關鍵。優(yōu)化結果顯示，未來30年，能源清潔化率將加速提升，電能在2025年左右超過煤炭成為最主要的終端用能品種。2035年后，隨著能源供給清潔化進程加速，能源清潔化率預計在2045年前反超終端電氣化率，相對提前達到50%。此外，發(fā)電用能占比逐步提高，新增發(fā)電用能將主要來自清潔能源，電力系統(tǒng)逐步成為清潔能源生產(chǎn)、消費的核心樞紐，碳排放強度持續(xù)下降。
圖1 2020-2050年一次能源消費構成情況
圖2 2020-2050年終端能源消費變化情況
圖3 兩個指標變化趨勢
圖4 2020-2050年清潔能源發(fā)電量比重
（2）這一路徑將深刻改變能源電力各環(huán)節(jié)發(fā)展模式，可從6個方面理解認識。一是以革命性方式推動能源供應端清潔化低碳化，有效落實國家低碳排放承諾；二是深度替代傳統(tǒng)化石能源，有效提升能源自給率，促進能源安全；三是能源消費方式發(fā)生巨大轉變，即加速終端能源電氣化，促進用能多元化，提升用能效率和用能質量；四是高比例清潔能源構成的電力系統(tǒng)在提升能源自給自足水平中的地位愈發(fā)重要；五是必須加快構建支撐高比例新能源與更高電氣化水平的新技術體系；六是能源體制改革向縱深推進，能源電力現(xiàn)代市場體系不斷完善并充分彰顯其功能。
（3）從中長期推進路徑來看，提升能源清潔化率方面，需要統(tǒng)籌非化石能源在不同發(fā)展階段的定位，以及開發(fā)建設時序。預計在2020—2035年，我國新增能源電力需求主要依靠非化石能源來提供。2035—2050年，在完成增量清潔替代的基礎上，逐步實現(xiàn)存量清潔替代，非化石能源逐漸成為主導能源。提升終端電氣化率方面，需要實施電能替代政策，加快技術經(jīng)濟性提升，推動電能在工業(yè)、建筑、交通3大重點領域廣泛應用。隨著智能制造、智慧綠色建筑、“陸、海、空”電能替代技術發(fā)展，工業(yè)、建筑、交通領域的電氣化水平將全方位提升。
圖5 2020—2035年一次能源需求變化情況
圖6 2035—2050年一次能源需求變化情況
（4）“十四五”期間若干能源發(fā)展關鍵指標將實現(xiàn)持續(xù)快速提升。為推動能源轉型路徑順利實現(xiàn)，還需要做好以下幾方面工作。一是應將需求側資源納入電力平衡用足用好；二是統(tǒng)籌考慮電力供應總成本和新能源利用率平衡點，合理安排新能源規(guī)模，堅持集中式和分散式開發(fā)并舉，進一步向東中部傾斜，合理確定利用率指標；三是優(yōu)化電源結構，尤其要做好靈活性資源的規(guī)劃與市場激勵機制建設；四是電網(wǎng)發(fā)展要繼續(xù)提升大范圍資源配置能力和資產(chǎn)效率效益；五是發(fā)揮技術創(chuàng)新引領作用，促進數(shù)字技術在電力系統(tǒng)中的廣泛應用。
（5）牢牢把握“十四五”能源革命向縱深發(fā)展的戰(zhàn)略機遇，需要研究制定好電力高質量發(fā)展的政策與措施。一是完善頂層設計，強化規(guī)劃指導作用，設計電力領域貫徹落實能源安全新戰(zhàn)略的長期路線圖；二是穩(wěn)步推進能源結構調(diào)整，以適應高比例可再生能源接入，促進各類型電源協(xié)調(diào)發(fā)展；三是合理調(diào)控新能源新增規(guī)模與布局，加強促進新能源消納的市場機制創(chuàng)新，研究制定提升新能源設備質量和并網(wǎng)友好性的激勵政策；四是加速終端電氣化進程；五是建立健全市場對資源優(yōu)化配置發(fā)揮決定性作用的電力市場體系；六是深入實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，加快新動能機制建設，培育壯大新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式。
4研究結論
加快推進能源清潔化率和終端電氣化率大幅提升既是構建清潔低碳、安全高效能源體系的一條可行路徑，又是打破慣性發(fā)展模式、加速能源安全新戰(zhàn)略落地的衡量指標。下一步，研究上還需進一步圍繞國家能源安全新戰(zhàn)略，做好電力領域中長期發(fā)展路線圖的頂層設計，深入研判提出支撐高比例新能源與更高電氣化水平的新技術體系，加快新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式創(chuàng)新探索。
張運洲, 魯剛, 王芃, 等. 能源安全新戰(zhàn)略下能源清潔化率和終端電氣化率提升路徑分析[J]. 中國電力, 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
隨著新一輪能源革命在全球蓬勃興起，解決能源可持續(xù)供應和應對氣候變化成為世界各國的共同使命，習近平總書記在2014年提出了“四個革命，一個合作”能源安全新戰(zhàn)略。近年來，我國能源發(fā)展仍面臨碳排放高、油氣對外依存度高、單位產(chǎn)值平均能耗高的“三高”難題。清潔低碳和電氣化是能源轉型的重要趨勢和特點。預計未來30年，非化石能源占一次能源的比重（能源清潔化率）和電能在終端能源消費中的比重（終端電氣化率）2項指標將持續(xù)大幅提升。
2論文所解決的問題及意義
為貫徹落實國家能源安全新戰(zhàn)略、破解能源發(fā)展“三高”難題，先要研究探索一條打破慣性發(fā)展模式的能源革命道路。本文圍繞推動我國能源清潔低碳發(fā)展、保持提升能源自給水平的目標，量化分析了以大幅提升能源清潔化率和終端電氣化率為主要特征的轉型路徑，研判了各項能源發(fā)展關鍵指標變化趨勢，著重闡述了這一路徑內(nèi)涵要素，揭示了電力在能源轉型中的主導地位，提出了“十四五”期間電力高質量發(fā)展的相應政策和措施建議，可為政府部門制定能源電力規(guī)劃提供相關決策支撐，為國家提升能源自給水平、制定中長期能源發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。
3論文重點內(nèi)容
（1）加快推進能源清潔化率和終端電氣化率大幅提升是一條可行的能源革命路徑，兩項指標協(xié)同提升也是衡量能源轉型成效的關鍵。優(yōu)化結果顯示，未來30年，能源清潔化率將加速提升，電能在2025年左右超過煤炭成為最主要的終端用能品種。2035年后，隨著能源供給清潔化進程加速，能源清潔化率預計在2045年前反超終端電氣化率，相對提前達到50%。此外，發(fā)電用能占比逐步提高，新增發(fā)電用能將主要來自清潔能源，電力系統(tǒng)逐步成為清潔能源生產(chǎn)、消費的核心樞紐，碳排放強度持續(xù)下降。
圖1 2020-2050年一次能源消費構成情況
圖2 2020-2050年終端能源消費變化情況
圖3 兩個指標變化趨勢
圖4 2020-2050年清潔能源發(fā)電量比重
（2）這一路徑將深刻改變能源電力各環(huán)節(jié)發(fā)展模式，可從6個方面理解認識。一是以革命性方式推動能源供應端清潔化低碳化，有效落實國家低碳排放承諾；二是深度替代傳統(tǒng)化石能源，有效提升能源自給率，促進能源安全；三是能源消費方式發(fā)生巨大轉變，即加速終端能源電氣化，促進用能多元化，提升用能效率和用能質量；四是高比例清潔能源構成的電力系統(tǒng)在提升能源自給自足水平中的地位愈發(fā)重要；五是必須加快構建支撐高比例新能源與更高電氣化水平的新技術體系；六是能源體制改革向縱深推進，能源電力現(xiàn)代市場體系不斷完善并充分彰顯其功能。
（3）從中長期推進路徑來看，提升能源清潔化率方面，需要統(tǒng)籌非化石能源在不同發(fā)展階段的定位，以及開發(fā)建設時序。預計在2020—2035年，我國新增能源電力需求主要依靠非化石能源來提供。2035—2050年，在完成增量清潔替代的基礎上，逐步實現(xiàn)存量清潔替代，非化石能源逐漸成為主導能源。提升終端電氣化率方面，需要實施電能替代政策，加快技術經(jīng)濟性提升，推動電能在工業(yè)、建筑、交通3大重點領域廣泛應用。隨著智能制造、智慧綠色建筑、“陸、海、空”電能替代技術發(fā)展，工業(yè)、建筑、交通領域的電氣化水平將全方位提升。
圖5 2020—2035年一次能源需求變化情況
圖6 2035—2050年一次能源需求變化情況
（4）“十四五”期間若干能源發(fā)展關鍵指標將實現(xiàn)持續(xù)快速提升。為推動能源轉型路徑順利實現(xiàn)，還需要做好以下幾方面工作。一是應將需求側資源納入電力平衡用足用好；二是統(tǒng)籌考慮電力供應總成本和新能源利用率平衡點，合理安排新能源規(guī)模，堅持集中式和分散式開發(fā)并舉，進一步向東中部傾斜，合理確定利用率指標；三是優(yōu)化電源結構，尤其要做好靈活性資源的規(guī)劃與市場激勵機制建設；四是電網(wǎng)發(fā)展要繼續(xù)提升大范圍資源配置能力和資產(chǎn)效率效益；五是發(fā)揮技術創(chuàng)新引領作用，促進數(shù)字技術在電力系統(tǒng)中的廣泛應用。
（5）牢牢把握“十四五”能源革命向縱深發(fā)展的戰(zhàn)略機遇，需要研究制定好電力高質量發(fā)展的政策與措施。一是完善頂層設計，強化規(guī)劃指導作用，設計電力領域貫徹落實能源安全新戰(zhàn)略的長期路線圖；二是穩(wěn)步推進能源結構調(diào)整，以適應高比例可再生能源接入，促進各類型電源協(xié)調(diào)發(fā)展；三是合理調(diào)控新能源新增規(guī)模與布局，加強促進新能源消納的市場機制創(chuàng)新，研究制定提升新能源設備質量和并網(wǎng)友好性的激勵政策；四是加速終端電氣化進程；五是建立健全市場對資源優(yōu)化配置發(fā)揮決定性作用的電力市場體系；六是深入實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，加快新動能機制建設，培育壯大新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式。
4研究結論
加快推進能源清潔化率和終端電氣化率大幅提升既是構建清潔低碳、安全高效能源體系的一條可行路徑，又是打破慣性發(fā)展模式、加速能源安全新戰(zhàn)略落地的衡量指標。下一步，研究上還需進一步圍繞國家能源安全新戰(zhàn)略，做好電力領域中長期發(fā)展路線圖的頂層設計，深入研判提出支撐高比例新能源與更高電氣化水平的新技術體系，加快新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式創(chuàng)新探索。
張運洲, 魯剛, 王芃, 等. 能源安全新戰(zhàn)略下能源清潔化率和終端電氣化率提升路徑分析[J]. 中國電力, 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.
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