電氣化推動(dòng)了人類(lèi)文明的進(jìn)步，成為衡量現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志。黨的二十大報(bào)告提出，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，深入推進(jìn)能源革命，積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化全球治理。應(yīng)對(duì)全球氣候變化，實(shí)現(xiàn)社會(huì)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(huì)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(lèi)擺脫了時(shí)間和空間維度對(duì)能源生產(chǎn)、利用的限制，電氣化被稱(chēng)為“20世紀(jì)最偉大的工程成就”。

電氣化為社會(huì)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(jìn)行大規(guī)模轉(zhuǎn)換的能源，因其安全、清潔、高效、便捷的特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。電力已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和人們須臾不可離開(kāi)的生產(chǎn)生活資料。第二次工業(yè)革命以后，人類(lèi)進(jìn)入了“電氣時(shí)代”，電力在不斷拓展自身應(yīng)用領(lǐng)域和使用方式的同時(shí)，也在加快推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。特別是上世紀(jì)50年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)、自動(dòng)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(jì)社會(huì)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(duì)氣候變化的戰(zhàn)略選擇。100多年來(lái)，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(wèn)題使人類(lèi)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(dá)到363億噸，其中91%來(lái)自化石能源。在全球能源體系中，化石能源仍高達(dá)78%，電能的消費(fèi)比重達(dá)到20%。全球發(fā)電總裝機(jī)85億千瓦，發(fā)電量為25萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中化石能源裝機(jī)和發(fā)電量占比都接近60%。面對(duì)這樣的現(xiàn)狀，應(yīng)對(duì)氣候變化的根本出路在于減少化石能源消耗，實(shí)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(shí)施清潔替代，以低碳能源代替高碳能源；在能源消費(fèi)側(cè)實(shí)施電能替代，推動(dòng)清潔電力的大范圍使用，以電為中心、電力系統(tǒng)為平臺(tái)，建設(shè)高度電氣化社會(huì)。再電氣化順應(yīng)全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢(shì)，是對(duì)能源變革形勢(shì)下電力發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)，是傳統(tǒng)電氣化的躍升與發(fā)展。

再電氣化推動(dòng)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(jìn)，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(jì)2060年，隨著風(fēng)、光、水、核等多種能源的綜合開(kāi)發(fā)利用，全球一次能源消費(fèi)總量達(dá)到260億噸標(biāo)煤，非化石能源消費(fèi)的占比要達(dá)到70%，電能消費(fèi)的占比達(dá)到60%，全球電氣化水平將以前所未有的速度實(shí)現(xiàn)快速提升。

再電氣化助力技術(shù)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。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(dòng)工業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、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(fèi)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(jì)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(zhǎng)，傳統(tǒng)的工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域用能形勢(shì)也將發(fā)生深刻的變化。預(yù)計(jì)到2060年，全球電力需求增速將達(dá)到能源消費(fèi)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(dòng)用能方式的清潔化、低碳化、高效化。根據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)，全球約55%的二氧化碳排放與生活方式的選擇有關(guān)。未來(lái)，提供動(dòng)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(dòng)汽車(chē)、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(huì)形成經(jīng)濟(jì)高效、低碳環(huán)保的生活方式。

我國(guó)再電氣化發(fā)展目標(biāo)和路徑

2022年11月，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）召開(kāi)第86屆大會(huì)，以“引領(lǐng)IEC邁向未來(lái)”為主題，提出了建設(shè)數(shù)字化和全電社會(huì)的發(fā)展倡議，旨在推動(dòng)聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，助力全球綠色低碳轉(zhuǎn)型。國(guó)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(duì)氣候變化的關(guān)鍵路徑，世界各國(guó)紛紛將電氣化作為應(yīng)對(duì)氣候變化的主要措施。我國(guó)實(shí)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(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。到2060年，我國(guó)能源發(fā)展將實(shí)現(xiàn)“70、80、90”的目標(biāo)。也就是，電能消費(fèi)比重達(dá)到70%，非化石能源消費(fèi)比重超過(guò)80%，清潔能源發(fā)電量占比超過(guò)90%。能源生產(chǎn)側(cè)的清潔化與能源消費(fèi)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(gè)硬幣的兩面，在推動(dòng)消費(fèi)側(cè)電氣化的同時(shí)，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(lái)自于生產(chǎn)電力、熱力的化石燃料。2022年，我國(guó)原煤消耗42.8億噸，其中55%用于發(fā)電，還有40%以上直接進(jìn)入終端能源消費(fèi)環(huán)節(jié)，這無(wú)疑會(huì)極大影響我國(guó)的碳排放量。減碳的根本途徑是實(shí)現(xiàn)清潔替代，主要著力點(diǎn)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(guò)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(fèi)側(cè)提升全社會(huì)電氣化水平。能源消費(fèi)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(fèi)側(cè)碳排放。當(dāng)前，我國(guó)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(jì)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(shí)現(xiàn)電能對(duì)化石能源的深度替代。到2060年，我國(guó)工業(yè)、建筑電氣化率將達(dá)到80%以上，交通電氣化率超過(guò)50%，其中公路、鐵路電氣化率分別達(dá)到70%和95%。

再電氣化重點(diǎn)領(lǐng)域與關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)施再電氣化是我國(guó)能源電力發(fā)展的重要方向，要聚焦再電氣化重點(diǎn)領(lǐng)域，加快推進(jìn)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(kāi)發(fā)，提升新能源主動(dòng)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(jìn)海上風(fēng)電規(guī)?；⒓s化開(kāi)發(fā)。預(yù)計(jì)到2060年，我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到50億千瓦，發(fā)電量占比超過(guò)60%。在技術(shù)開(kāi)發(fā)方面，加快突破風(fēng)機(jī)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(tái)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(kāi)發(fā)水電和核電。預(yù)計(jì)2060年，我國(guó)常規(guī)水電裝機(jī)達(dá)到5.4億千瓦，抽水蓄能4億千瓦。加強(qiáng)西南水電統(tǒng)籌規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)流域“水風(fēng)光”互補(bǔ)開(kāi)發(fā)。積極推進(jìn)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(jí)水能循環(huán)利用等技術(shù)。到2060年，我國(guó)核電裝機(jī)將超過(guò)4億千瓦，發(fā)電量占比達(dá)到18%。加快國(guó)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(jìn)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(jìn)步。提高煤電機(jī)組效率，提升靈活調(diào)節(jié)能力，實(shí)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(jī)要達(dá)峰，發(fā)電量峰值約5.5萬(wàn)億千瓦時(shí)。2060年，保留4億千瓦左右裝機(jī)容量的煤電，發(fā)電量1萬(wàn)億千瓦時(shí)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(shí)現(xiàn)大規(guī)模人工碳移除的主要技術(shù)手段，目前我國(guó)投運(yùn)及在建的CCUS示范項(xiàng)目約40個(gè)，年捕集能力約為300萬(wàn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)負(fù)碳排放。全球生物質(zhì)資源豐富，BECCS技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮蟆ｎA(yù)計(jì)到2060年，我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到2億千瓦，其中BECCS占比力爭(zhēng)達(dá)到1/3。

發(fā)展氫能和新型儲(chǔ)能。預(yù)計(jì)到2060年，我國(guó)氫能消費(fèi)比重達(dá)到10%～15%，其中80%以上是綠氫。加強(qiáng)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(jī)等技術(shù)。加快突破電化學(xué)儲(chǔ)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(chǔ)等低成本、長(zhǎng)時(shí)間尺度的儲(chǔ)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(guó)工業(yè)領(lǐng)域的二氧化碳排放量為53億噸，占全國(guó)排放總量的46%，其中鋼鐵、建材、化工三大行業(yè)合計(jì)占工業(yè)排放二氧化碳總量的83%。要加快推進(jìn)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(guó)粗鋼產(chǎn)量超過(guò)10億噸，每噸粗鋼的碳排放量達(dá)到了1.8噸，鋼鐵行業(yè)碳排放總量超過(guò)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(dòng)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(guò)程的排放量占60%以上，要通過(guò)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(guò)電解、電加熱等工藝，發(fā)展電制氫、氨、甲醇等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。

（三）建筑電氣化

目前，我國(guó)建筑領(lǐng)域碳排放6億噸，占全國(guó)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(wàn)戶(hù)，按每戶(hù)平均消費(fèi)200立方米，每年產(chǎn)生的碳排放為300萬(wàn)噸?？衫秒姀N炊、電加熱等進(jìn)行清潔替代，加速減碳進(jìn)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(guò)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(guó)碳排放總量的9%。我國(guó)石油對(duì)外依存度超過(guò)70%，交通領(lǐng)域占了我國(guó)接近60%的石油消耗量。以燃油小汽車(chē)為例，我國(guó)有2.5億輛燃油小汽車(chē)，按百公里油耗8升計(jì)算，一年行駛7公里，每年消耗燃油超過(guò)1億噸，產(chǎn)生碳排放3.3億噸。

電動(dòng)汽車(chē)替代將大幅減少石油消費(fèi)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降低我國(guó)石油對(duì)外依存度。加強(qiáng)充換電基礎(chǔ)設(shè)施和智慧車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)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(jī)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(guò)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(diǎn)在農(nóng)業(yè)耕作、灌溉、通風(fēng)、供暖等生產(chǎn)過(guò)程及食品加工環(huán)節(jié)，拓展電氣化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)林牧副漁綠色轉(zhuǎn)型。對(duì)于采掘業(yè)等其他行業(yè)，聚焦開(kāi)采、傳輸和加熱環(huán)節(jié)，推動(dòng)電集熱、高溫蒸汽熱泵等技術(shù)進(jìn)一步成熟應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

再電氣化是能源電力發(fā)展的必然趨勢(shì)，建立在化石能源基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)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(qiáng)化前沿技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，大力推進(jìn)再電氣化進(jìn)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(dòng)人類(lèi)文明進(jìn)步作出更大貢獻(xiàn)。

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