近年来，电能替代在工业、建筑、交通等领域稳步推进，电能在终端用能结构中占比持续提升。经过几年的发展，易替代的领域已经基本实现电能替代，电能替代进入深水区。在我国加速实现“碳中和”的背景下，亟须升级现有电能替代技术、研发新技术，为拓展电能替代的广度和深度提供驱动力。
2014年，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略。2016年，国家发展改革委、国家能源局等八部委联合印发《关于推进电能替代的指导意见》，明确提出提高电能占终端能源消费比重，促进电能占终端能源消费比重达到约27%。
近年来，两大电网企业贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，大力推进电能替代。国家电网公司引领终端能源消费新模式，推动工农业生产、交通运输、居民生活等各个领域实施电能替代，累计实施替代项目29万个，完成替代电量8476千瓦时，推动电能占终端能源消费比重提高2.8个百分点。南方电网公司编制印发《南方电网公司“十三五”电能替代发展规划》，因地制宜推广各类电能替代技术。
经过多年发展，电能替代从无到有、规模从小到大，推进方式则从最初的试点示范发展到现在的多领域替代，社会认知从政企倡导到社会广泛认同，实现了跨越式发展，为助力大气污染防治和节能减排作出积极贡献。
碳中和目标带动电能替代向精细化发展
从全球范围来看，电能占终端能源消费的比重呈逐年上升的趋势。美国、日本、法国、德国等发达国家的电能占终端能源消费比重平均比20世纪70年代初提高了10个百分点，印度、巴西等发展中国家的电气化水平也显著提升，全球电气化水平呈单调递增趋势。目前，全球约五分之一的终端用能是电能，电能是仅次于石油的第二大能源消费品种。
在我国，近年来，以电为中心的现代能源体系特征愈发明显。
从能源生产侧来看，《中国电力行业年度发展报告2020》数据显示，2019年全国新增发电装机容量10500万千瓦，其中新增并网风电和太阳能发电装机容量分别为2572万千瓦和2652万千瓦，合计新增占全国新增发电装机容量的49.75%，电力生产结构持续优化。
从能源消费侧来看，随着终端用能电气化技术的迅速发展，特别是冶金、陶瓷、供暖等行业技术不断向绿色、智能、数字化方向发展，电能对终端化石能源的替代不断深化。2018年，我国电能占终端能源消费比重达到25.5%，比世界平均水平（19.2%）高6.3个百分点，高于德、英、美、俄等发达国家，但低于日、法、韩。虽然整体水平已与发达国家处于同一区间，但我国各行业、各地区之间电气化发展水平极不均衡。商业、工业、居民生活等领域和东北、西北等地区电气化还有较大发展空间。
今年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，承诺“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。这对我国能源清洁高效利用提出了更高要求。
研究表明：减少供应侧化石能源占比、在能源消费侧提高电能占终端能源消费的比重是有效减少碳排放、实现碳中和目标的重要措施。与此同时，“大云物移智”技术与能源服务的广泛结合也将带动电能替代向精细化方向发展，引起电能替代手段及方式变革。
研发应用新技术，为推广电能替代提供支撑
当前，我国经济总量、能源消费总量已居世界前列，但能源强度是经合组织国家的2.7倍、世界平均水平的1.5倍。研究表明，电气化水平提升1个百分点，能源对外依存度有望降低0.5～1个百分点；电能占终端能源消费的比重每提高1个百分点，能源强度可下降3.7%。在我国的能源消费结构中，工业、建筑和交通领域能耗总和约占能耗总量的95%。“十四五”期间，我国终端电能消费拓展将主要集中于工业、建筑和交通领域。
工业领域是当前替代电量的主要来源。随着产业结构优化升级，工业电气化技术将向绿色、智能方向发展。未来应重点关注高效电转蒸汽、大规模电制氢、电供蒸汽等技术，研发核心技术装备并推广应用，持续深挖工业领域替代潜力。
在建筑领域，供冷供暖领域电能替代潜力可期。未来应重点发展高效电制冷/热、高密度低成本蓄冷/热、储能等技术，提升现有技术装备能效水平，降低建设运营成本，进一步提升建筑领域电气化水平。
交通领域的电能替代整体处于快速发展阶段。未来应聚焦汽车、船舶电气化方向，重点开展新能源汽车充电桩、新能源船舶等关键技术研究，提出典型设计方案。长远来看，需加强长寿命、低成本、智能化、高可靠性的海、陆、空电气化交通工具研究，全面推动我国交通领域电气化，为电能替代提供“新引擎”。
同时，应加强电能替代技术与人工智能、边缘计算、5G等技术的融合应用，不断提升终端电能消费设备数字化、智能化水平，助力电能在终端用能结构中的占比持续提升。
（作者单位：中国电力科学研究院有限公司）
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