张玉琢

国网能源研究院经济与能源供需研究所高级工程师

提要：

终端用能电气化已成为我国能源绿色低碳转型的战略支点。在环保约束和政策推动下，技术经济可行的存量化石能源燃烧设备和工艺已基本被电力替代，电气化进程正由“易替代阶段”转入“深度替代阶段”，进一步提质的难度明显加大。

AI阅评：

本文将终端用能电气化解读为“我国能源绿色低碳转型的战略支点”，阐述了我国推进终端用能电气化的战略意义、内涵变化、发展现状、发展趋势及亟待破解的难题，为深入了解终端用能电气化提供了全局视野和路径启发。

“十五五”规划首次将“提高终端用能电气化水平”写入国家五年规划，《新型能源体系建设“十五五”规划》《新型电力系统建设“十五五”规划》进一步强调电力在终端用能格局中的主体地位，终端用能电气化已成为我国能源绿色低碳转型的战略支点。

终端用能电气化的战略意义和内涵

终端用能电气化是推动能源结构清洁化的重要引擎。我国富煤贫油少气的能源资源禀赋，决定了能源转型的长期性和复杂性。终端环节大规模“以电代煤”“以电代油”，可以将终端用能需求向电力消费转移，同时电力供给结构的清洁化又能从源头实现整体能源体系的低碳化。

终端用能电气化是保障能源安全的重要支撑。我国石油、天然气对外依存度分别保持在70%、40%以上的高位，交通领域燃油消费和工业领域化石能源直燃均是对外能源依赖的重要部门。通过交通电动化、工业电窑炉替代燃煤燃气锅炉等路径，可显著降低对进口油气的依赖，增强能源自主供给能力。

终端用能电气化是培育新质生产力的重要载体。以电动汽车、储能电池、人工智能算力中心等为代表的新兴产业，本身既是电力消费的新增长极，又通过技术迭代反向驱动电力系统转型升级。终端电气化将能源消费与数字化、智能化深度融合，催生虚拟电厂、“源网荷储”一体化、综合能源服务等新业态，为经济高质量发展注入新动能。

终端用能电气化内涵已从单一电能替代技术向全链条高质量电气化方向拓展。高质量电气化要求对能源生产、输送、存储及消费全环节进行系统性重构，以“绿”为底色重塑替代能源的供给结构，以“链”为骨架重构产业协同的效率体系。一方面，推动终端用能与高比例可再生能源深度融合，依托绿电交易、分布式新能源就地消纳、电氢耦合等路径，夯实电气化进程的绿色底色，确保替代化石能源的每一千瓦时电均源自清洁低碳电力系统，从根本上破解“用电清洁、发电高碳”的结构性矛盾。另一方面，突破单一用能设备的孤立升级，向上延伸至高效电工材料、电力电子器件、智能制造装备等基础产业，向下引领智慧用能管理、负荷聚合、虚拟电厂等新兴业态，构建“源网荷储”深度互动、工业建筑和交通跨领域协同的电气化生态，以全链条效能最优化替代局部技术迭代，切实使电气化成为支撑新型能源体系和现代化产业体系建设的核心支柱。

我国终端用能电气化的发展现状

全社会终端用能电气化水平持续提升，但增速放缓，电气化进程转入“深度替代阶段”。“十四五”期间，我国终端电力消费增速是终端能源消费增速的两倍以上，电气化水平由2020年25.3%攀升至2025年约30%，累计提高4.7个百分点，分别高于“十三五”的4.1个百分点增幅和“十二五”的2.6个百分点增幅。但是，“十二五”“十三五”“十四五”期间电气化率年均增速分别为2.8%、3.5%、2.1%，增速呈放缓态势。在环保约束和政策推动下，技术经济可行的存量化石能源燃烧设备和工艺已基本被电力替代，电气化进程正由“易替代阶段”转入“深度替代阶段”，进一步提质的难度明显加大。

重点用能领域电气化特征差异明显，建筑电气化最高、交通电气化最低。在工业领域，高耗能行业电能替代逐步推进，新质生产力发展规模快速扩大，共同推动工业电气化水平由2020年的25.2%升至2025年的27.1%。分行业看，2025年黑色金属、石油和化学工业、建材、有色金属行业电气化水平分别为12%、15.4%、16.5%、68%，行业间差异悬殊，冶金、化工等领域的高温工艺替代仍是难啃的“硬骨头”。在建筑领域，空调、热泵等设备的推广普及和北方采暖“煤改电”的规模化实施，直接拉动建筑领域（含居民生活）电气化水平由2020年39.8%升至2025年逾55%，能源消费结构中电力占比持续攀升、煤炭占比快速下降，电气化、低碳化趋势明显。在交通领域，交通用能仍以燃油为主导，电气化水平由2020年的4.2%升至2025年的8%，累计提高3.8个百分点，远高于“十三五”的2.3个百分点增幅和“十二五”的0.3个百分点增幅，新能源汽车推广成效显著。在农业领域，农业生产用能仍以油为主，但电气化水平已由2020年的26.4%升至2025年的37.3%，累计提高10.9个百分点，约为“十三五”增幅的2倍、“十二五”增幅的5倍，智慧农电、电烘干、电排灌等应用场景加快拓展。

资源禀赋与产业结构差异导致区域电气化发展不均衡。我国区域间电气化水平大体呈“东部最高、东北最低、西北风光资源富集省份较高”的格局。东部地区化石能源资源相对匮乏，能源需求高度依赖跨区域调配，电力输配效率高、安全清洁，叠加高附加值产业集聚，终端电气化水平普遍较高；浙江、江苏、福建等地依托成熟高效的产业集群，新兴产业连片发展，电气化水平位居全国前列。西部地区中，青海、甘肃、四川依托“风光水”绿色电力就地消纳优势，承接“东数西算”战略任务，大力发展绿色算力、新能源装备制造和大数据产业，电气化水平快速提升。中部地区煤炭资源丰富、工业制造业占比高，电气化水平相对较低，但江西等省份通过长期实施“以电代煤、以电代油”，工业用电占比超过60%，成为中部样板。东北地区受传统重化工业结构的路径依赖影响，产业结构单一、转型缓慢，电气化水平全国最低。

我国终端用能电气化发展趋势及实施路径

分布式新能源消纳支撑低碳电气化提速。今年上半年，我国煤电发电量占比首次跌破50%；“十五五”期间，非化石能源发电量占比预计由2025年的42.3%提升至50%。绿色电力的利用将对提升终端电气化水平发挥重要支撑作用，电气化的低碳属性将进一步增强。以油气生产领域为例，《新型能源体系建设“十五五”规划》提出“提高油气田生产电气化率，打造低碳零碳油气田”。利用油田所在区域丰富的风光资源，建设分布式新能源发电设施替代油气田生产用能中的化石能源消费，实现终端电气化加速低碳化。

重点领域深入推进高质量电能替代。工业领域的重点将从低品位热能替代向高温工艺替代纵深推进，推动工业级高温热泵、大功率电热储能锅炉等新型电气化装备融入更多生产工艺环节，在冶金、铸造、建材、日用玻璃、有色、化工等重点行业推广电锅炉、电窑炉、电加热等技术应用。建筑领域将从“煤改电”的简单替代，升级为以热泵为核心、融合光储直柔技术的系统性解决方案，扩大建筑采暖、生活热水、炊事等电气化覆盖范围，促进建筑与可再生能源融合发展，实现建筑从“用能者”向“产消者”的角色转变。交通领域将呈现“乘用车全面电动化、商用车重点突破、铁路水运补强提升”的多层次推进格局，促进新能源汽车逐步成为新车销售的重要组成部分，深入实施铁路电气化改造，结合露天矿区、物流园区、集疏运港口码头等适宜场景推广电动重卡，大力推进内河、近海航运船舶电气化，推动船舶靠港使用岸电常态化。农村电气化将与乡村振兴战略深度融合，拓展空气源热泵供暖、可再生能源清洁供暖的应用，拓宽“智慧农电+现代农业”应用场景，加快推进农副产品加工生产等电气化发展，持续实施新能源汽车和绿色智能家电下乡，深化农业农村用能清洁转型。

电力新业态拓展电气化新场景。随着以分布式能源、虚拟电厂、综合能源服务等为代表的电力新业态不断涌现，电气化应用场景正向更广阔维度延伸。例如，算力基础设施已逐步成长为推动经济社会高质量发展的新引擎，预计到2030年，全国算力基础设施用电量有望达1万亿千瓦时，“十五五”时期算力基础设施用电量年均增速超过20%。新业态通过技术创新和模式创新，深度融合数字化、智能化手段，不仅提升能源利用效率，而且催生低碳园区、车网互动、柔性负荷聚合等多元化、互动化的电气化新场景，为终端用能清洁化、高效化转型开辟新路径。

需要重点关注和突破的几个问题

一是电气化项目经济性与用户主动替代动力不足。电气化项目初期投入较大但长期使用成本低，这是终端电气化推广中面临的首要矛盾。一方面，大部分存量用能设备的生命周期不足一半；另一方面，工业电窑炉、电锅炉等设备的初始投资通常高于传统化石能源设备，虽然运行阶段的电费成本可能低于化石能源采购费用，但企业对投资回报周期的敏感性使得许多项目难以落地。破解这一困局，关键在于将企业隐性社会环境成本转化为可核算、可交易、可约束的显性成本，进一步明确用户的绿色责任，通过环境成本显性化定价、“绿电—绿证—碳配额”一体化交易、用户绿色责任第三方托管、源网荷储一体化应用、绿色供应链对赌约束等具体措施，以价格激励、市场化收益、专业服务与供应链规则明确用户绿色责任，多路径驱动企业主动选择清洁能源，形成责任清晰、成本透明、商业可持续的绿色推广机制。

二是部分领域电能替代技术发展滞后。当前电气化技术发展水平尚不能完全满足复杂用能场景需求，部分领域电能替代技术成熟度低，系统稳定性与适用性有待提升。具体而言，工业高温工艺的电加热技术存在能量转化效率偏低、设备寿命短等问题；大功率电动重卡受限于电池能量密度，续航里程和载重能力尚不能完全满足长途运输需求；农业机械电动化面临田间作业环境复杂、续航要求高等挑战；深远海航运电气化技术路线尚未达成共识。需因地制宜推进电能替代，加快研发推广电动农机、光伏直驱农业灌溉装备、重载电动卡车、换电式重型商用车、氢电混合动力重载运输装备等适用于农业机械、重型运输等特殊场景的电气化装备。强化核心部件与系统集成技术攻关，重点消除高能量密度电池、大功率电力电子器件、高效电热转换材料等关键瓶颈。在技术路线选择上，应保持开放性，不宜过早锁定单一技术路径，应鼓励不同技术方案在适宜场景中竞争发展。

三是标准体系与技术支撑保障不足。电能替代涵盖领域广泛，新兴技术迭代速度快，但与之配套的产品质量管控、安全保障、能效检测等标准未能同步完善，导致技术落地缺乏明确规范指引。例如，氢冶金尚缺乏统一的工艺技术标准和安全规范；工业蒸汽热泵的能效检测方法尚不统一；电动重卡的换电接口标准、电池安全标准仍在完善中；农业电气化装备的产品性能标准存在空白。标准缺位不仅影响技术推广效率，也带来安全风险和市场秩序问题。需建立电能替代标准动态更新机制，加快制定氢冶金、工业蒸汽热泵、电动重卡等新兴技术的产品性能、安全防护、能效检测、安装运维全链条标准。完善跨行业、跨领域标准衔接，适配农业、工业、交通等多场景应用，以标准化、规范化筑牢技术推广的制度保障。