电能具有高效、安全、便捷等优势，用电能来替代散烧煤、燃油的能源消费方式，如电采暖、工业电锅炉（窑炉）、农业电排灌、电动汽车、靠港船舶岸电、机场桥载设备、电蓄能调峰等，是推动实现碳中和目标的重要举措。
据测算，电能的经济效率是石油的3.2倍、煤炭的17.3倍，即1吨标准煤当量电能创造的经济价值，与3.2吨标准煤当量的石油或17.3吨标准煤当量的煤炭创造的经济价值相当。电能在终端能源消费中的占比每提高1个百分点，我国单位GDP能耗就可下降2-4个百分点。“十三五”期间，我国电能替代电量超额完成规划目标，预计“十四五”期间将深入推进该工作。
电能替代范围及规模不断扩大
“十三五”电力规划提出到2020年，实现终端能源消费环节电能替代散烧煤、燃油的总量约1.3亿吨标准煤，电能替代新增用电量达4500亿千瓦时。在国家及地方政府的政策支持和各部门的推动下，电能替代范围及规模不断扩大。
经过多年发展，电能替代技术已由早期的5大类、18种拓展到现在的21大类、50余个应用领域，其中工业制造领域占比最高。2016-2019年，全社会电能替代电量分别为1079亿千瓦时、1286亿千瓦时、1353亿千瓦时和2066亿千瓦时，2020年全国电能替代电量超过2171亿千瓦时，“十三五”期间累计实现电能替代电量超过8000亿千瓦时。从实施情况来看，“十三五”电能替代电量远超规划目标，对全社会用电增量的贡献度达43.8%，有力拉动了用电需求增长，相当于减少终端用户燃煤4.45亿吨，对治理大气污染、改善空气质量具有明显成效，提升了终端用能结构清洁化水平。
国家能源局印发的《2021年能源工作指导意见》提及，2021年预期新增电能替代电量2000亿千瓦时左右。根据国家有关政策和电网公司的行动计划，预计“十四五”期间我国年均电能替代量保持在1500-2000亿千瓦时左右，将持续抬高电力消费，推升我国2025年终端电气化率至30-31%。
“十三五”电能替代主要通过增量煤电实现
根据“十三五”期间的用电量分析，超预期的电能替代规模尚未实现真正的能源消费清洁化。从“十三五”期间的电量增长来看，煤电发电量增量为7322亿千瓦时，与电能替代电量规模相当。也就是说，“十三五”期间的电能替代主要通过增量煤电电量来满足。因此，从近期来看，电能替代并未实现真正的能源消费清洁化；从远期来看，电能替代带来的新增电量需求若长期由新增煤电来满足的话，将会阻碍电力低碳转型进程、加大“双碳”目标实现难度。
同时，可持续推进的电能替代必须考虑经济性。其中，居民采暖的电能替代需补贴用电成本，如北京地区“煤改电”在谷段电价0.3元/千瓦时的基础上实行市区两级政府补贴0.2元/千瓦时，居民在限额范围内的取暖电费支出为0.1元/千瓦时。这将加重政府财政和电力企业经营负担，换言之，需要财政大力支持的电能替代规模化推广将面临发展瓶颈。即便是北京这样的经济发达地区财政补贴也难以长期维系上述补贴，因此，随着未来补贴“退坡”，将直接影响电能替代重点领域的可持续推广，甚至可能出现“返煤”情况。
此外，大规模电能替代项目负荷接入对农网、配电网设施提出了新要求。如电采暖这种强季节性负荷，采暖期较短造成设备利用率不高，但峰值负荷较高，需对电网进行改造升级，而这部分投资成本或难以通过电量回收。如经济不发达地区如河北、山西的财力有限，没有补贴会导致居民采暖支出大增，从而产生“用不起”的问题。
应实施清洁电力驱动的电能替代政策
“十四五”期间，我国应实施清洁电力驱动的电能替代政策，即电能替代贡献的电量增量由非化石能源来满足。
截至目前，我国在一些容易实施的、社会经济效益明显的领域的电能替代项目已经完成，这意味着电能替代工作进入深水区，推进难度将越来越大。虽然煤电有力支撑了“十三五”期间电力需求增长，但“双碳”目标、生态环保、煤炭资源储量等限制因素决定了煤电不可能长期作为主体电力资源而存在。碳中和目标下，化石能源逐步退出能源体系是必然趋势，新增用电需求需用清洁电力来满足，清洁能源将是支撑“十四五”期间电能替代发展的主要力量。
因此，“十四五”期间需因地制宜开展电能替代工作，科学有序释放和挖掘潜在电能替代项目。通过能源市场和价格驱动，以创新技术来提升电力系统运行效率及效益，以清洁能源来开展电能代替交易，以“免增容、微增容、合理增容”为手段，推动电能替代各利益相关方实现共赢，进而加快终端能源消费结构清洁化，促进全社会节能减排。
（作者任职于华北电力大学）
原标题：“十四五”电能替代应由清洁能源驱动（行业前沿）
