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国家电网:2050年终端电气化率将达50%

  “两个50%”是动力出产和消费由突变转为突变的要害点,精确了解和掌握“两个50%”的内在,对推动动力革新获得打破性开展具有重要意义。

  跟着动力出产和消费革新继续推动,出产侧清洁化和消费侧电气化成为当时我国动力体系重要的趋势和特色。

  2019年,国家电网公司提出了到2050年完成“两个50%”的重要判别,即“2050年我国动力清洁化率(非化石动力占一次动力的比重)到达50%和终端电气化率(电能占终端动力消费的比重)到达50%”,引发社会广泛重视。

  “两个50%”是动力出产和消费由突变转为突变的要害点,精确了解和掌握“两个50%”的内在,对推动动力革新获得打破性开展具有重要意义。

  我国经济正由高速开展转向高质量开展,“结构”的优化调整是当时开展方法改变的重要内在。在动力范畴,动力供应侧和需求侧的“结构”调整,也是动力出产和消费革新的要害所在。

  动力出产方面。供应结构由化石动力占主导转向由风、光、生物质等非化石动力为主导,是动力出产革新的大方向。纵观动力史,人类对一次动力的开发阅历了薪柴年代、煤炭年代、油气年代,当时正在向可再生动力年代跨进。可再生动力在一次动力中占主导,是人类完成可继续开展的必定途径,是人与自然调和共生的更优挑选。

  当时,我国风、光等清洁动力集中式和分布式开发并重,在代替煤、油、气等化石动力方面成效显著,动力清洁化率2018年现已到达14.3%,未来仍将坚持快速添加。当动力清洁化率到达50%时,非化石动力就已成为一次动力供应主体,是我国动力出产革新完成打破的重要标志,我国可再生动力年代将正式到来。

  动力消费方面。需求结构由动力“直接运用”转向以电为中心的动力“转化运用”,是动力消费革新的重要表现。自古人类学会用火取暖照明、烧烤食物开端,从一次动力中“直接”获取热和光,是人类用能的首要方法。

  第一次工业革新期间蒸汽机的创造,使得一次动力能够以“蒸汽”为前言,“转化”为机械能加以运用。可是,蒸汽的出产、传输和转化功率有限,使得动力“转化运用”的场景限制在铁路、纺织、机械制作等工业部分。直至电的发现和电力技能的开展,人类能够将一次动力大规划、高功率地转化为电能进行运用,第2次工业革新也因而到来。

  电能出产的高效性、传输的快捷性、终端的多样性、运用的清洁性等许多优势,使得电能走进千家万户,电器成为人人必备。跟着智能电网、泛在电力物联网等快速开展,电力技能正与信息技能深度交融,动力消费进一步朝向以电为中心。

  我国电能占终端动力消费比重(终端电气化)2018年已到达25.5%。终端电气化率超越50%将是我国动力消费革新获得打破的重要标志,用能方法将完成以“转化运用”为主导的历史性转机。

  为深入研讨动力清洁化率和终端电气化率两个方针的开展趋势,依据自主构建的中国经济-动力-环境一体化模型,对“两个50%”进行体系的量化研讨剖析。

  一次动力需求总量近期缓慢添加,有望“停步”于59亿吨标准煤。一次动力需求添加正逐渐放缓,2025年到达55亿~56亿吨标准煤,之后进入添加饱满阶段,2030年开端进入峰值渠道期,根本坚持在58亿~60亿吨标准煤规划。

  动力清洁化率2050年将到达50%以上,2025年前水能仍是最首要的非化石动力种类,2030年后风能将成为最首要的非化石动力种类,2040年后太阳能将成为第二大非化石动力种类。

  动力清洁化率添加快速,2025年、2035年、2050年别离增至22%、37%、61%。水能受资源开发潜力束缚,2040年后发电量坚持安稳,占一次动力需求的比重略有下降,2020-2050年期间坚持8%~9%。核能发电量同样在2040年后坚持相对安稳,2050年占一次动力需求8%。风能占一次动力需求的比重别离为6%、12%、23%,太阳能占一次动力需求的比重别离为3%、8%、16%。

  非化石动力来历广泛,技能老练,未来添加快度加快。动力清洁化率有望于2045年即到达50%,剖析其快速提高的原因:

  一对错化石动力种类多元、来历广泛,除了核、水、风、光等动力之外,生物质能、地热能、空气能、潮汐能等多种动力亦具有较好的开发远景;

  二是新动力开发运用技能经济性快速提高,光伏是2010-2018年本钱下降最快的可再生动力,度电本钱降幅超越77%,全体工业开端由方针驱动下的补助周期转向商场驱动下的平价周期;

  三是我国经济开展和环境保护倒逼动力清洁低碳转型,这在相当程度上促进了非化石动力的大规划开发运用,近年国家和当地工业方针不断出台,大力驱动了光伏、风电等工业开展,工业链已较为老练,处于国际先进水平。

  相比之下,化石动力需求量已进入渠道期,2025年后将快速下降。化石动力需求量在2025年前后到达峰值,峰值为43亿吨标准煤。煤炭需求量仍处于峰值渠道期,占一次动力需求的比重继续下降。2020-2025年煤炭需求量约为27亿~28亿吨标准煤,占一次动力需求的比重在2025年降至50%,比2017年下降近10个百分点;2025年后加快下降,2035年降至34%~36%,2050年降至15%~19%。

  石油需求量在2030年前后达峰,之后缓慢下降。2017年,石油占一次动力需求的比重为18%,这一比重未来将缓慢下降,2050年降至10%。天然气需求量及其占一次动力需求的比重上升显着。天然气需求量在2040年到达峰值,约为6500亿米3;2050年下降至5800亿米3,占一次动力需求的14%。

  终端动力需求总量在2025年前坚持低速添加,2030年后进入峰值渠道期。终端动力需求在2025年前坚持1.2%~2.5%的添加率,2025年到达38亿吨标准煤;2030年到达消费峰值,峰值水平为39亿吨标准煤;2035年前后进入负添加阶段。

  电能逐渐占有终端用能的中心方位,工业部分电气化“脚步稳”,修建部分电气化“潜力大”,交通部分电气化“速度快”。跟着工业、修建、交通等各范畴的电气化、自动化、智能化开展,以及清洁电力供应在经济和环境方面的优势逐渐闪现,全社会电气化水平显着提高。电能在2025年前可超越煤炭成为最首要的终端用能种类。终端电气化率在2025年提高至32%,2035年、2050年别离增至40%、52%。

  工业部分是传统用电大户,电能占比将从2017年26%逐渐提高到2035年43%,2050年继续攀升至52%。

  修建部分是现在电气化水平最高的部分,未来提高潜力也最大,电能占比将从2017年37%提高到2035年54%,2050年进一步提高到65%。

  交通部分是电气化添加快度最快的部分,我国鼓舞电动汽车工业开展,禁售燃油车呼声越来越高,加之电动汽车结合自动驾驶、车联网等技能运用加快浸透,城市近距离客货运电气化潜力将逐渐开释,推动交通电气化率从2017年近3%提高到2035年13%,2050年将到达35%。

  工业部分跟着电供能设备技能经济性提高和高质量工艺产品需求添加,电气化水平不断提高。一方面,传统高耗能职业电能代替依然具有较大空间。例如黑色金属职业,跟着废钢资源运用的添加,高功率电弧炉的运用份额逐年攀升,一起轧钢工艺所运用的轧钢机等设备也耗费许多电能,2050年电能占比有望达46%。

  另一方面,高新技能工业和高端制作业电气化水平遍及较高。数字化开展带来工业制作转型晋级,高新技能工业和高端制作业快速开展,全自动化出产、精细化管控等需求旺盛,工业机械臂、5G传输通道、智能管控渠道、数据中心等逐渐成为智能制作的中心环节,均需求电力驱动。

  修建部分为了满意公民美好生活需求,电气化水平将继续提高。例如,在制冷范畴,住所以户用空调为主,公共修建跟着电制冷能效提高,遍及选用电力驱动的大型冷水机组,2050年电能占比达91%;在采暖范畴,考虑大气污染防治要求和供暖技能经济性,集中式热力(热电联供)、天然气采暖、电采暖等多种方法将长期共存,2050年电能占比达46%,北方“26+2”区域空气源热泵、蓄热式电采暖推广力度较大,技能经济性正在稳步提高;南边区域冬天采暖季短,蓄热式电暖器、电热膜、碳晶板等小型取暖设备具有较好推广商场。

  交通部分重点在铁路和公路客运范畴快速提高电气化率。公路范畴2050年电能占比可达41%,其间,公路客运电气化潜力最大,除少数远程客运场景外,电动汽车根本可满意公路客运用能需求。铁路范畴因为高铁的大力推广,已完成较高水平的电气化,2050年电能占比约87%。

  继续推动动力革新,需求找好“着力点”。在到达“两个50%”过程中,“电”处于动力供应和消费革新的要害方位。

  一方面,风、光、生物质清洁动力首要转化成电能加以运用,供应侧清洁动力发电量不断添加,本钱逐年下探,客观上会在消费侧激起电力代替潜力。

  另一方面,因为电能的许多优势,特别是当时电力与信息的深度交融,使得许多范畴开端“电气化加快”。电力需求的继续攀升与环保低碳的刚性束缚之间的对立,必定需求以电力出产的清洁化加以解决。

  全体来看,“电气化加快”不只能够有用促进我国动力向“能效高、结构优、安全有保证”的高质量方针开展,还能够支撑我国“新经济”的快速开展,是推动动力革新的重要抓手。

  提高能效水平。提高能效水平是动力开展的永久主题,是完成我国动力高质量开展的必定要求。电能在终端运用水平较高,能够快捷高效地转化为内能、光能、机械能等根本能量。

  一起,电力体系智能化水平高于煤、油、气等化石动力,更高份额的电能运用将促进更先进的技能和办理手法运用,促进节能从当时的技能节能向办理节能和体系节能转型晋级。经测算,在中长期标准下,电气化率每提高1个百分点,有望削减终端动力消费约0.5亿吨标准煤,带动动力消费强度下降4%左右。

  促进低碳转型。低碳化是新一轮动力革新开展的必定趋势,是完成我国动力高质量开展的重要内在。80%以上的清洁动力需求转换为电能得以运用,或以电力为装备载体进一步转换为热能、氢能等动力方式。估计在2035年后,电气化率每提高1个百分点,有望削减动力焚烧二氧化碳排放量约3亿吨左右。

  保证动力安全。动力安全是事关国家经济社会开展和公民根本利益的全局性、战略性问题,是完成我国动力高质量开展的应有之义。在我国动力对外依存度继续攀升的布景下,加强终端动力消费的电气化率,并发挥我国动力资源禀赋优势,运用可再生动力和清洁煤炭满意终端电力需求,将有用提高动力安全水平。依据模型测算,若电气化率提高1个百分点,有望下降动力对外依存度0.5~1个百分点。

  支撑新经济开展。以数字经济、智能经济、同享经济和体会经济为代表的“新经济”,是助力我国经济高质量开展的“新生代”力气,也是社会开展现代化与智能化的驱动引擎。

  在“新经济”开展过程中,电能是信息收集、传输、处理、存储的能量来历。在信息收集和传输环节,5G等前沿技能将需求电能作为重要支撑;在信息处理和存储环节,数据中心将耗费许多电量,2017年我国数据中心总耗电量到达1200~1300千瓦?时,占总用电量的2%左右。能够预期,未来“新经济”的开展将需求更大规划、更优质、更牢靠的电能予以支撑,电能将占有“新经济”范畴主体动力的方位。

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