中国石化新闻网欢迎您!
当前位置:首页 > 中国石化杂志

新型能源体系下终端用能电气化的新定位、新支撑

来源:《中国石化》杂志2026年第9期 时间:2026-09-23 07:26

张成龙

国网能源研究院高级专家

提要:

新型能源体系建设推动能源供给从“资源依赖型”向“技术驱动型”深刻转变,从清洁电源供给、智能电网输送、多元储能调节、数字技术赋能、市场机制引导等方面,为终端用能电气化提供全链条、系统性支撑。

AI阅评:

本文剖析了新型能源体系的变革内核及终端用能电气化在新型能源体系中的全新定位,重点梳理了新型能源体系对终端用能电气化形成的系统性支撑及存在的问题,提出了多维度促进电气化健康发展的对策,具有实践指导意义。


终端用能电气化作为能源消费革命的核心方向,是衔接清洁能源供给与终端绿色消费的关键纽带,也是推动经济社会全面绿色转型的重要抓手。清洁电力供给能力持续提升,为终端用能电气化提供了坚实的绿色能源基础。我国加快构建新型能源体系,为电气化发展提供了清洁能源源头、智能输配网络、多元储能支撑和市场化激励机制。准确把握新型能源体系下电气化的新定位、新支撑,系统提出健康发展对策,对于推动能源绿色低碳转型、实现“双碳”目标具有重要意义。

新型能源体系的“新”体现

新型能源体系是对传统化石能源主导体系的系统性重塑,其“新”体现在能源消费结构、供给结构、系统形态、运行模式和治理方式等多个维度的根本性变革。

一是能源消费结构正在发生颠覆性变化。终端能源消费结构中,目前电力与煤炭占比持平(29%左右),未来电力逐步成为主体能源。根据国网能源研究院相关研究,2030、2035年终端电气化水平将分别达到35%、40%左右,2050年将达59%左右。

二是能源供给结构实现以非化石能源为增量主体。传统能源体系以煤炭、石油天然气等化石能源为主体,新型能源体系则以风电、太阳能、水电、核电及生物质能等非化石能源为增量主体,推动能源供给从“资源依赖型”向“技术驱动型”深刻转变。截至2025年底,全国非化石能源发电装机容量占全部发电装机比重超过60%。风电、太阳能发电已成为我国最大的电源品类。非化石能源消费占一次能源消费比重持续提升,正加速向2030年25%的目标迈进。这一结构性转变意味着电力的“含绿量”大幅提升,每千瓦时电能的碳排放因子持续下降,为终端用能电气化提供了清洁低碳的能源供给。

三是系统形态向源网荷储一体化演进。传统电力系统以“源随荷动”的刚性运行模式为主,发电侧集中调控、负荷侧被动响应。新型能源体系则推动电源、电网、负荷、储能四大要素深度协同,构建“源网荷储一体化”的柔性运行架构。在电源侧,新能源代替火电逐步成为电力系统主体;在电网侧,从单一电力输送网络向综合能源配置平台升级;在负荷侧,从被动用能向主动响应、灵活调节转变;在储能侧,从辅助角色向不可或缺的要素跃升,多元化储能技术加速发展。这种系统形态变革,为电动汽车、电采暖、工业电加热等电力负荷的大规模接入创造了系统条件。

四是运行模式向清洁化、智能化双轮驱动转型。新型能源体系不仅追求能源供给的清洁低碳,更强调系统运行的数字化、智能化。通过大数据、人工智能、物联网等数字技术与能源技术的深度融合,实现能源生产、输送、消费全链条的智能感知、精准预测和优化调度。智能调度系统可实时匹配新能源出力波动与用电负荷变化,虚拟电厂可聚合分散的需求响应资源参与电网调节,数字孪生技术可实现电网运行状态的全景映射与故障预警。这些智能化能力为电力负荷的大规模接入和高效管理提供了技术支撑,使电力系统能够精准感知和灵活适配数以亿计的电气化终端设备的用电行为。

五是能源治理方式向市场化、法治化纵深推进。新型能源体系加快建设全国统一电力市场体系,推动中长期、现货、辅助服务市场协同运行,价格信号引导资源优化配置的功能不断增强。绿证交易、碳排放权交易等市场化机制持续完善,为绿色电力消费提供了价值变现渠道。同时,《能源法》等法律法规的出台实施,为新型能源体系建设和电气化发展提供了法治保障。市场化和法治化的双重推进,使电气化从政策驱动向市场驱动转变,各类市场主体参与电气化的积极性和主动性不断增强。

新型能源体系下电气化的“新”定位

在新型能源体系加速构建的背景下,终端用能电气化的战略定位发生深刻变化,从单纯的能源消费方式升级为驱动能源转型、培育新质生产力、保障能源安全的多维核心路径。

一是电气化成为能源绿色低碳转型的核心路径之一,从“可选项”变成“必选项”。我国终端能源消费中还有约26亿吨标准煤的煤炭、石油、天然气消费量,面向碳达峰碳中和,必须减少绝大部分化石能源的消费,终端用能电气化是衔接清洁能源供给与绿色能源消费的关键纽带。通过将工业、交通、建筑等领域直接使用的化石能源替换为电力,并确保电力来源的清洁化,可从根本上实现终端用能的脱碳。在“双碳”目标引领下,电气化已成为各行业降碳的主要抓手—工业领域电炉炼钢、电加热替代燃气加热,交通领域新能源汽车加速渗透,建筑领域热泵供暖替代燃煤燃气锅炉,均体现了电气化在终端脱碳中的核心地位。随着新型能源体系下清洁电力占比持续提升,电气化的减碳边际效益将进一步放大。

二是电气化成为新质生产力发展的重要驱动力。电气化不仅是能源消费方式的变革,更是生产方式升级的重要引擎。在工业领域,电气化推动智能制造、精密加工等先进工艺落地,电加热技术可实现远超传统燃烧加热的控温精度,提升产品质量和生产效率;在交通领域,电动汽车、电动船舶等带动电池、电机、电控等全产业链创新发展;在建筑领域,智能用电、智慧能源管理等催生建筑能源互联网新业态。电气化为数字经济、智能制造等新兴产业提供了高效、清洁、可控的能源接口,成为培育发展新质生产力的重要支撑。

三是电气化成为保障能源安全的关键支撑。我国石油对外依存度长期维持在70%以上,天然气对外依存度2025年约为40%,能源安全风险突出。通过终端用能电气化,特别是交通领域的“以电代油”,可有效降低对石油进口的依赖,提升能源自主可控能力。同时,电气化推动终端用能从“资源依赖”向“技术驱动”转变,依托我国在新能源装备制造领域的技术和产业优势,构建更加安全可靠的能源消费体系,降低地缘政治风险对能源供应的冲击。

四是电气化成为促进新能源消纳的有效途径。大规模新能源并网带来的消纳压力,需要灵活的终端用电负荷予以匹配。电气化负荷,特别是电动汽车充电、电制氢、电储能等,具有良好的调节潜力,可作为“可调节负荷”参与新能源消纳。通过价格信号引导和智能调度,将电气化负荷用电时段向新能源大发时段引导,既满足了终端用能需求,又提升了新能源利用率,实现“以用促消纳”的良性循环。

新型能源体系对电气化的系统性支撑

新型能源体系从清洁电源供给、智能电网输送、多元储能调节、数字技术赋能、市场机制引导等方面,为终端用能电气化提供全链条、系统性支撑。

一是清洁电源规模化供给为电气化提供绿色能源基础。新型能源体系持续扩大风电、光伏等新能源开发规模,为终端电气化提供充足的清洁电力。截至2025年底,全国风电、太阳能发电年发电量超过2.3万亿千瓦时,占总发电量的比重超过22%。核电安全有序发展,在建装机规模保持全球第一。清洁电源的规模化供给,确保了电气化用电“用得上、用得起、用得绿”,为经济可行的终端电气化提供了有力保障。

二是新型电网建设为电气化提供高效输送通道。电网是连接电源与终端用电负荷的核心载体。新型能源体系下,电网正加速向数字化、智能化、柔性化方向升级。在输电网层面,特高压输电技术持续突破,“西电东送”通道不断完善,为跨区域清洁电力输送提供大动脉。在配电网层面,智能配电网建设加快推进,配电自动化覆盖率持续提升,配电网感知能力、自愈能力和柔性调节能力显著增强。2024年国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》,提出有序扩大配电网投资。这将强化全社会电气化的“硬件”条件。

三是多元储能协同调节为电气化提供系统灵活性。随着新能源占比提升和电气化负荷增长,电力系统对灵活调节资源的需求急剧增加。新型能源体系加快构建多元化储能体系:抽水蓄能加快布局,根据《新型能源体系建设“十五五”规划》,2030年抽水蓄能装机达到1.6亿千瓦左右;新型储能爆发式增长,截至2025年底装机规模达到1.36亿千瓦,涵盖锂离子电池、液流电池、压缩空气、飞轮等多种技术路线,按照规划2030年将达到3亿千瓦;氢储能等长时储能技术加速示范,可弥补短时储能短板,实现跨日、跨季节能量存储。多元储能与电力负荷协同运行,在用电低谷时段储存富余清洁电力,在高峰时段释放电力支撑用电需求,有效平抑供需波动,提升系统对电力负荷的承载能力。在工业园区、大型商业综合体等场景,“光储充”一体化模式将分布式光伏、储能与用电设施集成建设,实现清洁电力就地消纳和峰谷调节,提升电气化的经济性和自平衡能力。

四是数字化技术深度赋能为电气化提供智能管理能力。数字化是新型能源体系的鲜明特征,也是支撑电气化高效管理的关键手段。车联网平台实现电动汽车充电负荷实时监测与智能调度,有序充电技术可在不增容的情况下提升充电桩利用率。虚拟电厂通过聚合电动汽车、储能、可调节负荷等分布式资源,以“云端电厂”形态参与电力市场交易和电网调节,为电力负荷创造增值收益。能源管理系统在工业园区、大型建筑中广泛应用,实现用电负荷精准预测和能效优化。电力大数据分析为电力设备运行状态诊断、用电行为优化、需求响应策略制定提供数据支撑。人工智能可基于天气预测、负荷历史数据等,智能优化电力设备的运行策略,实现“源网荷储”全链条协同优化。

五是市场机制持续完善为电气化提供经济激励。全国统一电力市场体系加快建设,电价机制持续完善,为电气化提供经济激励。峰谷分时电价在终端用电领域广泛推行,引导电力负荷合理错峰用电。电力现货市场建设试点扩大,实时价格信号更精准地反映供需关系,引导可调节电力负荷灵活响应。绿证交易市场规模不断扩大,为绿色电力消费提供价值变现渠道,电气化终端用户可通过购买绿证实现用能全链条绿色化。需求响应市场化机制逐步建立,电力负荷参与电网调峰、调频等辅助服务获得补偿收益,提升了电气化的经济吸引力。碳排放权交易市场持续扩容,有助于增强绿色电气化的成本优势和市场竞争力。

新型能源体系下电气化面临的新问题

尽管新型能源体系为电气化发展提供了坚实基础,但在推进过程中仍面临电力供需匹配、电网承载力、经济性、技术标准、体制机制等多方面亟待破解的新问题和新挑战。

一是电力供需时空错配加剧,保供压力持续加大。新型能源体系下,新能源发电的间歇性、波动性特征突出,与电气化负荷的时空分布存在显著错位。

二是配电网承载力不足,大规模电气化接入受限。终端电气化的快速增长对配电网形成巨大压力。

三是经济性瓶颈制约,部分领域电气化动力不足。尽管清洁电力成本持续下降,但部分领域电气化的全生命周期经济性仍不具备明显优势。

四是技术标准体系滞后,规范化发展缺乏统一依据。电气化相关技术标准体系尚不完善,在设备接口、通信协议、安全防护、并网管理等方面缺乏统一规范。

五是体制机制障碍犹存,跨领域协同推进难度大。终端电气化涉及能源、交通、工业、建筑等多个领域,跨部门、跨行业协同推进机制尚未健全。

促进电气化健康发展的对策建议

一是加强规划统筹衔接,科学引领电气化布局。推动电气化发展与新型能源体系规划、电力规划、配电网规划、交通基础设施规划、工业园区规划等有机衔接,在国土空间规划、城市更新、乡村振兴等重点工作中统筹考虑电气化用电需求。

二是强化技术创新突破,提升电气化装备水平。在交通领域,加快高能量密度动力电池、超快充技术、换电标准化技术研发,突破重型卡车、远洋船舶电动化瓶颈,提升长续航、大载重场景下的经济性和可靠性。在工业领域,研发高效电加热设备、电炉炼钢成套装备、高温热泵等关键技术,提升电气化工艺的能效和经济性,突破高温工业加热电气化的技术瓶颈。在建筑领域,推进适应极寒环境的高效热泵、智能温控系统、光储直柔等技术攻关,提升建筑电气化的舒适性和经济性。

三是加快基础设施升级,夯实电气化发展基础。加大配电网改造升级投入,重点提升城市配电网承载力和农村电网供电可靠性,为大规模电气化负荷接入提供坚强网架支撑。加快充电基础设施建设,构建“快充为主、慢充为辅”的城乡充电网络,推进高速公路、国省干线沿线快充站全覆盖,因地制宜推进居住区有序充电和公共停车场快充设施建设。在工业园区、大型建筑等场景,同步推进电力增容改造和智能化能源管理系统建设。探索建设“光储充”一体化场站,将分布式光伏、储能与充电设施集成建设,提升清洁电力就地消纳能力。推进配电网柔性化、数字化改造,提升对电气化负荷的智能感知和精准调控能力,实现“可观、可测、可控、可调”。

四是培育市场机制,激发电气化内生动力。完善峰谷分时电价机制,合理拉大峰谷价差,引导电气化负荷错峰用电,探索动态电价和实时电价试点。推动电气化负荷参与电力现货市场、辅助服务市场交易,通过需求响应、调峰调频等获得补偿收益,体现电气化负荷的灵活性价值,使“可调节”成为电气化的增值属性。扩大绿证交易覆盖范围,鼓励电气化终端用户购买绿证、消费绿电,实现绿色电力价值变现,推动“用绿电”成为电气化的鲜明标识。创新投融资模式,引导社会资本参与充电基础设施、配电改造等电气化项目建设。研究出台电气化改造财税支持政策,对工业电加热替代、热泵供暖等重点项目给予投资补贴或税收优惠,降低企业电气化转型成本。

五是完善标准规范,保障电气化安全规范发展。加快制定电动汽车充电接口、V2G技术、工业电加热设备能效等关键技术标准,统一设备接口协议和通信规范,提升设备兼容性和互通性。制定配电网接纳电气化负荷的承载力评估标准和接入审批规范,简化审批流程,提高接入效率。

六是坚持多能互补,构建多元协同的能源供应和消费格局。电气化是终端用能清洁转型的主要方向,但不宜“一电独大”,应推动多种清洁能源形态协同发展。在供应侧,统筹推进绿色电力、绿氢、生物燃料、地热、核能供热等多品种清洁能源协同发展,形成互为补充、互为备份的多元化供应格局,分散单一品种波动风险,增强系统韧性。在消费侧,根据不同用能场景的技术经济特征科学选择能源品种:电动汽车、生活热水、轻工加工等场景优先采用电气化路径;航空、远洋航运等长距离、高能量密度需求场景,重点发展可持续航空燃料、绿色甲醇、绿氨等替代方案;钢铁冶炼、化工等高温工业场景,推进绿氢、生物质能替代与电气化并举;北方清洁供暖坚持电采暖、地热、生物质、工业余热利用等多种方式互补,避免“一刀切”改电加重电网尖峰压力。

( 责任编辑:李昕阳 )