电能替代行业现状分析与建议

摘要：我国正处于经济快速发展的关键时期，源源不断的能源生产和消费必不可少。积极推进电能替代，对于促进工 业现代化发展、提高能源利用率、减少环境污染、缓解能源安全问题具有重要的意义。各地区实施电能替代主要集中在电动汽车、电釆暖、电锅炉、港口岸电等领域。首先梳理了一系列推进电能替代的政策,分析整理了电能替代在各地区的消费供应，以及在交通领域、工农业生产领域、居民釆暖与其他五大领域的发展状况。据此分析电能替代各技术的占比情况 以及各地区电能替代的完成情况，挖掘电能替代潜力，并根据目前存在的问题提出建议。

（来源：电力需求侧管理 作者：于海波,陈景琪,刘强,王毅，窦真兰,苏娟,杜松怀）

0引言

当前我国燃煤污染严重，雾霾频发，严重影响了民众的生产生活。电能替代的推广，对于缓解大气污染,推动交通业,工业与农业的持续发展起到重要作用。随着能源替代技术的成熟,环境问题的突出，越来越多学者开始研究能源替代对于经济增长及碳排放之间的影响关系。其研究结果表明，电能替代对于经济增长、碳减排均有正向的积极作用。电能与其他能源相比的优势毋庸置疑，技术上也是可行的，关键是经济效益尚需论 证。电能替代是指在能源消费上以电能代替煤、石油、天然气等化石能源的直接消费。马驰等从 经济学角度对可再生能源必将替代常规能源的原因进行分析,还对能源技术、社会环境认识、能源政 策等一些影响可再生能源替代进程的影响因素进行了论述。朱庚富、刘思湄阿论述了电能替代煤、 油、气等化石燃料的优越性、技术可行性和经济性, 并认为，在1970年到1995年的26年严重缺电时期， 低谷电和季节性电能仍然是有富余的，所以在电能 供需缓和的今天，推广使用低谷电和季节性电能代 煤、代油是不会造成缺电的。为实现终端能源消费。调整能源结构和提升电能在总能源消费中的 比重,是实现高效化、低碳化和减少煤炭、燃油等使用过程中的 污染物排放，推广电能替代技术是一项主要手段。

随着国家对于能源战略的逐步重视，一系列支持电能替代的文件下发,各省市地方积极响应,经统 计,2018年全年累计完成替代电量1557.65亿kWh, 其中国网1353.02亿kWh,南网204.63亿kWh,同比 增长21.12%,相当于减少燃煤6292.90万t，减少二 氧化碳排放1.56亿t,减少二氧化硫、氮氧化物以及 粉尘排放582.78万t,具有较好的节能减排效益。

1电能替代发展的持续推动力

目前，中国已成为世界能源消费第一大国，环境保护问题加剧，建设低碳社会的压力也逐渐增大。调整能源结构和提升电能在总能源消费中的比重是实现节能减排的重要方法。国网公司提出电能替代战略，对于优化能源布局、保障能源安全、促进节能减排、保护生态环境具有重要意义。

发展电能替代对于提高人民生活质量,具有相 当大的推动作用。近来我国在电能转化科技方面有了不错的进展，具体体现在农村蓄热式电采暖、 港口岸电等多个领域。新型电动自行车、新型蓄电汽车以及电窑锅炉等，大大丰富了群众的消费选择,甚至降低了不少消费成本。

为有效解决环境问题和构建绿色消费模式，国家出台了一系列政策以促进电能替代快速发展。 随之国家电网公司提出了多领域实施电能替代，将 “以电代媒、以电代油、电从远方来”体现在能源生产、输送、消费等各个环节。

2 2018年国网电能替代行业进展分析

2.1电能替代在重要领域的发展

电能替代工作的开展体现在国家经济发展的多个领域。尤其在交通、工农业制造、采暖技术等领域发展迅速。据中国电科院数据统计,2018年全 国在交通领域的电能替代量为96.3亿kWh,在工农 业制造领域的电能替代量为957.6亿kWh,在采暖 技术领域的电能替代量为117.1亿kWh。下面就以电力消费供应、交通领域、工农业生产领域、居民采 暖与其他五大领域分析2018年电能替代增长情况。电能替代相关政策如图1所示。

各领域电能替代占比从图2可以清楚的看出， 电能替代在工农业生产领域应用最多，在其他领域相对较少，原因是显而易见的。我国是制造大国，同 时是农业大国，每年用于制造业与农业生产而消费的能源数量巨大。在以往生产过程中，所用能源均是以油和煤炭为主。推广电能替代以来，工业电锅 炉、建材电窑炉、冶金电炉、农业电排炉等新技术的使用,使得工农业领域电能替代量大幅上升。交通领域，国家大力推广电动汽车的发展,但是碍于蓄电池容量不足和充电站点建设不完善，该领域难以在 短时间内取得较大发展。农村居民采暖领域，国家大力推广“煤改电”项目，但是由于有些地区政策补贴不足，设备价格相对昂贵，目前还不足以完全替代煤和天然气，因此发展受到一定的限制。但是随着 科技的发展，电动汽车的技术问题和“煤改电”设备 的价格问题都会被解决，那时两大领域电能替代量会大幅上升,电能替代的发展潜力非常巨大。

图3至图6分别为居民采暖领域、农(工)业生 产制造领域、交通领域和电力供应与消费领域的替代电量分布情况。由图3至图6可分析得知，除生产制造领域占比相对平均外，其他领域均呈现出明显的分布特征。从工业发展的角度看，工业生产制 造工序多而繁杂，有较多的流程均可以大量推广电能替代设备;从农业发展角度看，农业排灌、农业辅 助生产和农产品加工都在朝向产业化、机械化的方向发展。这个过程中，以电能作为能源供给核心, 对于降低农业生产污染，加快农业产业升级，加快我国农村机械化进程意义重大。其余3个领域，替代差距明显，绝对的数量优势展现出其在该领域的 普及与使用程度。无论是轨道交通还是电厂，一旦普及就是巨大的数量，推广速度极快，但继续发展 的潜力很小。反观分散电采暖，港口岸电等技术属于新提出、新应用的部分，有较强的地域性、针对性,随着发展成熟,份额会逐渐加大。

四大领域的电能替代发展，离不开各行业的技 术支持。下面就以2018年度全年的电能替代各技 术占比情况，进行分析。

2.2电能替代的技术占比情况

2018年电能替代技术占比如图7所示，在整个技 术占比面板中，大工业制造行业、辅助电动力、燃煤电 厂替代所占比重较大，而家庭电气化、电动汽车、油改 电、电采暖所占比例比较少。其原因在于:大型的工 业、电厂等，更新换代相对集中，而且数量巨大,属于国 民经济中的大规模集中式管理,在政策的鼓励与市场 的发展情况下，电能替代优势明显，发展迅猛。而反 观农村家庭电气化、电采暖、电动汽车等，属于大众的 自主选择项目，农村居住非常分散，规模较小,在政策 补贴没有非常到位的情况下，很多用户会选择观望，同时较多农村用户思想相对保守，对于电能替代还没 有透彻的了解，很难在短时间内大量接受并支持，因 此电能替代发展还需假以时日。总体来看，大规模工 厂发展电能替代比较迅速，而居民用户尤其是农业用 户潜力巨大,还需要政策的支持与媒体的宣传。

2.3现阶段国网电能替代完成成果

2018年，国网公司积极响应国家政策，因地制 宜的开展电能替代工作，并取得了不错的效果。图 8统计了国网各电力公司2018年的电能替代总量。

国网2018年电能替代完成量和国网2018年各省 电能替代完成进度统计分别如图8与图9所示,就各地 区的电能替代完成情况来看，山东、江苏、河南3省完 成情况最好，完成量是有些省市的几倍，蒙东与西藏地 区完成量较少,这与其发展电能替代的条件密不可 分。总体来看，全国年计划替代电量1300亿kWh,全 国共完成1 353亿kWh,超额完成任务。

江苏浙江等沿海省市，电能替代发展迅速，成效 显著。其一是因为该地区经济发展程度较高,经济实 力雄厚，电动汽车的推广程度、港口岸电的试行情况、 以及“煤改电”技术的普及程度都大大领先于其他地 区。江苏将电能替代创新试点作为国网现代服务体 系建设的重要内容，这为电能替代的创新发展提供了 平台。其二是因为沿海城市多是国内著名的旅游城 市、绿色城市，客观上需要减少污染。其中浙江省在 开展“全电景区”建设的基础上,继续推行绿色生活方 式,助力“全域旅游”先行区和示范区建设工作，推动 了电能替代的发展。其三是因为沿海城市多是水稻 及农副产品的重要产区,为推广电能替代技术提供了 巨大的平台。如嘉兴、湖州等地，产粮集中，促进了大 米电烘干技术的推广;杭州、绍兴等地，养殖业发达, 自动补光、恒湿、浇水等电气化设备得以应用;台州、 温州等地，海产品丰富，为推动海产品

养殖恒温、供氧 电驱动技术提供了实践场景。农业生产与制造领域 的电能替代需要结合产业特点进行，有条件地区可根 据大气污染防治与产业升级需要，在工农业生产中推 广电锅炉、农业辅助生产、电灌溉等。政府出台的有 利政策，加上沿海省市得天独厚的地理条件与经济实 力，为其推广新技术，发展电能替代提供了保障。

四川、湖南、河南等中部省市,相比沿海城市，自 然条件并不突出，发展电能替代主要体现出两大方面 的共性:一是主的支持。如河南人口较多, 允许电能清洁取暖电量纳入电能替代“打包交易”,通 过降低度电成本,给予发电奖励等方式促进电能替代 发展;二是充分发挥当地的地理条件，因地制宜发展电 能替代。如四川、湖南地区，水电发达,丰水期可以实 现大幅降低企业到户电价水平,支持当地甚至附近西 北地区“煤改电”的发展;且此处省内电火锅餐饮店占 比突破40%，积极宣传电能清洁、安全，有助于提升商 家品质等优势，以点带面推动省内约8 500家火锅店 实施“气改电”。而河北部分地区风力资源充沛，在国 家政策支持下，大量风机的安装，为当地补充了不少清 融源，从而为大力推广电能#了能源支持。

对于新疆、西藏、蒙东等欠发达地区，电能替代 发展相对缓慢。这种情况的出现与当地不利的发 展条件密不可分。原因有以下3点:一是人员问题 突出。电能替代领域涉及各行各业，替代技术不断 创新，目前基层电能替代工作人员多为兼职，人员 力度不足,且缺乏专业技术支撑，实际工作开展难 度较大;二是政策问题。缺乏有效的电价补贴、优 惠政策,多数替代项目无经济效益可言，居民电采 暖等替代项目推广实施难度大;三是地区经济社会 发展较缓慢。该地区多远离城市市场，基础设施不 完善,人民生活水平较低，且投资来源单一,发展能 力较差，能源与交通建设滞后，公共服务水平偏低, 其用电量本身就较少,导致电能替代没有较好的着 力点，发展相对缓慢。

2.4污染减排贡献明显

2.4.1各类污染物减排计算

在实行电能替代之前，散户使用未经环保处理 的散烧煤采暖的情况偏多，这种情况下污染物排放 较多。经数据考查可知，散户燃煤采暖所产生的污 染物含量远超国家排放标准，属于空气污染物的一 项重要来源。在“电能替代”工程后,散烧煤采暖被 替代,降低了相应的污染物排放。同时使用电采暖 设备造成的用电量会增加，但正常火电的发电用煤 经过环保处理后，污染物排放总量有很大减少。污 染物排放因子表如图1所示。    

由表1可以计算出该地区

可见,推广电能替代，有效的减少了散户对于 散煤的燃烧，大量用电的结果是:有害气体的大量 减少,环境保护成效很大。随着大量的清洁能源转 换为电能,有效的降低了不可再生能源的消耗，不 仅显著减少了污染物排放，而且改善了生活环境， 大大促进了绿色低碳的发展，为我国电力行业发展 拓展了更大的市场空间。

3电能替代目前存在的问题与建议

3.1规模化发展对电网供给保障能力的要求

随着各行业电能替代项目实施,每年将带来超 过千亿kWh的电量增长，如此大的电量增长对电网 的供给保障能力提出了很高的要求。尤其是在国 家大力推进北方地区冬季清洁供暖的现状下，如何 确保电网规划、建设及改造计划与其他政府主导的 基础设施建设的同步、协调发展，已成为当前应引 起各方高度关切的现实问题。

实施电能替代将全方位调整能源消费格局，是 解决“弃风、弃光、弃水”等突出问题的重要手段。 我国新能源发电持续快速增长，按照非化石能源消 费比重达到15%的要求，到2020年,非化石能源发 电装机将达到7.7亿kWh左右，占比约39%,发电量 占比提高到31%。我国清洁能源资源70%以上集中 在三北、西南地区,而用电负荷又多集中在东部、南 部地区，供需不协调等矛盾突出，弃能问题严重。 构建分层分区、科学合理的坚强网架结构，促进跨 省跨区电力交易，提升荷-网-源协调互动能力，是 提高清洁能源消纳水平，实现“电从远方来、来的是 清洁电”电能替代目标的有力保障。

3.2政策支持和标准规范的引导

在环境污染和化石能源枯竭的双重压力下，推 动电能替代行业合理发展是支撑终端能源消费革命 的重要手段。电能替代工作开展涉及到能源生产 商、能源服务商、设备厂商、系统集成商、运营服务 商、金融机构等众多机构间的协同互动，作为系统性 工程和国家战略，其发展离不开政府的政策支持和 有序引导。由于各地的资源禀赋存在差异,需要在 国家政策的统一指导下，广泛开展结合地域特点的 政策研究，确保国家能源战略布局的精准落地。

电能替代事关我国环境保护、大气污染治理、 清洁能源发展和能源消费革命，是新兴事务,除应 落实我国支持实体经济和产业发展的相关支持政 策外,还须强化研究财政、税收、金融等配套政策， 加大环保资金向电能替代倾斜力度，增加补贴来 源,设立电能替代中央预算专项资金。应从国家战 略和全产业链角度出发，由追求替代项目的经济性 逐步过渡到以能源流全资产效益最大化为目标，实 现社会效益与经济效益的最佳结合。

电能替代应用领域广泛,技术种类繁多，但既 有标准规范非常分散、系统性不强、权威性不够，这 与电能替代产业的发展是脱节的。标准规范的缺 失将导致认知偏差，给设备选型和方案优化带来许 多风险，影响了电能替代产业的健康发展，亟需权 威的行业组织整合各利益相关方开展沟通协调，凝 聚产业共识。

3.3专业人才的支撑和舆论的引导

目前电能替代从业人员对单一产品与技术具 有较好的把握能力，但综合解决方案设计水平偏 低，影响了电能替代项目的经济性。开展相关业 务交流培训活动，加快电能替代人才队伍建设是 事关行业发展的基础性工作。电能替代推广、宣 传活动主要集中在大中城市，下沉至县、区（乡 镇）、村级的力度还不够，宣传内容吸引力不强。 加大宣传力度、提升电能替代认知、促进“电能替 代，治理雾霾”理念深入人心，是全面提高社会参 与度的重要举措。

3.4新技术、新产品研发力度的加强

电能替代技术和产品研究,涉及基础材料、核 心器件、成套装备、互联网等众多领域。整合社会 资源、打破行业壁垒，是实现电能替代产业升级，支 撑产业可持续发展,实现多利益相关方共赢的基础 性任务。需求多元是电能替代领域的显著特点。 就农业而言,各地应提高电能替代在农业领域

的新 技术研究，将电能替代快速的融入到我国大规模的 农业生产中。加大适用替代技术和产品的研究支 持力度，响应国家推动创新型农业发展的号召，以 创新满足电能替代在农业领域今后的需求。

4结束语

电能替代是国家能源发展转型的重要手段，也是社会能源发展的重要趋势。对电能替代行业的发展的政策与现状进行深入分析，得出以下结论: ①国家多个部门发布多项政策以促进电能替代的发展，体现出电能替代在未来中国的经济转型与发展中 意义重大;②就电能替代在各领域的应用情况看，农工业应用最为广泛，尤其大型工业更新换代相对集 中，数量巨大，管理集中，电能替代优势明显，发展迅猛。而在农业领域与农村电采暖方面,设备数量增加缓慢，仍有较大的发展潜力;③就地域而言,沿海地区的电力发展条件完备，推广迅速。而西部地区经济 条件落后,专业人员缺乏，电力发展仍需政府的大力支持;④就节能环保来看，电能替代的发展,大大减少了污染物的排放，对未来我国能源战略的发展具有 积极意义;⑤就电能替代未来的发展来看,电能替代后续推广仍需要电网供给更完善的保障，相关部门加 大球支持，各地区引入专业人才以及开发与地域发展相适应的电力新技术。