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超大型城市新电气化发展路径及举措探讨

2022-09-01 15:06来源:北极星电力网关键词:电能替代电气化深圳供电局收藏点赞

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电气化是指在国民经济各部门和人民生活广泛使用电能并采用电工、电子技术。在新一轮能源革命的现实要求下,全面提升电气化水平,对推动我国实现碳达峰、碳中目标发挥重要作用。新时代电气化发展要求在工业、交通、建筑等终端能源领域积极创新电能替代技术应用。电能替代是指在终端能源消费领域用电能替代煤炭、石油、天然气,提高电能占终端能源消费比重,是解决能源和环境问题的有效途径。电能是高效便捷的二次清洁能源,经济效率为石油的3.2倍、煤炭的17.3倍,在能源市场具备一定竞争优势,且当前化石能源依然具有大规模市场占有量,未来电能替代量潜力可观。推进各领域重点电能替代工作,是实现各地区能源、经济、环境协同高质量发展的有效途径和长期战略。

一、政策背景

为推动能源绿色低碳转型、实现“双碳”目标,近年来,国家陆续发布相关政策文件,加强新时期电气化发展方向指引和电能替代技术创新应用。2021年,国家“十四五”规划《纲要》提出要加快推动绿色低碳发展,支持绿色技术创新,推进清洁生产,发展环保产业,推进重点行业和重要领域绿色化改造,推动能源清洁低碳安全高效利用。2022年1月,国家发展改革委、国家能源局发布《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》(发改能源〔2022〕206号),提出要建立电能替代推广机制,通过完善相关标准等加强对电能替代的技术指导,要引导多领域开展清洁能源替代,完善相关促进机制和支持政策。2022年3月,国家发改委、国家能源局等10部门联合发布《关于进一步推进电能替代的指导意见》(发改能源〔2022〕353号),提出要持续提升工业、建筑、交通等重点领域电气化水平,不断完善电能替代支持政策,包括加强统筹规划、保障电力供应等。2022年3月,国家能源局印发《2022年能源工作指导意见》(国能发规划〔2022〕31号),提出稳步推进结构转型的发展目标,其中明确新增电能替代电量1800亿千瓦时左右,风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到12.2%左右。

在相关政策背景下,国内各超大型城市逐步展开电能替代相关项目,深圳作为超大型城市之一,近年积极开拓新领域电力应用场景,全力实施节能减排战略、发展绿色经济,并已取得一定成效。本文将就超大型城市的新电气化发展路径及举措展开探讨。

二、发展现状

(一)国内外现状

根据中国电力企业联合会编制的《中国电气化年度发展报告2021》(以下简称《报告》),明确我国与其他发达国家在推动电力供应绿色低碳转型方面展现出趋同性,即通过推广电能替代技术,非化石能源发电量占比稳步提高,电力碳排放强度稳步下降。《报告》指出,当前我国电气化进程总体处于电气化中期中级阶段,与日本、美国、法国等发达国家所处的电气化中期高级阶段相比仍然存在差距,但在我国对发展电能替代的重视和鼓励下,差距呈现逐步缩小的趋势。

目前,我国终端能源消费电气化水平稳步提升,替代电量逐年增长,2020年全国电能占终端能源消费比重约26.5%。工业领域电气化率为26.2%,电气化发展趋于平稳,其中,化工、建材、黑色金属和有色金属四大高载能行业电气化率为17.8%;建筑领域电气化发展水平快速提升,“十三五”以来电气化率累计提高10.9个百分点,达到44.1%;交通领域电气化率为3.7%,电气化发展潜力巨大。

(二)深圳市现状

新电气化是实现碳达峰、碳中和的重要驱动力。“十三五”期间,深圳市积极推动建筑、交通、工业等领域电气化,其中在建筑领域累计建设电蓄冷空调项目101个,年电能替代量达约3.8亿千瓦时。截至2021年,交通领域累计推广新能源电动汽车55万辆,率先实现公交车和巡游出租车100%纯电动化;建成电动汽车充电桩9.7万个,装机总功率约270万千瓦,年充电量超过33亿千瓦时;港口岸电设施覆盖率超85%,使用规模居全国沿海港口首位。同时深圳市重点培育智能电网、太阳能发电等新能源产业,2021年新能源发电装机规模占全市总装机容量77%,电能供给能力稳步提升。

深圳供电局自2013年开展电能替代服务以来,积极推动各领域能源改革,在研究和推进港口岸电、电磁厨房、电蓄冷空调、轨道交通、电动汽车、家庭电气化等方面取得一定成效。截至2022年7月,深圳供电局累计推动电能替代项目842个,实现替代电量超140亿千瓦时,相当于在能源消费终端减少直燃标准煤440万吨,减排二氧化碳1084万吨,积极助力实现碳达峰、碳中和发展目标。同时,深圳供电局积极建设运营电动汽车充电设施,累计建成充电桩超1.8万个,实现电能替代电量超4亿千瓦时。

“十四五”期间,深圳供电局将规划总投资470亿元,投产110座变电站以扩大电网规模,全面提升电力供应保障,推广高品质供电技术应用。到2025年,全市电源装机达到2033万千瓦,其中清洁能源装机占比约90%。深圳供电局还将继续推动智能家居与智能小区建设,加快电动汽车充电基础设施建设、大力推广电能替代,服务深圳市“双碳”目标。

三、发展路径

深圳市是我国超大型城市之一,经济社会的发展离不开能源消费的支撑。优化能源消费结构、推广多领域电力替代成为经济可持续发展的关键。目前,深圳市通过深入实施工业、建筑、交通等领域电能替代项目,建立健全清洁电力供应体系,加强重点用能领域科技创新和低碳减排,持续稳步提升社会电气化水平。深圳市新电气化的发展路径,对推动国内超大型城市电气化工作建设和水平提升有着重要示范作用。

(一)工业领域

工业领域是当前电能替代技术重点推广领域之一。2021年,深圳市工业领域累计完成电锅炉、电窑炉、热泵等电能替代项目21个,实现年替代电量2.55亿千瓦时。其中电窑炉项目完成替代电量1.54亿千瓦时,占全年工业领域替代电量60%。随着超大型城市工业能源结构的优化,在能源消费终端的传统化石能源消费比重降低,工业电能替代技术将逐步绿色化、智能化、数字化发展升级。结合超大型城市经济发展和能源消费特点,在工业生产制造领域将重点推广应用高效电转蒸汽、电锅炉、电窑炉等电能替代技术,持续挖掘工业领域电能替代潜力。

(二)建筑领域

在建筑领域,电蓄冷空调、商用电磁厨房等是电能替代工作的重要内容。2021年,深圳市完成电蓄冷空调、电磁厨房等电能替代项目119个,替代电量4.26亿千瓦时。其中,电蓄冷空调利用低谷电储能制冷,有效实现移峰填谷,对降低运行费用、稳定电网系统有着重要的现实意义。2022年以来,南山区大疆天空之城大厦、福田区佳兆业金融中心等电蓄冷空调项目陆续建设投产,新增电能替代电量约0.5亿千瓦时。建筑领域电能替代技术的研究应用将提升现有技术装备能效水平,降低建设运营成本,进一步提升建筑领域电气化水平。

(三)交通领域

交通领域的化石能源消费占比较高,以电代油的电能替代技术应用潜力可观。目前,深圳市已开展电动车、港口岸电等技术领域的电能替代工作,全面推进海陆空交通电气化建设,2021年完成相关电能替代项目423个,替代电量21.49亿千瓦时。其中,全年完成电动车相关项目399个,完成替代电量10.78亿千瓦时,替代电量占各领域技术替代总电量36.52%;在港口岸电领域,开展深汕特别合作区小漠国际物流港的岸电建设,预计建设岸电4000kW。未来,随着电动车充电桩、岸电设施等配套设施的完善,以及电动汽车充电等关键技术的深入研究,交通领域电能替代将成为各超大型城市提升电气化水平的重要途径。

四、发展建议

为进一步提升全社会电气化水平、加速实现“双碳”目标,电网企业应结合超大型城市电能替代工作现状和工作重点,并落实有效发展举措,攻克工作难点,助力城市经济高质量发展。

(一)制定电能替代工作规划

电能替代相关领域、项目繁多,需加强顶层设计,统筹有序推进工作。各区域应结合电力整体发展现状,系统开展各主要领域电能替代潜力分析,明确电能替代工作项目的目标和重点内容。按年度、领域分解任务指标,跟进工作开展进度并纳入绩效考核。

(二)提供高效便捷供电服务

分析客户用能需求,设立客户档案,为潜力客户户提供电能替代相关的咨询、设计、施工等全方位服务,简化用电审批手续,加快增容接电速度,打造从报装到送电的全过程“一站式”服务模式。

(三)打造电能服务生态圈

加强区域内外电网企业间沟通衔接,充分发挥电网企业的牵引力作用,强化资源整合能力,丰富拓展能源服务及其衍生产品,为客户电能替代改造提供“一揽子”解决方案,积极营造共建共商共赢的电能替代能源服务生态圈。

(四)建设新型电力系统

完善配套电网设施,优化区域内输电通道布局。持续提升电网协同互补、余缺调剂的调度能力,强化电网在能源转型和资源配置中的中枢和平台作用,补齐城市配电网薄弱环节,助力智慧城市建设。

(五)加强绿色用能示范作用

推动建设电能替代示范项目,积极创建绿电示范园区等绿色用能示范点。定期更新电能替代项目储备库,加强经验总结和案例参考。多渠道普及电能替代相关知识、宣传清洁能源绿色消费理念,营造良好绿色消费氛围。

五、结语

本文分析国内电气化相关政策背景,总结国内外电能替代发展状况,以深圳市为例探讨了超大型城市新电气化发展路径,并结合超大型城市特点对电能替代建设提出了相关建议。电网企业应紧紧抓住“四个革命,一个合作”发展机遇,变革能源生产和消费方式,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,加速推进新电气化进程,积极引导各行业协同提高电能占终端能源消费比重,促进全社会清洁低碳、可持续、高质量发展。(深圳供电局市场及客户服务部 李兰哲/崔永/李光)

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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