深度分析 | 我国电能替代发展现状分析与建议

三)全国各地电能替代开展情况

1.主要地区发展成果

2016年以来，电能替代的推进迎来了加速期，各地电能替代实施方案纷纷出炉，替代项目快速增长，涉及领域范围不断拓展。各地的诸多实践中，北方地区冬季清洁能源取暖，农村电磁灶代替土灶薪柴、清洁高效的电锅炉代替黑烟滚滚的燃煤锅炉、港口船舶岸电取代高污染的船上燃油引擎、农业电排灌、电力供应中的电储能调峰等也都成为电能替代发挥作用的新“舞台”。

2017年，浙江完成电能替代项目3328个，实现替代电量81.6亿千瓦时，相当于减少使用标准煤330万吨，减排二氧化碳814万吨。此外，江苏、陕西、湖北、湖南、山西、四川等地的电能替代发展迅猛，替代电量不断攀升。

2.典型案例

(1)北京“煤改电”工程实现中心城区“无煤化”

2017年，北京市有2237个村97.4万户实现了“无煤化”，其中，顺义区完成16个镇258个村9.1万余户村民的“煤改电”工程，空气源热泵取暖占取暖方式的96.93%。2018年3月18日，北京最后一座燃煤电厂停机备用，北京实现了电厂无煤化，并成为全国首个清洁能源发电城市。据了解，2017～2018年采暖季，北京地区“煤改电”用户达到百万户，在电费上，“煤改电”用户可享受到0.2元/度的政府补贴。北京“煤改电”举措可使采暖季减少散煤燃烧386.2万吨，相当于1000余列60节的火车满载量。可实现减排二氧化碳1004.12万吨、二氧化硫9.27万吨、氮氧化合物2.7万吨。

(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。

一)“以电代煤”技术潜力分析

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。

二)“以电代油”技术潜力分析

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。

三)东中部电能替代市场潜力分析

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。