電氣化推動了人類文明的進步，成為衡量現(xiàn)代社會發(fā)展水平的一個重要標(biāo)志。黨的二十大報告提出，積極穩(wěn)妥推進，深入推進能源革命，積極參與應(yīng)對氣候變化全球治理。應(yīng)對全球氣候變化，實現(xiàn)社會各領(lǐng)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(lǐng)能源變革、產(chǎn)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(yīng)用使人類擺脫了時間和空間維度對能源生產(chǎn)、利用的限制，電氣化被稱為“20世紀(jì)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(zhuǎn)換的能源，因其安全、清潔、高效、便捷的特點得到廣泛應(yīng)用。電力已經(jīng)成為經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和人們須臾不可離開的生產(chǎn)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(yīng)用領(lǐng)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(jì)50年代以來，計算機、自動化、信息通信、網(wǎng)絡(luò)等重大技術(shù)創(chuàng)新主要建立在電氣化的基礎(chǔ)之上，支撐經(jīng)濟社會發(fā)展的技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系和工業(yè)體系都與電密不可分。

再電氣化是應(yīng)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(dǎo)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(yán)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(xiàn)狀，應(yīng)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(chǎn)側(cè)實施清潔替代，以低碳能源代替高碳能源；在能源消費側(cè)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(shè)高度電氣化社會。再電氣化順應(yīng)全球綠色低碳轉(zhuǎn)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(fēng)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(yīng)的主體，而90%以上的清潔能源都需要轉(zhuǎn)化為電力使用。預(yù)計2060年，隨著風(fēng)、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(biāo)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(xiàn)快速提升。

再電氣化助力技術(shù)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級。目前，全球工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域電氣化率分別是26%、32%和1%，再電氣化將推動工業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、工藝流程再造和產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈重構(gòu)，形成以清潔電力生產(chǎn)消費為基礎(chǔ)的新型技術(shù)和產(chǎn)業(yè)體系。隨著各領(lǐng)域電能替代的廣度和深度不斷拓展，通信基站、數(shù)據(jù)中心、數(shù)字經(jīng)濟和綠氫制造等新產(chǎn)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(lǐng)域用能形勢也將發(fā)生深刻的變化。預(yù)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(lǐng)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(jù)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(guān)。未來，提供動力、熱力的能源將以清潔電力為主，新的生產(chǎn)生活方式主要建立在用電基礎(chǔ)上。再電氣化將改變?nèi)藗兊挠媚芰?xí)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(jīng)濟高效、低碳環(huán)保的生活方式。

我國再電氣化發(fā)展目標(biāo)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(lǐng)IEC邁向未來”為主題，提出了建設(shè)數(shù)字化和全電社會的發(fā)展倡議，旨在推動聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)，助力全球綠色低碳轉(zhuǎn)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(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵路徑，世界各國紛紛將電氣化作為應(yīng)對氣候變化的主要措施。我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)要以清潔化、電氣化、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化為方向，加快推進能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。到2060年，我國能源發(fā)展將實現(xiàn)“70、80、90”的目標(biāo)。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(chǎn)側(cè)的清潔化與能源消費側(cè)的電氣化是再電氣化的核心內(nèi)容和重要路徑，如同一個硬幣的兩面，在推動消費側(cè)電氣化的同時，在供應(yīng)側(cè)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(chǎn)側(cè)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(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(shù)予以中和。

能源消費側(cè)提升全社會電氣化水平。能源消費側(cè)碳排放主要集中在工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域。提高電氣化率可以降低能源消費側(cè)碳排放。當(dāng)前，我國工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)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(lǐng)域的電氣化水平，實現(xiàn)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(lǐng)域與關(guān)鍵技術(shù)

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(lǐng)域，加快推進關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新突破。

（一）電力供應(yīng)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(fēng)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(fēng)電、分布式光伏。在東南沿海地區(qū)，推進海上風(fēng)電規(guī)?；?、集約化開發(fā)。預(yù)計到2060年，我國風(fēng)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(shù)開發(fā)方面，加快突破風(fēng)機整體優(yōu)化設(shè)計，葉片回收循環(huán)利用等技術(shù)；低成本高效率、光伏組件回收再利用等技術(shù)；海上風(fēng)電要突破平臺的輕量化、柔性直流組網(wǎng)等技術(shù)；發(fā)展海洋能、地?zé)崮艿劝l(fā)電技術(shù)。

統(tǒng)籌開發(fā)水電和核電。預(yù)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(xiàn)流域“水風(fēng)光”互補開發(fā)。積極推進抽水蓄能電站建設(shè)，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(shù)。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(chǎn)化第三代壓水堆技術(shù)推廣，發(fā)展高溫氣冷堆等第四代核電技術(shù)，推進核能在供汽、供熱、工業(yè)制氫等領(lǐng)域的綜合利用。

加快煤電清潔高效技術(shù)進步。提高煤電機組效率，提升靈活調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)從電量提供主體向兜底保供、調(diào)節(jié)服務(wù)轉(zhuǎn)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(yīng)急備用、調(diào)峰調(diào)頻等作用。

突破捕碳固碳技術(shù)。CCUS是實現(xiàn)大規(guī)模人工碳移除的主要技術(shù)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(shè)成本和捕集能耗偏高，尚不具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)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(shù)瓶頸，推進大規(guī)模二氧化碳驅(qū)油、封存和化工應(yīng)用。BECCS（Bio-Energy with Carbon Capture and Storage，生物質(zhì)能-碳捕獲與封存）技術(shù)將生物質(zhì)與碳捕獲與封存技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)負碳排放。全球生物質(zhì)資源豐富，BECCS技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮?。預(yù)計到2060年，我國生物質(zhì)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(yù)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(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，提高電-氫-電轉(zhuǎn)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(shù)。加快突破電化學(xué)儲能熱穩(wěn)定性、系統(tǒng)集成、梯次利用、納米材料等關(guān)鍵技術(shù)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(shù)，保障電力連續(xù)可靠供應(yīng)。

（二）工業(yè)電氣化

目前，我國工業(yè)領(lǐng)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(shù)和生產(chǎn)工藝創(chuàng)新，打造新型工業(yè)技術(shù)體系。

鋼鐵行業(yè)。據(jù)中鋼協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年我國粗鋼產(chǎn)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(shù)，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(chǎn)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(yīng)用，加快建材行業(yè)的轉(zhuǎn)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(chǎn)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(shù)，實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。

（三）建筑電氣化

目前，我國建筑領(lǐng)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(lǐng)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)、建筑附加型光伏、建筑光伏一體化等技術(shù)，通過分布式能源為建筑提供清潔電力。挖掘暖通空調(diào)、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(lǐng)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(lǐng)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(chǎn)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(xiàn)節(jié)能減排、降低我國石油對外依存度。加強充換電基礎(chǔ)設(shè)施和智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)，實現(xiàn)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(shù)。突破氫燃料電池技術(shù)瓶頸，探索合成烴燃料、全電飛機等前沿技術(shù)，加快打造綠色交通體系。

（五）農(nóng)業(yè)及其他行業(yè)電氣化

在生產(chǎn)、加工領(lǐng)域通過電氣化技術(shù)提供電力、熱力，提升智能控制水平，構(gòu)建智慧生產(chǎn)體系。重點在農(nóng)業(yè)耕作、灌溉、通風(fēng)、供暖等生產(chǎn)過程及食品加工環(huán)節(jié)，拓展電氣化應(yīng)用，實現(xiàn)農(nóng)林牧副漁綠色轉(zhuǎn)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(shù)進一步成熟應(yīng)用。

結(jié)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(chǔ)上的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系正在發(fā)生深刻變革。發(fā)揮科技引領(lǐng)作用，強化前沿技術(shù)、顛覆性技術(shù)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(yīng)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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