電氣化推動了人類文明的進步，成為衡量現代社會發(fā)展水平的一個重要標志。黨的二十大報告提出，積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，深入推進能源革命，積極參與應對氣候變化全球治理。應對全球氣候變化，實現社會各領域的綠色可持續(xù)發(fā)展，再電氣化是必然選擇。

再電氣化將引領能源變革、產業(yè)變革和社會變革

是可以方便使用的二次清潔能源，電力的廣泛應用使人類擺脫了時間和空間維度對能源生產、利用的限制，電氣化被稱為“20世紀最偉大的工程成就”。

電氣化為社會提供了安全便捷的用能方式。電是唯一可以與其他能源直接進行大規(guī)模轉換的能源，因其安全、清潔、高效、便捷的特點得到廣泛應用。電力已經成為經濟社會發(fā)展的重要物質基礎和人們須臾不可離開的生產生活資料。第二次工業(yè)革命以后，人類進入了“電氣時代”，電力在不斷拓展自身應用領域和使用方式的同時，也在加快推動社會進步。特別是上世紀50年代以來，計算機、自動化、信息通信、網絡等重大技術創(chuàng)新主要建立在電氣化的基礎之上，支撐經濟社會發(fā)展的技術體系、產業(yè)體系和工業(yè)體系都與電密不可分。

再電氣化是應對氣候變化的戰(zhàn)略選擇。100多年來，化石能源的大量使用導致氣候變化、資源短缺和環(huán)境污染，這三大問題使人類的可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。目前，全球二氧化碳排放總量達到363億噸，其中91%來自化石能源。在全球能源體系中，化石能源仍高達78%，電能的消費比重達到20%。全球發(fā)電總裝機85億千瓦，發(fā)電量為25萬億千瓦時，其中化石能源裝機和發(fā)電量占比都接近60%。面對這樣的現狀，應對氣候變化的根本出路在于減少化石能源消耗，實施再電氣化是重要途徑。再電氣化是指在能源生產側實施清潔替代，以低碳能源代替高碳能源；在能源消費側實施電能替代，推動清潔電力的大范圍使用，以電為中心、電力系統(tǒng)為平臺，建設高度電氣化社會。再電氣化順應全球綠色低碳轉型的發(fā)展趨勢，是對能源變革形勢下電力發(fā)展規(guī)律的認識，是傳統(tǒng)電氣化的躍升與發(fā)展。

再電氣化推動建立以清潔能源為主體的能源體系。新一輪能源革命正在加速演進，風電、等新能源將大規(guī)模替代化石能源，清潔能源將成為能源供應的主體，而90%以上的清潔能源都需要轉化為電力使用。預計2060年，隨著風、光、水、核等多種能源的綜合開發(fā)利用，全球一次能源消費總量達到260億噸標煤，非化石能源消費的占比要達到70%，電能消費的占比達到60%，全球電氣化水平將以前所未有的速度實現快速提升。

再電氣化助力技術產業(yè)優(yōu)化升級。目前，全球工業(yè)、建筑、交通等領域電氣化率分別是26%、32%和1%，再電氣化將推動工業(yè)生產結構優(yōu)化升級、工藝流程再造和產業(yè)鏈供應鏈重構，形成以清潔電力生產消費為基礎的新型技術和產業(yè)體系。隨著各領域電能替代的廣度和深度不斷拓展，通信基站、數據中心、數字經濟和綠氫制造等新產業(yè)新業(yè)態(tài)的用能需求快速增長，傳統(tǒng)的工業(yè)、建筑、交通等領域用能形勢也將發(fā)生深刻的變化。預計到2060年，全球電力需求增速將達到能源消費增速的3倍以上，工業(yè)、建筑、交通等領域的電氣化率將分別提升至50%、70%和45%以上。

再電氣化讓生活更加美好。再電氣化推動用能方式的清潔化、低碳化、高效化。根據國際能源署統(tǒng)計，全球約55%的二氧化碳排放與生活方式的選擇有關。未來，提供動力、熱力的能源將以清潔電力為主，新的生產生活方式主要建立在用電基礎上。再電氣化將改變人們的用能習慣，電動汽車、智能家居、全電廚房、熱泵供暖、綠色交通等用能方式為生活提供更多便利，助力全社會形成經濟高效、低碳環(huán)保的生活方式。

我國再電氣化發(fā)展目標和路徑

2022年11月，國際電工委員會（IEC）召開第86屆大會，以“引領IEC邁向未來”為主題，提出了建設數字化和全電社會的發(fā)展倡議，旨在推動聯合國可持續(xù)發(fā)展目標的實現，助力全球綠色低碳轉型。國際能源署（IEA）也曾提出要將低碳能源、提升能效、電氣化作為應對氣候變化的關鍵路徑，世界各國紛紛將電氣化作為應對氣候變化的主要措施。我國實現“雙碳”目標要以清潔化、電氣化、數字化、標準化為方向，加快推進能源綠色低碳轉型。到2060年，我國能源發(fā)展將實現“70、80、90”的目標。也就是，電能消費比重達到70%，非化石能源消費比重超過80%，清潔能源發(fā)電量占比超過90%。能源生產側的清潔化與能源消費側的電氣化是再電氣化的核心內容和重要路徑，如同一個硬幣的兩面，在推動消費側電氣化的同時，在供應側必須要打造綠色低碳、以清潔能源為主體的能源體系。

能源生產側打造深度低碳電力系統(tǒng)。電力行業(yè)的碳排放主要來自于生產電力、熱力的化石燃料。2022年，我國原煤消耗42.8億噸，其中55%用于發(fā)電，還有40%以上直接進入終端能源消費環(huán)節(jié)，這無疑會極大影響我國的碳排放量。減碳的根本途徑是實現清潔替代，主要著力點是清潔能源穩(wěn)步替代煤炭發(fā)電。到2060年，清潔能源發(fā)電量占比提高到90%以上，電煤消耗降到3億噸左右，產生的二氧化碳排放通過碳匯和CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage，碳捕獲、利用與封存）等技術予以中和。

能源消費側提升全社會電氣化水平。能源消費側碳排放主要集中在工業(yè)、建筑、交通等領域。提高電氣化率可以降低能源消費側碳排放。當前，我國工業(yè)、建筑、交通等領域電氣化率分別為26.2%、44.9%和3.9%，合計排放二氧化碳70億噸，占二氧化碳總排放量的60%。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、交通等領域的電氣化水平，實現電能對化石能源的深度替代。到2060年，我國工業(yè)、建筑電氣化率將達到80%以上，交通電氣化率超過50%，其中公路、鐵路電氣化率分別達到70%和95%。

再電氣化重點領域與關鍵技術

實施再電氣化是我國能源電力發(fā)展的重要方向，要聚焦再電氣化重點領域，加快推進關鍵技術創(chuàng)新突破。

（一）電力供應清潔化

加快發(fā)展新能源。在西部、北部地區(qū)，加快在沙漠、戈壁、荒漠等地區(qū)的大型風光基地開發(fā)，提升新能源主動支撐能力和大規(guī)模外送效率。在東中部地區(qū)，因地制宜發(fā)展分散式風電、分布式光伏。在東南沿海地區(qū)，推進海上風電規(guī)模化、集約化開發(fā)。預計到2060年，我國風電、太陽能發(fā)電裝機達到50億千瓦，發(fā)電量占比超過60%。在技術開發(fā)方面，加快突破風機整體優(yōu)化設計，葉片回收循環(huán)利用等技術；低成本高效率、光伏組件回收再利用等技術；海上風電要突破平臺的輕量化、柔性直流組網等技術；發(fā)展海洋能、地熱能等發(fā)電技術。

統(tǒng)籌開發(fā)水電和核電。預計2060年，我國常規(guī)水電裝機達到5.4億千瓦，抽水蓄能4億千瓦。加強西南水電統(tǒng)籌規(guī)劃，實現流域“水風光”互補開發(fā)。積極推進抽水蓄能電站建設，因地制宜發(fā)展中小型抽水蓄能電站，發(fā)展梯級水能循環(huán)利用等技術。到2060年，我國核電裝機將超過4億千瓦，發(fā)電量占比達到18%。加快國產化第三代壓水堆技術推廣，發(fā)展高溫氣冷堆等第四代核電技術，推進核能在供汽、供熱、工業(yè)制氫等領域的綜合利用。

加快煤電清潔高效技術進步。提高煤電機組效率，提升靈活調節(jié)能力，實現從電量提供主體向兜底保供、調節(jié)服務轉變。2030年前，煤電發(fā)電量和裝機要達峰，發(fā)電量峰值約5.5萬億千瓦時。2060年，保留4億千瓦左右裝機容量的煤電，發(fā)電量1萬億千瓦時左右，發(fā)揮應急備用、調峰調頻等作用。

突破捕碳固碳技術。CCUS是實現大規(guī)模人工碳移除的主要技術手段，目前我國投運及在建的CCUS示范項目約40個，年捕集能力約為300萬噸，主要分布在石油、煤化工、電力等行業(yè)，但建設成本和捕集能耗偏高，尚不具備大規(guī)模商業(yè)化應用的條件。要加快突破碳捕集方法、材料、工藝、流程、利用等方面的技術瓶頸，推進大規(guī)模二氧化碳驅油、封存和化工應用。BECCS（Bio-Energy with Carbon Capture and Storage，生物質能-碳捕獲與封存）技術將生物質與碳捕獲與封存技術結合，實現負碳排放。全球生物質資源豐富，BECCS技術發(fā)展?jié)摿薮蟆ｎA計到2060年，我國生物質發(fā)電裝機規(guī)模有望達到2億千瓦，其中BECCS占比力爭達到1/3。

發(fā)展氫能和新型儲能。預計到2060年，我國氫能消費比重達到10%～15%，其中80%以上是綠氫。加強綠氫制備關鍵技術研發(fā)，提高電-氫-電轉換效率，發(fā)展高性能低成本氫燃料電池、氫燃汽輪機等技術。加快突破電化學儲能熱穩(wěn)定性、系統(tǒng)集成、梯次利用、納米材料等關鍵技術研發(fā)。發(fā)展蓄熱、蓄冷、氫儲等低成本、長時間尺度的儲能技術，保障電力連續(xù)可靠供應。

（二）工業(yè)電氣化

目前，我國工業(yè)領域的二氧化碳排放量為53億噸，占全國排放總量的46%，其中鋼鐵、建材、化工三大行業(yè)合計占工業(yè)排放二氧化碳總量的83%。要加快推進氫基燃料等低碳技術和生產工藝創(chuàng)新，打造新型工業(yè)技術體系。

鋼鐵行業(yè)。據中鋼協(xié)發(fā)布的數據顯示，2022年我國粗鋼產量超過10億噸，每噸粗鋼的碳排放量達到了1.8噸，鋼鐵行業(yè)碳排放總量超過18億噸。要大力發(fā)展氫還原冶金、直接電解煉鋼等技術，充分利用鋼回收資源，發(fā)展電爐短流程煉鋼，推動鋼鐵工業(yè)的深度減碳。

建材行業(yè)。碳排放量約15億噸，其中水泥、玻璃、陶瓷等生產過程的排放量占60%以上，要通過電能替代和綠氫等低碳能源的應用，加快建材行業(yè)的轉型步伐。

化工行業(yè)。碳排放量為11億噸，主要集中在化石能源燃燒、煤制甲醇、合成氨以及石油生產烯烴等環(huán)節(jié)。要通過電解、電加熱等工藝，發(fā)展電制氫、氨、甲醇等技術，實現低碳轉型。

（三）建筑電氣化

目前，我國建筑領域碳排放6億噸，占全國總量的5%。以電代煤、以電代氣是建筑領域主要的減碳方式。以北京市為例，使用天然氣的家庭大約是750萬戶，按每戶平均消費200立方米，每年產生的碳排放為300萬噸?？衫秒姀N炊、電加熱等進行清潔替代，加速減碳進程。發(fā)展光電建筑產業(yè)、建筑附加型光伏、建筑光伏一體化等技術，通過分布式能源為建筑提供清潔電力。挖掘暖通空調、分布式能源、建筑蓄電等系統(tǒng)靈活資源，提升柔性用電水平。

（四）交通電氣化

目前，交通領域碳排放為11億噸，占全國碳排放總量的9%。我國石油對外依存度超過70%，交通領域占了我國接近60%的石油消耗量。以燃油小汽車為例，我國有2.5億輛燃油小汽車，按百公里油耗8升計算，一年行駛7公里，每年消耗燃油超過1億噸，產生碳排放3.3億噸。

電動汽車替代將大幅減少石油消費量，實現節(jié)能減排、降低我國石油對外依存度。加強充換電基礎設施和智慧車聯網平臺建設，實現電動汽車有序充放電。積極發(fā)展電氣化鐵路、城市軌道交通、港口岸電、電動船舶等技術。突破氫燃料電池技術瓶頸，探索合成烴燃料、全電飛機等前沿技術，加快打造綠色交通體系。

（五）農業(yè)及其他行業(yè)電氣化

在生產、加工領域通過電氣化技術提供電力、熱力，提升智能控制水平，構建智慧生產體系。重點在農業(yè)耕作、灌溉、通風、供暖等生產過程及食品加工環(huán)節(jié)，拓展電氣化應用，實現農林牧副漁綠色轉型。對于采掘業(yè)等其他行業(yè)，聚焦開采、傳輸和加熱環(huán)節(jié)，推動電集熱、高溫蒸汽熱泵等技術進一步成熟應用。

結語

再電氣化是能源電力發(fā)展的必然趨勢，建立在化石能源基礎上的經濟結構、技術體系、產業(yè)體系正在發(fā)生深刻變革。發(fā)揮科技引領作用，強化前沿技術、顛覆性技術創(chuàng)新，大力推進再電氣化進程，為人人享有更充足的清潔能源供應和更宜居的生活環(huán)境，推動人類文明進步作出更大貢獻。

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