當(dāng)前，受氣候變化、環(huán)境污染、能源安全等因素影響，全球能源正在向綠色、低碳、智能的方向加速轉(zhuǎn)型。電能作為清潔、高效、便捷的二次能源，在各國推進能源轉(zhuǎn)型過程中扮演著日益重要的角色。可以說，全球范圍廣泛推進的能源轉(zhuǎn)型本質(zhì)上是一次“再電氣化”的過程。不同于傳統(tǒng)工業(yè)化時期的電氣化進程，這一輪再電氣化進程具有三個突出特點：一是生產(chǎn)環(huán)節(jié)大規(guī)模開發(fā)利用清潔能源，實現(xiàn)對化石能源的替代和發(fā)電能源占一次能源消費比重的提升;二是消費環(huán)節(jié)電能的利用范圍大大擴展、利用程度不斷深化，對其他終端能源消費品種呈現(xiàn)出廣泛替代的趨勢;三是以“大云物移”為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)與能源行業(yè)的深度融合，使電能生產(chǎn)利用各環(huán)節(jié)的智能化、互動化水平顯著提升。
中國作為世界上最大的發(fā)展中國家和以煤為主的能源生產(chǎn)及消費大國，在此輪能源轉(zhuǎn)型中，將面臨資源稟賦、環(huán)境保護、技術(shù)瓶頸等諸多困難和障礙。特別是目前中國經(jīng)濟發(fā)展進入“新常態(tài)”，能源需求放緩，在以煤為主的龐大存量空間和趨窄的增量空間進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，需要更好地轉(zhuǎn)型路徑頂層設(shè)計。“再電氣化”發(fā)展戰(zhàn)略的提出，聚焦中國能源基本問題，給出了一條體現(xiàn)中國特色和發(fā)揮中國優(yōu)勢的能源轉(zhuǎn)型之路。
1“再電氣化”反映出當(dāng)前中國能源轉(zhuǎn)型的“焦點”和“痛點”
中國能源轉(zhuǎn)型必須統(tǒng)籌兼顧“資源可持續(xù)、環(huán)境友好、安全可靠、經(jīng)濟可承受”，這就要求我們不僅是在現(xiàn)有能源體系中單純提高清潔能源或非化石能源比重，更重要的是要有能源體系的結(jié)構(gòu)性變化。這就需要尊重能源資源的自然屬性，并不斷提高能源利用品質(zhì)，逐步降低化石能源依賴，建立以低碳、清潔能源為主導(dǎo)的能源系統(tǒng)，實現(xiàn)能源、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，這是中國能源轉(zhuǎn)型的“焦點”。
構(gòu)建適應(yīng)高比例新能源發(fā)展的能源系統(tǒng)是能源轉(zhuǎn)型的重心和關(guān)鍵。長期以為中國的能源系統(tǒng)與化石能源特性高度耦合，非化石能源的快速發(fā)展面臨一系列的挑戰(zhàn)。新能源大規(guī)模集約開發(fā)，以及分布式能源、微電網(wǎng)和各種新型用能設(shè)施大量接入，熱、冷、氣等多種能源品種與電能的深度耦合，增加了電力系統(tǒng)的包容性、隨機性、不確定性。客觀上還存在系統(tǒng)優(yōu)化資源配置和安全穩(wěn)定控制不足之處，如部分風(fēng)光水資源富集地區(qū)棄風(fēng)、棄光、棄水現(xiàn)象嚴(yán)重等。這也成為中國能源轉(zhuǎn)型的“痛點”。
對癥能源轉(zhuǎn)型的“焦點”和“痛點”，需要將更多的風(fēng)、光等清潔能源轉(zhuǎn)化為電能使用，即在生產(chǎn)和消費側(cè)同步提高電氣化水平。中國發(fā)電用能在一次能源供應(yīng)中的比例已達42%，領(lǐng)先美國、日本、德國等發(fā)達國家(35%～40%)，電能占終端能源消費比例約22%，與美國、日本、德國等發(fā)達國家(23%～28%)差距不大;但清潔能源發(fā)電占比約13%，遠(yuǎn)低于世界平均水平(約25%)，人均用電量約4100小時，低于OECD國家平均水平(約6000小時)，進一步提升電氣化水平的潛力巨大。因此，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)大力發(fā)展風(fēng)、光等清潔能源發(fā)電，加大對傳統(tǒng)化石能源發(fā)電的替代力度，在消費環(huán)節(jié)加大電能對其他終端用能形式的替代力度，積極推進新一輪電氣化進程，實現(xiàn)能源生產(chǎn)側(cè)和消費側(cè)的“再電氣化”，為中國未來成功實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型開出一劑良方。
2“再電氣化”給出了破解當(dāng)前能源基本矛盾的根本實現(xiàn)途徑
能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，其根本目的是滿足人民日益增長的高品質(zhì)能量需要，能源供給與需求的不匹配、不適應(yīng)，是能源發(fā)展的根本矛盾。當(dāng)前，社會發(fā)展與人民生活對于能源的需求主要呈現(xiàn)低碳、清潔、高效、智慧四大特質(zhì)，如何以一種經(jīng)濟、合理的能源供給方式滿足四大特質(zhì)的能源需求，是破解中國當(dāng)前能源基本矛盾的根本實現(xiàn)途徑。
“再電氣化”有利于能源生產(chǎn)側(cè)與消費側(cè)的集中控碳與脫碳，促進能源低碳轉(zhuǎn)型。“再電氣化”在能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)將更多的非化石能源轉(zhuǎn)化為電力使用，替代高碳的化石能源可以有效減少碳排放。2016年我國非化石能源消費占一次能源比重較2015年提高1.3%，減排二氧化碳約1.7億噸;同時通過把煤炭以發(fā)電形式集中利用，可采用碳捕獲、利用與封存(CCUS)等技術(shù)進行集中控碳與脫碳;另外，在消費環(huán)節(jié)用電能替代煤炭、石油等化石能源消費，實現(xiàn)消費環(huán)節(jié)的碳減排。
“再電氣化”有利于大氣污染防治，支撐能源清潔轉(zhuǎn)型。“再電氣化”在能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)利用清潔能源發(fā)電可有效降低二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物等大氣污染物排放。2016年，我國消納清潔能源電量約15000億千瓦時，相當(dāng)于減排煙塵、二氧化硫、氮氧化物約100萬噸、700萬噸、230萬噸。隨著我國火電機組除塵及脫硫脫硝升級改造，按照《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》規(guī)定，2020年全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實現(xiàn)超低排放(即在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50毫克/立方米)，可進一步實現(xiàn)污染物排放的高效集中控制。另外，消費側(cè)電能對散燒煤等終端化石能源消費的深度替代，可有效降低煤炭等化石能源的消費量和由此帶來的污染物排放，實現(xiàn)能源體系向清潔化發(fā)展。預(yù)計“十三五”期間，我國通過居民采暖、生產(chǎn)制造、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域的電能替代，可新增電量消費約4500億千瓦時，減排煙塵、二氧化硫、氮氧化物約30萬噸、210萬噸、70萬噸。
“再電氣化”有利于提高整體能源利用效率，推進能源高效轉(zhuǎn)型。電力作為二次能源，可以由幾乎所有一次能源轉(zhuǎn)化得到，可獲得性高，同時電能可以通過電動機等高效率轉(zhuǎn)化方式，便捷地轉(zhuǎn)化為機械能、熱能等一切人類活動需要的能源形式。另外，電能的終端利用效率最高，可以達到90%以上，燃?xì)獾慕K端利用熱效率約為50%～90%，燃煤的終端利用效率最低，通常不高于40%。綜合來看，電氣化水平提升可有效降低能耗。據(jù)統(tǒng)計，1990～2015年，我國電氣化水平平均上升1個百分點，能源強度下降3.6%。2016～2030年期間，預(yù)計電氣化水平平均上升1個百分點，能源強度下降2.6%。
電氣化有利于用能精細(xì)化控制，保障能源智慧轉(zhuǎn)型。電力具備靈活可控、多元可變特性，可實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)更便捷和精準(zhǔn)的互動。另外，通過與高級傳感、通信、自動控制等技術(shù)有機融合，電力具有自我管理與恢復(fù)、兼容性強等特點，滿足多元化的能源消費需求，推動能源消費從單向、被動的用電方式，向互動、靈活的智能化用電方式轉(zhuǎn)變。
3“再電氣化”全面契合黨中央治國理政的一系列部署，是五大發(fā)展理念對中國能源基本問題的一次聚焦
五大發(fā)展理念是引領(lǐng)中國當(dāng)前發(fā)展全局、更加有效應(yīng)對各種風(fēng)險和挑戰(zhàn)、不斷開拓中國發(fā)展新境界的根本思想保證。深入貫徹五大發(fā)展理念，是中國能源行業(yè)實現(xiàn)更高水平轉(zhuǎn)型發(fā)展的應(yīng)有之義。“再電氣化”全面契合“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的精神本質(zhì)，是五大發(fā)展理念對中國能源基本問題的一次聚焦。
契合創(chuàng)新發(fā)展理念，“再電氣化”不是“縱向”的也不是漸進式的提升，而是“橫向”的跨界乃至顛覆性的“重新定義”。傳統(tǒng)的電氣化更多的強調(diào)終端或“源、網(wǎng)、荷”某一部分的技術(shù)升級帶來的電能指標(biāo)變化，而新一輪電氣化是包含了從生產(chǎn)到消費全環(huán)節(jié)的系統(tǒng)升級。技術(shù)方面，需要對包括生物燃料電池、碳捕捉利用和封存等前沿技術(shù)，大規(guī)模儲能、大型先進壓水堆、高溫氣冷堆等重大關(guān)鍵技術(shù)的試驗示范項目，煤電節(jié)能減排、柔性直流輸電等先進成熟技術(shù)，以及依托核電、特高壓輸電等重點能源工程進行技術(shù)創(chuàng)新;體制機制方面，需要對包括輸配電價改革、電力市場建設(shè)、政府簡政放權(quán)等一系列體制機制進行創(chuàng)新。
契合協(xié)調(diào)發(fā)展理念，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，綜合平衡，產(chǎn)業(yè)協(xié)同，孕育衍生新商業(yè)模式。“再電氣化”本質(zhì)是以電為核心，尊重不同類型能源品質(zhì)屬性，統(tǒng)籌進行能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，綜合平衡和產(chǎn)業(yè)協(xié)同，將協(xié)調(diào)的理念貫穿于能源規(guī)劃、建設(shè)、運營的全過程。規(guī)劃層面，堅持能源系統(tǒng)優(yōu)化，形成不同能源品種、不同專項、不同區(qū)域、上下協(xié)調(diào)的統(tǒng)籌規(guī)劃，提高協(xié)調(diào)發(fā)展水平。建設(shè)層面，通過能源產(chǎn)業(yè)布局的優(yōu)化，實現(xiàn)調(diào)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)，尤其要大力淘汰落后產(chǎn)能，化解傳統(tǒng)能源過剩產(chǎn)能。運營層面，挖掘能源系統(tǒng)優(yōu)化能力，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的目標(biāo)。尤其要增強電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力，促進新能源和電網(wǎng)的和諧共進，提高能源系統(tǒng)運行效率。另外，“再電氣化”將以電力為動力、數(shù)據(jù)為紐帶，將能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)充分融合，由此孕育衍生的新商業(yè)模式將成為新型智慧能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
契合綠色發(fā)展理念，通過效率和效益提升，將“綠色含量”作為發(fā)展品質(zhì)的度量。綠色是構(gòu)筑人與自然和諧共生、可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是電氣化發(fā)展的本色。這其中不僅包含了以風(fēng)、光、水等清潔能源為主的能源結(jié)構(gòu)綠色化;還包含了煤炭綠色開采和清潔利用、煤電超低排放升級改造、能效升級等能效綠色化;同時，積極實施電能替代工程，提高電能在終端能源消費中的比重，培育良好的市場服務(wù)和應(yīng)用環(huán)境，形成用能質(zhì)量綠色化;通過用能習(xí)慣的不斷培養(yǎng)糾正，將節(jié)能意識潛移默化的根植于每個人心中，形成用能習(xí)慣的綠色化。最終，將“綠色含量”滲透到社會生活的點點滴滴，成為人類社會發(fā)展品質(zhì)的度量衡。
契合開放發(fā)展理念，統(tǒng)籌國際國內(nèi)兩個大局，保障開放條件下的能源安全。中國在國際上率先提出以互聯(lián)電網(wǎng)為核心的全球能源互聯(lián)網(wǎng)概念，并與巴基斯坦、蒙古等周邊國家規(guī)劃建設(shè)互聯(lián)電網(wǎng)，不斷擴大“核電走出去”等一系列跨國合作，并積極參與全球氣候治理和公共產(chǎn)品供給，提高中國在全球經(jīng)濟治理中的制度性話語權(quán)。另一方面，國內(nèi)市場開放度不斷提高，越來越多的民營經(jīng)濟融入能源轉(zhuǎn)型與電氣化進程，諸多不適應(yīng)的市場經(jīng)濟障礙隨著新一輪改革被打破。“開放”的電氣化進程成為新時期改善民生、推進民主、促進和諧的助推器。
契合共享發(fā)展理念，釋放改革紅利，不斷趨向人人享有資源可持續(xù)、經(jīng)濟可承受的清潔能源供應(yīng)的“全面電氣化”。“再電氣化”是“全面電氣化”的中間過程。一方面，要加大能源扶貧力度，通過光伏扶貧，重大能源工程扶貧等精準(zhǔn)扶貧措施，提升能源普遍服務(wù)水平。另一方面，加快城鄉(xiāng)配電網(wǎng)等能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與改造，為廣大人民群眾用上優(yōu)質(zhì)能源創(chuàng)造條件。同時，通過智慧能源系統(tǒng)，使越來越多的人在享用清潔能源的同時，也可以選擇成為清潔能源的生產(chǎn)者。隨著區(qū)塊鏈等新一代智慧化技術(shù)的不斷普及，將不斷釋放“共享”的力量，向著人人享有資源可持續(xù)、經(jīng)濟可承受的清潔能源供應(yīng)的“全面電氣化”時代不斷邁進。
“再電氣化”是在對我國能源電力發(fā)展歷程高度總結(jié)、當(dāng)前所陷桎梏深刻洞察、未來演進趨勢有力把握的基礎(chǔ)上作出的科學(xué)判斷，通過生產(chǎn)環(huán)節(jié)的綠色電氣化，消費環(huán)節(jié)的廣泛電氣化以及整個系統(tǒng)的智能電氣化，總攬推動了能源革命的全面協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌謀劃了能源轉(zhuǎn)型的全面升級，成為構(gòu)建中國清潔、低碳的新型能源體系的根本途徑。