當前世界范圍內的能源危機和環境危機日益凸顯，第三次能源革命正在孕育和發展，推動人類能源利用從以化石能源為主向以清潔能源為主進行戰略轉型。電力作為清潔、高效、便捷的二次能源，在各國能源轉型中的作用日益顯著。

一、新一輪能源轉型下的電氣化趨勢特征

人類進入電氣化時代以來，能源轉型和電氣化進程同步發展，兩者日益密切、不可分割。對比研究美、英、日、德、法等OECD國家和金磚五國為代表的發展中國家電氣化歷史進程，在能源生產側，電氣化水平(發電用能占一次能源消費比重)經過前期快速提升，近期進入平穩發展階段。其中發達國家普遍高于發展中國家，且能源構成中煤炭、水能、核能等占比高的國家(如中國、印度、巴西、法國等)，電氣化水平提升速度較快。

在能源消費側，終端電氣化水平(電能占終端能源消費比重)長期保持“穩步提升”態勢。其中發達國家普遍高于發展中國家，但增速明顯放緩，新興市場國家快速提升。

圖1 主要國家能源生產側電氣化水平

圖2 主要國家能源消費側電氣化水平

未來，隨著全球范圍內清潔能源的規模化生產利用與電能的深度廣泛替代，電氣化發展趨勢將主要呈現三方面趨勢：

(一)發展中國家工業化與全球信息化推動電力需求“再”度較快增長。進入21世紀以來，OECD等發達國家經濟發展進入后工業化階段，全球能源消費總量保持相對平穩。未來，隨著我國、印度等發展中國家工業化進程的持續推進，經濟結構與產業結構深度調整，電能作為清潔高效的動力源，需求將保持較快增長。同時，全球正處于信息化發展的重要階段，“大云物移”技術的應用以電能為重要載體，社會生產新模式、新業態將促使對電能的需求不斷提升。

(二)新能源規模化開發利用促進能源結構“再”次調整。化石能源的大規模開發利用，滿足了人類工業化進程中快速增長的用能需求，但生態環境也遭受了較嚴重的污染。未來，隨著風電和太陽能發電等技術逐漸成熟、成本逐漸下降，大規模新能源發電利用將降低系統供應成本，推動能源生產側電氣化水平的提高。

(三)電能的替代競爭力增強激發用電潛力“再”度釋放。進入電氣時代以來，電動機的推廣應用挖掘了各領域的用電潛力。未來，隨著工業領域智能制造與自動化生產的不斷升級，交通領域電動汽車與電氣化鐵路的潛力釋放，商業領域信息通信等第三產業的規模擴大，電能替代的潛力和規模巨大。零邊際成本的新能源大規模使用將帶動用電成本下降，電能的替代優勢逐步凸顯，推動電能在能源消費側的深入廣泛利用，電氣化水平將實現快速上升。

因此，當前世界范圍內的全球協作化、共享融合化、互聯信息化、工業現代化、清潔低碳化將助推電氣化進程進入新一輪更高層次、更加泛在的發展階段，即“再電氣化”階段。在生產側，預計2030年發電用能占一次能源消費比重將達到40%;在消費側，預計2040年前后電能占終端能源消費比重將突破30%的“天花板”。

圖3 全球電氣化進程發展趨勢研判

二、我國“再電氣化”發展路徑研究

中國作為世界上最大的發展中國家和“以煤為主”的能源生產及消費大國，在此輪能源轉型中，將面臨資源稟賦、環境保護、技術瓶頸等諸多困難和障礙。特別是目前中國經濟發展進入“新常態”，能源需求放緩，在以煤為主的龐大存量空間和趨窄的增量空間進行結構優化調整，需要更好地進行轉型路徑頂層設計。

從適應“再電氣化”發展要求看，我國可再生能源資源豐富，新能源發電裝機規模、產業規模位居世界前列，具有提高生產側電氣化水平的基礎;同時，我國工業燃煤小鍋爐眾多，燃油占交通用能比重近90%，居民生活領域的化石能源直接利用占比約60%，具有提高消費側電氣化水平的空間。未來，需要重點推進生產側的“綠色電氣化”、消費側的“廣泛電氣化”、以及系統側的“智能電氣化”。

圖4 我國電氣化發展路徑

(一)綠色電氣化：通過大力發展非化石能源，逐步實現對化石能源的增量替代和存量替代，穩步提高生產側電氣化水平。

2030年優先實現增量清潔替代。2020～2030年，能源需求增長約9億噸標準煤，其中非化石能源能夠提供近5億噸標準煤，貢獻率超過54%;電力需求增長約2.8萬億千瓦時，其中非化石能源能夠提供約1.6萬億千瓦時，貢獻率超過57%。生產側電氣化水平超過54%。

圖5 2030年新增能源與新增電力供應結構

2050年實現存量清潔替代。2030～2050年，能源結構和電源結構持續優化，2050年非化石能源在能源需求總量和電力需求總量中的貢獻率分別超過50%和70%，生產側電氣化水平超過66%。

圖6 2050年能源供應結構與電力供應結構

(二)廣泛電氣化：不斷拓展電能在終端能源消費中利用的廣度和深度，提高電能對煤炭、油氣等化石能源的替代力度，按照“先工業，后交通、商業、居民”的順序推進電能替代，提高消費側電氣化水平。

2030年前電能成為終端能源消費的主體。2015～2030年，電能消費增加5.5億噸標準煤，油氣消費合計增加5.5億噸標準煤，煤炭消費減少3.6億噸標準煤，下降27%。2030年消費側電氣化水平超過30%，電能超越煤炭成為終端消費主體能源。工業部門仍是我國電氣化水平提升的主要驅動，對電量增長的貢獻率約40%，居民、交通、商業分別為25%、17%、10%。

圖7 2030年、2050年終端能源消費結構

2050年電能的終端能源消費主體地位持續鞏固。2030～2050年，電能消費增加3.7億噸標準煤，天然氣消費增加1.8億噸標準煤，石油消費下降2.2億噸標準煤，煤炭消費再減少3.6億噸標準煤，降至6.2億噸標準煤。2050年消費側電氣化水平超過40%。工業部門用電量下降，居民、交通、商業成為電氣化水平提升的主要驅動，電量增長貢獻率分別為52%、42%、39%。

(三)智能電氣化：綠色電氣化帶來的新能源規模化發展、電力電子元件的大量采用以及廣泛電氣化帶來的負荷多元化特征，使得電力系統運行機理發生深刻變化，安全穩定運行面臨巨大挑戰。通過推動以“大云物移”為代表的現代信息技術、人工智能技術與能源電力行業深度融合，優化大電網安全穩定控制能力，增強源網荷之間的友好互動。

突破關鍵技術。遵循大電網運行規律和安全機理，圍繞新能源開發利用的各個環節，在電網方面，突破高電壓等級柔性輸電、直流電網、大容量海底電纜、超導輸電等先進輸電和新一代智能電網技術，大幅提升電網資源配置能力、平衡調節能力和安全穩定控制能力;在電源方面，綜合運用材料、信息通信、高端電工裝備等先進技術，使得各類電源能夠自動采集、智能分析與靈活控制，實現大規模新能源的智能發電與友好并網;在負荷方面，應用智能電能表、用電信息采集系統、合同能源管理、電網與用戶雙向互動服務技術，改進用電方式、提高終端電能利用效率。

精準設計機制。近期，推動出臺實施新能源補貼退坡機制，完善電能替代財政補貼和稅收優惠政策，增強新能源發電與電能替代價格競爭力水平。中遠期，重點推動全國統一電力市場建設，完善配套政策法律體系，健全能源市場體系，以科學合理的價格機制引導再電氣化進程有序推進。

總的來看，未來再電氣化進程將勢不可擋，這既是構建中國能源互聯網的內在要求，更是實現能源轉型的戰略路徑。未來我國電氣化水平將呈現持續較快增長態勢，超越全球平均水平，并在國際上成為引領者。