“十四五”以來，中國的能源電力領(lǐng)域經(jīng)歷了深刻變革。在電力供應(yīng)端，可再生能源裝機規(guī)模持續(xù)快速增長，太陽能、風能發(fā)電在電力結(jié)構(gòu)中的占比逐年提升。在電力消費端，終端電氣化率穩(wěn)步提升，2023年達到28%左右，工業(yè)、商業(yè)和居民的用電方式也在優(yōu)化，電動汽車的廣泛普及就是一個典型代表，不僅改變了交通領(lǐng)域的能源消費結(jié)構(gòu)，也為電力系統(tǒng)帶來了新的負荷特性和調(diào)節(jié)需求。本文對中國能源電力低碳轉(zhuǎn)型的新動態(tài)進行了簡析并提出了相應(yīng)的政策建議。

中國能源電力低碳轉(zhuǎn)型的新動態(tài)

一是能源電力需求快速增長。

電力需求增長往往是由產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)政策、科技發(fā)展乃至氣候變化等多種因素共同作用的結(jié)果。長期來看，全社會用電量增長趨勢一般與GDP增長趨勢保持一致，在經(jīng)濟平穩(wěn)增長階段，全社會用電量增速往往略低于GDP增速。然而，自2020年以來，電力需求增速遠超GDP增速，一次能源增速緊跟GDP增速，并在2023年超過GDP增速。以2023年為例，GDP增速為5.2%，而全社會用電量和能源消費量的增速分別為6.7%和5.7%。上世紀80年代以來，這樣的增長僅在重工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施快速發(fā)展的2002~2005年出現(xiàn)過。

具體看，第二產(chǎn)業(yè)中，盡管鋼鐵、建材等高載能行業(yè)的產(chǎn)品需求走低，但用能、用電量仍小幅增長；而高新技術(shù)及裝備制造業(yè)又正在快速崛起，用電需求高速增長，導致用電占比最大的第二產(chǎn)業(yè)用電量仍在較快增長。第三產(chǎn)業(yè)中，互聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)、電動汽車充換電服務(wù)業(yè)等新業(yè)態(tài)發(fā)展迅猛，導致用電快速增長。居民受氣候變化、煤改電等政策影響，用電增速也處于較快增長階段。另外，數(shù)字AI、互聯(lián)網(wǎng)等科技廣泛應(yīng)用于各產(chǎn)業(yè)和居民生活，也推動了電力需求進一步增長。

二是新能源強勁增長推進能源結(jié)構(gòu)低碳化。

2013年，一次能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占比67%，石油占比17%，天然氣占比5%，非化石能源（風、光、水、核、生物質(zhì)等）占比10.2%。到了2023年，煤炭占比降至55.3%，石油占比18.3%，天然氣占比8.5%，非化石能源占比17.9%。從數(shù)據(jù)來看，近十年間，石油占比變化不大，清潔能源中的水電和核電占比也變化不大。能源消費結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型主要來自風電、光伏和天然氣對煤炭的替代。尤其是風光發(fā)展迅速，推動了中國能源消費結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型，也為全球提供了以較低成本實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的機會。

三是能源電力供需面臨新挑戰(zhàn)。

目前，電力保供面臨需求攀升與低碳轉(zhuǎn)型的雙重壓力。根據(jù)中電聯(lián)的數(shù)據(jù)，2023年，31個省份的用電量正增長，最高用電負荷同比增長4.3%。一方面，當前我國以工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)導致經(jīng)濟發(fā)展高度依賴于能源消費，抑制能源消費增長可能會影響到經(jīng)濟發(fā)展。特別是在經(jīng)濟增長相對緩慢的時期，抑制能源消費的政策通常更難以實施。另一方面，清潔能源增長難以滿足電力需求增長。2023年，新能源發(fā)電量增量占總發(fā)電量增量的46.1%，可見清潔能源電力增量無法滿足全社會用電量增量，這也意味著電力增量缺口仍需要化石能源來滿足。如果這一態(tài)勢延續(xù)，將會影響能源轉(zhuǎn)型進程。由于核電和水電建設(shè)周期長，因此需要加快風電光伏發(fā)展速度。2019~2023年，風光發(fā)電量的平均增速為22%。隨著風光接入電網(wǎng)的比例增大，維持電網(wǎng)穩(wěn)定性的難度越來越大，如果無法盡快解決消納問題，風光電量增速難以高過22%，短期內(nèi)很難成為用電增量主體。

四是煤電進入效率降低、波動頻繁的運行新常態(tài)。

一方面，隨著可再生能源發(fā)電量的快速增長，煤電維持80%的設(shè)計小時數(shù)甚至更低的利用率水平運行。“十三五”期間，經(jīng)濟增長放緩、高耗能產(chǎn)業(yè)去產(chǎn)能影響，疊加可再生能源替代，煤電利用小時數(shù)一度跌至4200小時左右。“十四五”以來，煤電利用小時數(shù)小幅回升至4600小時左右。這主要是受煤電停緩建政策影響，煤電裝機增長緩慢，但用電需求發(fā)生反彈，不過隨著近三年來大規(guī)模新核準煤電的陸續(xù)投產(chǎn)以及雙碳目標的影響，未來煤電利用小時數(shù)總體將呈現(xiàn)下行趨勢。另一方面，在風電光伏快速發(fā)展的背景下，電網(wǎng)的波動性增強，需要煤電承擔更多的調(diào)節(jié)性電源的角色，實現(xiàn)快速爬坡、深度調(diào)峰甚至是頻繁的啟停調(diào)節(jié)。煤電將長時間處于啟停、波動運行頻繁的狀態(tài)，機組可靠性及能耗、碳排放水平都面臨極大的挑戰(zhàn)，運營成本也呈現(xiàn)多維度增長的態(tài)勢。繼2023年全國供電煤耗率小幅反彈后，根據(jù)國家能源局公布的2024年1~10月電力工業(yè)數(shù)據(jù)，全國供電煤耗率為307克/千瓦時，同比增加1.8克/千瓦時，再次出現(xiàn)上升。另外，在實際運行中，為保障安全，頻繁啟停調(diào)峰和深度調(diào)峰增加了運維成本。可以看到，隨著波動性、間歇性風光裝機的增加，煤電的能耗、度電排放、燃料成本以及折舊運維成本都在上升。

五是AI對電力需求的影響逐漸擴大。

業(yè)內(nèi)普遍認為，AI將在2030年前爆發(fā)式增長，導致電力需求激增，進而影響能源電力低碳轉(zhuǎn)型。據(jù)國際能源署預(yù)測，到2026年，AI行業(yè)的電力需求將是2023年的10倍。全球范圍內(nèi)，不論是AI核心企業(yè)數(shù)量，還是AI大模型數(shù)量，中國都僅次于美國。中國的AI行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，未來也將成為構(gòu)建新質(zhì)生產(chǎn)力的主要驅(qū)動力，這意味著AI行業(yè)的電力需求將在全社會用電需求中占據(jù)越來越大的比例。AI的發(fā)展對能源消費的沖擊可能影響低碳轉(zhuǎn)型。因此，需要探索如何通過提高需求側(cè)用電效率等方式對沖AI的電力需求增長。

針對轉(zhuǎn)型新動態(tài)的政策建議

第一，正確理解并應(yīng)對能源電力需求的快速增長。

解構(gòu)電力需求增長驅(qū)動因素，分析能源電力需求快速增長的根本原因，并在此基礎(chǔ)上，進一步辨析相關(guān)因素帶來的電力需求快速增長是短期波動還是長期趨勢。考慮到高耗能產(chǎn)業(yè)存在產(chǎn)量波動以及升級改造等短期內(nèi)的影響因素，可加強需求側(cè)管理，推行“節(jié)能優(yōu)先、清潔替代”的高效電氣化戰(zhàn)略，將節(jié)能提效確立為低碳轉(zhuǎn)型的首要手段，依照非化石能源發(fā)電供應(yīng)能力所允許的可行范圍，對電力需求波動予以平抑。針對科技應(yīng)用、氣候變化等長期趨勢，則需要調(diào)整電力投資規(guī)劃和能源轉(zhuǎn)型方案，根據(jù)對能源電力需求預(yù)測的結(jié)果，制定新的應(yīng)對方案。

第二，進一步加快可再生能源發(fā)展。

繼續(xù)出臺扶持政策和激勵措施，引導更多的社會資金進入可再生能源領(lǐng)域。增強對清潔能源的支持力度，加強對傳統(tǒng)化石能源的管控，推動電力清潔低碳轉(zhuǎn)型。一方面，持續(xù)加大對可再生能源的研發(fā)投入，促進新能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，包括促進新能源消納的配套技術(shù)，通過降低生產(chǎn)成本，提升新能源電力的市場競爭力。同時，優(yōu)化可再生能源全產(chǎn)業(yè)鏈，包括風電光伏以外的氫能、智能電網(wǎng)、儲能等領(lǐng)域。借助中國的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，通過“補鏈、強鏈、延鏈、建鏈”的方式，強化新能源產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)?；瘍?yōu)勢和拉動效應(yīng)，助力新型能源體系的完善和各能源之間的協(xié)同發(fā)展。

另一方面，轉(zhuǎn)變新能源開發(fā)運營模式，不再簡單地追求規(guī)模擴張，避免陷入“增量不增利”的怪圈，而是以“質(zhì)效雙優(yōu)”為目標，根據(jù)各地區(qū)建設(shè)新型電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性特征和轉(zhuǎn)型節(jié)奏，合理安排資源部署，適配地區(qū)需求和電力系統(tǒng)安全裕度，在項目前期、開工、建設(shè)、投產(chǎn)、運營的全流程做優(yōu)做強。

第三，多措并舉，解決新能源消納難題。

一是完善支撐新能源發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。新能源電力的接入給電力系統(tǒng)帶來新的供需特征，儲能和電網(wǎng)的發(fā)展對于促進新能源消納和維護電力供應(yīng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。通過擴大盈利空間、建立健全標準規(guī)范和推動技術(shù)創(chuàng)新，促進儲能行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。同時，推動電網(wǎng)的升級改造、智能化轉(zhuǎn)型以及提升源網(wǎng)荷儲靈活互動調(diào)節(jié)能力，從而提高電網(wǎng)對新能源電力的接納能力。

二是提升靈活性資源組合的調(diào)節(jié)性能。依據(jù)時間尺度精準定位不同類型靈活性資源，推動靈活性資源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。加速部署短時及極短時調(diào)節(jié)資源（如電化學儲能與飛輪儲能），穩(wěn)步增加中時資源規(guī)模（如需求響應(yīng)、靈活煤電），提早部署長時調(diào)節(jié)資源（如氫能、跨區(qū)輸電），全方位應(yīng)對短時新能源出力擾動、中時電量不足和長時電力電量短缺的風險。促進新能源領(lǐng)域的數(shù)字化、智能化發(fā)展。

三是推動數(shù)字技術(shù)與可再生能源的深度融合，借助5G、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字技術(shù)加快新型電力系統(tǒng)的發(fā)展，探索虛擬電廠的進一步應(yīng)用，借助數(shù)字技術(shù)突破新能源消納瓶頸。

第四，加大煤電角色轉(zhuǎn)變的推動力度。

基于資源稟賦、電力保供以及經(jīng)濟性的綜合考量，考慮短期煤電兜底和調(diào)節(jié)兩重功能定位，以“重電力、控電量”的發(fā)展導向，加速促進煤電實現(xiàn)從以單一功能為主向基礎(chǔ)保障性電源與系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重的轉(zhuǎn)型進程，提前布局新型電力系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)電力多元服務(wù)和負碳電力產(chǎn)業(yè)鏈。在靈活性提升方面，通過本體改造、熱電解耦、與儲能其他靈活性資源多元配置等方式加快“煤電+”產(chǎn)業(yè)升級。在減碳提升方面，適度通過燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電、CCUS（碳捕捉、利用及封存技術(shù)）和提質(zhì)降碳燃燒等清潔低碳技術(shù)低碳化、脫碳化。在融合發(fā)展方面，推動煤電產(chǎn)業(yè)從單一煤電模式向風光火儲多能互補、冷熱電聯(lián)供、能源階梯利用的綜合能源模式轉(zhuǎn)變。

第五，探索滿足AI電力需求的低碳方案。

推動數(shù)據(jù)中心綠色化發(fā)展，推動光儲充一體化、源網(wǎng)荷儲一體化、綠色微電網(wǎng)等模式的廣泛應(yīng)用。探索對AI企業(yè)能耗與碳足跡的監(jiān)管及信息披露機制，促進新能源與AI產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，減少AI發(fā)展對能源電力轉(zhuǎn)型的不利影響。加大科技創(chuàng)新投入，提高數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的能源效率和鼓勵算法優(yōu)化，減少AI發(fā)展的碳排放。同時，通過提升需求側(cè)能效對沖AI的電力需求增長。借助數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動智能用電模式在工業(yè)、商業(yè)和居民家庭等部門的推廣，完善各場景下的能源管理系統(tǒng)。在各用電部門開展智能用電試點，擴展不同場景下的智能用電模式，探索電動汽車、分布式能源、智慧城市等新興場景下的能效提升方案。以智能用電帶動節(jié)約用電，通過提升能效減緩AI電力需求增長壓力。

第六，持續(xù)深化電力體制機制改革。

通過完善現(xiàn)貨交易、中長期交易、分時電價等機制，形成有效銜接與聯(lián)動，緩解電力供需難題，促進可再生能源消納。建立適應(yīng)可再生能源特性的市場機制，縮短交易周期、提高交易頻率，為可再生能源設(shè)計兼顧參與市場和保障合理收益的差價合約機制，優(yōu)化體現(xiàn)綠色價值的綠電綠證交易規(guī)則。通過完善容量電價、輔助服務(wù)等機制，保障電力系統(tǒng)具備充足的容量充裕度，提高靈活性資源的經(jīng)濟性和存續(xù)能力，特別是推動存量煤電角色定位實質(zhì)性轉(zhuǎn)變。豐富儲能、微電網(wǎng)、需求側(cè)資源等新興主體參與電力市場的方式，明確準入標準，實現(xiàn)各類主體的公平競爭。另外，進一步完善省間電力交易，實現(xiàn)電力資源在全國更大范圍內(nèi)的互濟和優(yōu)化配置，緩解電力資源與用電負荷逆向分布難題，尤其是可再生能源的跨省跨區(qū)消納問題。

（林伯強系廈門大學管理學院講席教授、中國能源政策研究院院長，黃輝系自然資源保護協(xié)會項目高級主管，張浩楠系華北電力大學經(jīng)濟管理系講師）