关注｜我国电能替代发展现状分析与建议

（2）广东珠海高压“港口岸电”项目

2016年12月22日，南方电网首个高压“港口岸电”项目在珠海高栏港神华粤电珠海港煤炭码头正式建成投用。自此，停靠在该码头的船舶将可利用清洁、环保的“岸电”替代船舶辅机燃油供电。项目建成后，预计年用电量超过360万千瓦时，替代燃油消耗1778吨，节约船舶能源成本约100万元，减少5620吨二氧化碳排放和38吨污染物排放（包括一氧化碳、氮氧化物、PM污染物等）。此外，在噪音抑制方面，可消除自备发电机组运行产生的噪声污染，为船员和港区居民提供更加舒适的生活和工作环境。这是南方电网投资建设的首个高压港口岸电项目，是全国最大规模的散货煤炭港口岸电项目，也是国内接驳率最高、可常态化运行的岸电示范项目。

（3）河南电能替代“打包交易”

河南省地处北方，由于能源结构单一，全省能源消费以煤为主，散煤燃烧排放是造成重污染天气的重要原因之一。特别是冬季采暖期，散煤的使用量远超其他季节，经常造成冬季特有的采暖期雾霾。实施以电代煤、以电代油为主要内容的电能替代，是河南省优化能源结构、控制煤炭消费总量、减少大气污染的重要举措。目前全省范围内已累计实施电能替代项目5900多个，增加替代电量301亿千瓦时，相当于在能源消费终端减少散烧煤、直燃油832万吨，减排二氧化碳2275万吨，二氧化硫等污染物21万吨。

河南省在全国率先推出了电能替代“打包交易”工作模式，由国网河南节能服务有限公司作为第三方，通过电力交易平台，将不符合直接交易准入条件的“散户”用“打包”的方式组织起来，作为一个整体参与直接交易，享受相关政策优惠，此举有效降低了“散户”的成本，提高了他们“电代煤”改造的意愿。2017年实施以来，河南省已完成409家用户“打包交易”协议签订，替代交易电量8.4亿千瓦时，降低用户用电成本4620万元。

（4）湖南嘉禾县坦塘工业园实现“以电代煤”全覆盖

嘉禾县坦塘工业园是全国唯一以铸造业立园的省级工业园，园内企业基本以焦煤为主要燃料，采用传统燃煤冲天炉铸造熔炼。为保护环境、节能减排，自2015年9月起，国网湖南省电力公司负责对园区37家企业53台燃煤冲天炉实施“煤改电”改造升级。2017年，嘉禾县坦塘工业园正式被命名为“以电代煤”产业示范基地，成为湖南省首个“以电代煤”产业示范基地。

2017年9月底，园区实现“以电代煤”全覆盖，新增用电容量8.08万千伏安，预计每年可实现替代电量1.55亿千瓦时。据测算，改造后园区铸造企业生产用能成本降低130元/吨，产品利润增加2500元/吨以上，全年企业可增收约6.68亿元；预计每年节约标准煤6.2万吨，减排二氧化碳15.45万吨、二氧化硫4650吨、氮氧化物2325吨、碳粉尘4.22万吨。

（5）江苏南京西坝码头打造绿色港口

从2015年开始，国网南京供电公司以西坝码头、龙潭港岸电项目为示范，进一步在新生圩港、扬子石化码头等全市沿江18个主要港口码头全面推广“岸电入江”，并在内河码头推广一批船用供电设施，在全国率先实现沿江、沿河岸电系统全覆盖，充分发挥港口岸电的经济效益和环保效益。

2018年1月13日，一艘5万吨级货轮在南京市六合区西坝码头接驳岸电成功，标志着南京“岸电入江”项目取得了实质性突破。西坝码头也成为南京首个全电动、零排放的高度自动化码头。南京供电公司相关负责人介绍，船舶停靠码头时，为维持正常运转和船员基本生活，辅助柴油发电机组必须持续工作，这既浪费能源，也带来污染。在码头装一个“插座”，船舶停靠时，将船上的电缆插入码头上的“插座”，关闭船上的主辅柴油发电机，用上清洁的电能，就是岸基供电。据测算，岸电系统每年可为西坝码头减排二氧化碳2430吨、二氧化硫62吨、氮氧化物70吨。

四、我国电能替代发展的潜力分析

电力规划设计总院发布的《中国能源发展报告2017》指出，2017年，我国电能占终端能源消费的比重同比提高1个百分点，但仍有约8.3亿吨原煤作为燃料直接用于终端消费，其中约73%用于工业。替代这些煤炭是我国能源清洁低碳发展的长期任务。

国家发展改革委规划“十三五”期间，我国将实现能源终端消费环节电能替代散烧煤、燃油消费总量约1.3亿吨标准煤，带动电煤占煤炭消费比重提高约1.9%，带动电能占终端能源消费比重提高约1.5%，促进电能占终端能源消费比重达到约27%。电力“十三五”规划进一步明确，到“十三五”期间电能替代新增用电量约4500亿千瓦时。

图2我国电能占终端能源消费比重

相关资料统计，仅从当前技术可行性考虑，我国电能替代潜力空间约2.2万亿千瓦时，其中“煤改电”“油改电”潜力分别为18000亿千瓦时、4000亿千瓦时；预计2020年电能替代规模有可能超过6000亿千瓦时。

“以电代煤”技术潜力分析

一）

全面实施散煤综合治理，是可持续发展战略指导下改善我国生态环境、提升我国空气质量的重要手段之一，其中北方地区“煤改电”供暖工作规模最大。国家电网公司2018年工作会议明确提出，积极推进北方地区清洁取暖五年行动计划，做好北方冬季电能清洁供暖服务，推广蓄热储能保障电采暖技术应用，落实“煤改电”停电不停暖保障措施，2018年实现电能替代1300亿千瓦时。

清洁供暖的效益不仅仅体现在低碳方面，更在于能够提高清洁能源消纳力度。比如，国网甘肃公司在金昌、瓜州等光伏基地推广电采暖244万平方米；吉林公司利用弃风电量，推动建成全球最大的32万千瓦取暖电锅炉。2016～2017年的取暖季，青海、新疆、吉林、辽宁等地通过清洁取暖消纳弃风弃光电量近3亿千瓦时。2017年，北京平原地区、天津武清区等地率先建成“无煤区”。

此外，在国家政策推动下，“煤改电”所用电采暖设备和关键技术也不断取得进步和突破，纳米微晶电蓄热、相变储能等一批新型采暖技术脱颖而出，带热了电采暖行业的快速发展。仅北京地区2016年“煤改电”市场规模就超过50亿元。根据国网北京电力统计，2016～2017年采暖季期间，北京市使用电采暖设备的“煤改电”用户户均年用电量超过6000千瓦时，新增用电量4000千瓦时。按此标准计算，华北地区“煤改电”用户每年新增用电量为118.6亿千瓦时。按照“煤改电”用户每日21时至次日凌晨6时的电价0.3元/千瓦时计算，“十三五”期间新增用电量市场规模为178亿元。

“以电代油”技术潜力分析

二）

港口船舶岸电，即由岸上电源代替船载辅助燃油发电机供电，可有效减少船舶靠岸使用辅助燃油发电机发电产生的各类污染排放，属于典型的“以电代油”电能替代范畴。随着国家对节能环保的重视，尤其是考虑到船舶岸电所体现出的社会效益，岸电供电技术作为一项减少港口污染排放的技术，将受到越来越多的关注。

据国家电网公司营销部估算，“十三五”期间，全国港口岸电电能替代潜力总计约为190亿千瓦时/年，其中沿海港口岸电电能替代潜力约为160亿千瓦时/年；沿江、沿内河港口岸电电能替代潜力约为30亿千瓦时/年。

目前对船舶岸电发展而言，利好因素主要来自于政策方面。根据交通运输部印发的《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015～2020年）》。到2020年，珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶硫氧化物、氮氧化物、颗粒物与2015年相比分别下降65%、20%、30%；主要港口90%的港作船舶、公务船舶靠泊使用岸电，50%的集装箱、客滚和邮轮专业化码头具备向船舶供应岸电的能力。对此，业界认为这足以推测出船舶岸电近期的发展。

根据交通运输部规定的“2020年”的期限，专家预计到2020年新增高压港口岸电系统设施到达150套左右，新增低压港口岸电系统设施3100套左右。

东中部电能替代市场潜力分析

三）

根据东中部国网各省公司“十三五”电能替代规划目标，结合各省公司经营区能源消费量、电能替代环保可行潜力，考虑政府大力推行环保、电价、补贴等政策的发展预期，预计“十三五”东中部电能替代电量规划目标为4260亿千瓦时，可提高电能占终端能源消费比重约1.6个百分点，其中约85%分布在城市地区。

图3东中部电能替代潜力

根据我国东中部能源供应与消费现状，综合考虑电能替代技术发展、经济性和政策支持条件，结合相关省公司对居民采暖、工（农）业生产制造、交通、电力供应与消费、家庭电气化5个重点领域的市场调查结论，公司经营区域东中部一线城市电能替代潜力巨大。

若只考虑技术可行，不考虑经济性，东中部电能替代技术可行潜力约1.37万亿千瓦时，其中约70%分布在城市地区。

五、我国电能替代的发展建议

专家表示，我国电能占终端能源消费的比重每提升1个百分点，单位GDP能耗可下降4%左右，节能效果明显。大力推广电能替代，不仅能破解能源瓶颈，改善污染问题，更能带动相关产业发展、拓展电力营销市场。因此，电能替代不仅可以提高全社会电气化水平，是现代化建设的必然，而且还可以大量减少石油、煤炭的终端使用，是针对我国能源结构和经济发展阶段、资源禀赋提出的发展战略，具有很强的针对性和长远意义。目前，电能替代发展形势良好，在工业、交通、居民、商业及其他行业领域加速应用，但仍存在一些制约性的困难和问题。

（一）强化政策支持力度，加大地方统筹规划

电能替代战略是我国绿色、环保、可持续发展的首要选择，对于实现节能减排有着积极的推动作用，相关政策的确立作为电能替代发展的风向标显得尤为重要。目前，关于节能减排的环保政策“软约束”居多，政策出台后，执行强制力不够，处罚取证较难，约束效果有限。建议强化政策支持力度，加强政府对传统能源的监督和管控，确保其能够符合节能减排标准，以确保电能生产的绿色和清洁。此外，还应加强国家层面与地方政府的沟通交流，呼吁各级政府在协同推进国家有关电能替代推进政策的同时，加大地方电能替代发展的统筹规划，特别是与煤炭、燃气等供暖领域相关的规划和布局，努力提高供热系统全寿命周期的效率和效益，避免热源品种间的低效竞争。

（二）合理配置财政补贴，优化电能替代价格

目前，关于电能替代配套支持鼓励性政策较多，关于资金支持、财政补贴、产业扶持等含金量较高的政策还较少。在推进《关于推进电能替代的指导意见》等已出台政策措施落地实施的同时，政府应合理配置财政补贴政策，加大对燃煤锅炉改造、分散电采暖等领域的补贴力度，对符合条件的电能替代项目给予奖补支持，如对电能配套设施改造实行一次性补贴等。

与传统燃煤、用气相比，电采暖成本相对较高，建议出台针对电能替代的优惠电价，降低企业用电成本。同时，完善峰谷分时电价政策，通过适当扩大峰谷电价价差、合理设定低谷时段等方式，充分发挥价格信号引导电力消费、促进移峰填谷的作用。

（三）完善相关规范，统一市场标准

现阶段，国内外对电能替代的实施尚无统一的标准体系，国际标准化组织（ISO）、国际电工技术委员会（IEC）、美国电气电子工程师协会（IEEE）、美国机械工程师学会（ASME）等制定了有关港口岸电、热泵的标准，我国在相关方面也制定了一些标准规范，但并不全面，导致电能替代市场标准不统一、操作不规范，不能对电能替代整体工作起到宏观的指导作用。所以，构建一套完整的电能替代标准体系对加快推进电能替代工作具有重要意义，建议由国家标准委员会牵头，组织能源、电力等行业标委会，针对既有标准和规范，制定电能替代相关设备制造、建设、检测、运营等方面的国家标准，建立健全电能替代基础设施标准体系，完善技术标准和准入制度，促进我国电能替代规范有序发展。

（四）加强技术攻关，鼓励科技创新

目前，我国电能替代尚处于起步阶段，核心装备能源利用效率有待提升，成本有待降低，设备持续推广主要受应用成本、推广支持力度、运营模式等瓶颈制约，真正让老百姓可承受，还需从用户侧、电网侧、电源侧多层面综合创新。应明确能源科技创新战略方向和重点，组建跨领域和跨学科的研究团队，加强电能替代产品的研究和经济对比，采用自主创新和引进吸收等措施，集中攻关分散式电采暖、电锅炉、电窑炉、家庭电气化、热泵、电蓄冷空调、港口岸电、机场桥载设备替代APU等关键技术，提高电能替代的替代效率，推动电能替代装备改造升级，引导社会力量积极参与电能替代技术、业态和运营等创新。

（五）引领示范带动，创新商业模式

受长期以来的观念、习惯等因素影响，相当数量的居民用户仍依赖传统、落后的供暖方式满足取暖需求，特别是在我国农村和贫困地区，对电能替代清洁供暖清洁取暖方式接受度较低。应结合典型案例，因地制宜、稳步有序地推进经济性好、节能减排效益佳的电能替代项目，形成示范项目；推介电能替代新技术、新设备，普及环保意识和电能替代知识，增强全社会对电能替代的认同感，有效引导居民改变消费习惯，主动选择电能。

我国大多数电能替代技术如电采暖仍采用传统的商业模式，在业务范围、业务水平、经营模式、融资方式等方面存在较大局限，创新能力有待提升，可以在充分论证的基础上，鼓励企业灵活采用合同能源管理（EMC）、设备租赁、建设经营移交（BT、BOT、PPP）、工程总包（EPC）等模式开展商业运营。

参考文献：

[1]李生权，杨建．电能替代技术现状及发展趋势研究[J]．智慧电力，2017，（8）：70-74．

[2]孙毅，周爽，单葆国等．多情景下的电能替代潜力分析[J]．电网技术，2017，41[1]:118-123．

[3]成岭，金璐，钟鸣等．电能替代标准体系研究与设计[J]．智能电网，2016，（9）：875-880．

原文首发于《能源情报研究》2018年4月