电气化是推动能源绿色低碳转型、助力实现碳达峰碳中和的重要途径，电气化水平是现代文明进步的重要标志。近年来，我国电气化发展态势持续向好，电能在能源消费结构中的地位进一步提升。
当前，在能源革命和数字革命双重驱动下，电气化发展已经超出了电力行业的传统边界。电能替代已深入重点行业工艺环节、融入关键领域用能转型，将拓宽终端用能电气化市场，并进一步带动重点行业和主要部门用能形态发生显著变化。
中国电气化将进入中期转型阶段
在24日举行的第二届中国电气化发展高端论坛上，中国电力企业联合会联合人民日报数字传播共同发布了《中国电气化年度发展报告2022》。报告预计，未来3年中国电气化发展总体呈现稳步向好态势，预计2025年全国电气化进程将由电气化中期成长阶段进入中期转型阶段。
报告根据能源电力行业统计与调查数据，构建电气化发展指标体系和电气化进程指数。报告显示，2021年以来，中国终端用能电气化发展政策导向清晰，低碳电气化发展政策持续完善，主要电气化进程评价指标总体向好。2021年，全国电能占终端能源消费比重约26.9%，较上年提高1.4个百分点，同比增幅达到近5年来的最高水平，在全球主要国家中位居前列；人均生活用电量达到835千瓦时，比上年增长7.6%，约为经合组织国家平均水平的三分之一；非化石能源发电量占比达到34.3%，较上年提高0.6个百分点，与美国处于同一水平区间。
报告指出，中国电气化进程保持稳步推进态势，2021年，全国电气化进程指数约76.4，比上年增长0.8，总体处于电气化中期成长阶段，东部、中部、西部、东北地区电气化进程指数分别达到78.9、74.1、73.0、67.8，东部地区电气化进程加快推进。
报告认为，未来3年(2023-2025年)电气化发展总体呈现稳步向好态势，预计2025年，全国电能占终端能源消费比重提高到31.2%，东部、中部、西部、东北地区分别达到33.1%、28.2%、31.4%、17.4%；全国电气化进程指数达到80.2，由电气化中期成长阶段进入中期转型阶段，西部地区电气化进程提速，预计电气化进程指数未来3年累计增长3.7，增幅位居四大地区之首。
工业电气化水平保持稳定
分领域看，工业电气化水平保持稳定。《报告》显示，我国工业电气化率达26.2%，与上年持平，其中汽车制造业电气化率为72.7%，3年累计提高11.8个百分点，增幅位居主要制造业之首。
建筑电气化发展持续向好。建筑电气化率达44.9%，较上年提高0.8个百分点。建筑供暖供冷与生活消费领域替代电量快速增长，空气源热泵、水源热泵、蓄热电锅炉等新型电采暖设备在现有集中供热管网难以覆盖的区域逐步推广应用。
交通电气化进程稳中有进。交通电气化率达3.9%，较上年提高0.2个百分点，换电重卡产业蓬勃发展。2021年，全国纯电动重卡汽车销量为9650辆，较上年增长近2倍，其中换电重卡占比超过30%，福田汽车、上汽红岩、汉马科技集团、徐工汽车、北奔重汽等车企推出换电重卡。
农业农村电气化水平快速提升。农业与乡村居民生活电气化率达35.2%，较上年提高2.4个百分点。电网企业持续开展农村电网巩固提升工程，加快高标准农田电网配套工程建设，提升农村分布式电源接入及消纳能力，加快传统农村电网转型升级，全面提升农村供电质量。
工业是实体经济的主体，也是实现“双碳”目标的重要用能领域。工业和信息化部节能与综合利用司司长黄利斌指出，提升工业领域电气化水平，要注重强化先进电能替代技术推广利用，不断拓宽电能替代领域；同时，以工业企业和园区为重点，加快推进工业绿色微电网建设，加快新型储能规模化应用，推进多能高效互补利用，促进就近大规模高比例消纳可再生能源，积极推进用能高效化、低碳化、绿色化。
目标与挑战并存
记者了解到，我国电气化在电能替代、电力服务水平、低碳电力发展和电力市场化改革等重点领域均蹄疾步稳。但同时，在进一步提升电气化水平的探索路径中，也面临新形势与新挑战。
在中国电机工程学会理事长舒印彪看来，电气化为社会提供安全便捷的用能方式，而再电气化是应对气候变化的战略选择，能源生产侧的清洁化与能源消费侧的电气化是再电气化的核心内容和重要路径。他指出，在能源生产侧打造深度低碳电力系统的主要着力点在清洁能源稳步替代煤炭发电。“到2060年，清洁能源发电量占比要提高到90%以上，电煤消耗降至3亿吨左右。”而在能源消费侧，终端用能减碳的重要措施是电能替代。“要大力提升工业、建筑、交通电气化水平，实现电能对化石能源的深度替代。到2060年，工业、建筑领域电气化率将达到80%以上，交通电气化率超过50%。”
中电联电能替代产业发展促进分会会长王继业指出，近年来，我国电网规模不断扩大，发电新增装机总量持续增长。其中，新能源装机增长远高于火电装机增速，随之而来的是连续两年在夏冬高峰出现电力供应偏紧现象。“未来，新能源装机将继续大幅上升，新能源电力高比例接入将导致峰谷差加剧，而巨大的峰谷差也将极大增加电网平衡的难度，电力系统调峰压力进一步增大，电力供需矛盾会日益突出。”
中国工程院院士江亿同样认为，在新型零碳电力系统中，我国电力呈现春秋季过剩、冬夏季不足的特征。如何同时满足冬夏季的电力不足和消纳春秋季多余风电光电，是电源结构变化带来的新问题。“未来的零碳电源结构下，风光是主要电源，将达到61亿千瓦，并占电源容量的83%，这也会带来新挑战，比如电网系统中缺少转动惯量，如何解决瞬态调节、电网稳定的问题。”
“‘双碳’目标下新能源装机将快速增长，电力平衡、电网安全、网架结构、新能源消纳都将面临巨大压力和挑战。此外，当前缺电现象主要表现为高峰时段电力偏紧，末来将转变为电力电量‘双缺’的严峻局面。”王继业说。
打破边界加快多能协同
杨昆表示，在能源革命和数字革命双重驱动下，电气化发展已超出了电力行业的传统边界。加快构建能源安全新格局，仍需持续提升电力服务水平，促进绿色电力消费，加速终端用能电能替代进程，推动电力与现代数字信息技术深度融合，实现电能融合多种能源协同高效运行。
江亿指出，未来的新型零碳电力系统中，建筑将从简单的电力消费者转化为发电、蓄电、调节和消费四位一体的重要角色，是实现电力零碳的重要支撑。“建筑机电系统自身也具有蓄能和柔性用电资源，可通过光储直柔配电，成为柔性用电平台。”
王继业则建议，坚持源网荷储协同，支撑清洁电能替代。推动源网荷储要素多元、多点、多域的资源高效匹配与互联互动，可解决新型电力系统面临源荷波动性增强和灵活性资源相对不足带来的电力电量时空错配难题。
“同时，通过多种电能转化技术，推动电能、热能、氢能等多种能源网络的互联互补和协同优化，构建电-热-氢生态系统，借助多元储能的动态时空转移特性，包含储冷、储热、储电、储氢等多种形式，实现多时间尺度的储能需求，提高电力系统的灵活性和安全性，促进清洁能源消纳和电能间接利用。”王继业建议。