我國(guó)空氣源熱泵及電鍋爐等電能替代發(fā)展現(xiàn)狀分析與建議

  一、引言

  隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加，我國(guó)能源短缺、氣候變化、環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，建設(shè)低碳城市的壓力也日趨增大。研究表明，電能的經(jīng)濟(jì)效率是石油的3.2倍、煤炭的17.27倍，即1噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量電力創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與3.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量的石油、17.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量的煤炭創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值相同。電能相對(duì)于煤炭、石油、天然氣等能源具有更加便捷、安全和清潔的優(yōu)勢(shì)。實(shí)施電能替代戰(zhàn)略對(duì)于我國(guó)優(yōu)化能源布局、保障能源安全、促進(jìn)節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量具有重要意義。

  黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視電能替代工作，2016年5月，國(guó)家八部委出臺(tái)了推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見(jiàn)，將電能替代上升為國(guó)家戰(zhàn)略。相關(guān)部委先后出臺(tái)了支持北方地區(qū)冬季清潔取暖試點(diǎn)、推進(jìn)京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治等支持政策，將電能替代作為國(guó)家“十三五”電力發(fā)展規(guī)劃和現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容，為電能替代發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境。

  電能替代是終端用能再電氣化的重要手段，對(duì)于促進(jìn)大氣污染防治、推動(dòng)能源革命意義重大。本文在總結(jié)我國(guó)電能替代發(fā)展的政策環(huán)境和發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)電能替代發(fā)展?jié)摿ψ髁酥攸c(diǎn)分析，提出了我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展電能替代的建議，以供參考。

  二、我國(guó)電能替代發(fā)展的政策環(huán)境

  國(guó)家層面

  一)

  2016年5月，國(guó)家發(fā)展改革委等八部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見(jiàn)》首次將電能替代上升為國(guó)家落實(shí)能源戰(zhàn)略、治理大氣污染的重要舉措，提出2020年前，實(shí)現(xiàn)能源終端消費(fèi)環(huán)節(jié)電能替代散燒煤、燃油消費(fèi)總量約1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，帶動(dòng)電能占終端能源消費(fèi)比重提高約1.5%，促進(jìn)電能占終端能源消費(fèi)比重達(dá)到約27%，形成節(jié)能環(huán)保、便捷高效、技術(shù)可行、廣泛應(yīng)用的新型電力消費(fèi)市場(chǎng)。2016年11月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)的《電力“十三五”規(guī)劃》再次提出電能替代重點(diǎn)，規(guī)劃中提出的電能替代目標(biāo)為4500億千瓦時(shí)。

  2017年9月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、國(guó)家能源局四部委又聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)北方采暖地區(qū)城鎮(zhèn)清潔供暖的指導(dǎo)意見(jiàn)》，核心宗旨就是在京津冀和周邊地區(qū)“2+26”個(gè)城市推進(jìn)“煤改氣”“煤改電”以及可再生能源供暖工作，加快推進(jìn)“禁煤區(qū)”建設(shè)，提高清潔供暖水平。

  地方層面

  二)

  國(guó)家層面出臺(tái)的相關(guān)政策落地后，地方政府結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際出臺(tái)了一系列促進(jìn)電能替代技術(shù)推廣應(yīng)用的政策措施，例如北京市出臺(tái)“煤改電”配套電網(wǎng)、電價(jià)、設(shè)備補(bǔ)貼政策;江西省對(duì)電能替代項(xiàng)目給予新增電費(fèi)支出40%的運(yùn)行成本獎(jiǎng)勵(lì)，以及不超過(guò)投資額30%的建設(shè)成本獎(jiǎng)勵(lì);上海市政府發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加大力度推進(jìn)燃煤(重油)鍋爐和窯爐清潔能源替代工作的實(shí)施意見(jiàn)》;吉林省物價(jià)局出臺(tái)《關(guān)于電采暖用電價(jià)格有關(guān)問(wèn)題的通知》;云南省政府印發(fā)《城鄉(xiāng)居民生活用能實(shí)施電能替代用電價(jià)格方案》等。各地政府從補(bǔ)貼、電價(jià)支持角度推動(dòng)電能替代產(chǎn)品的推廣。

  三、我國(guó)電能替代的發(fā)展現(xiàn)狀

  電能替代的主要形式

  一)

  電能替代是在終端能源消費(fèi)環(huán)節(jié)，使用電能替代散燒煤、燃油的能源消費(fèi)方式，通過(guò)大規(guī)模集中轉(zhuǎn)化來(lái)提高燃料使用效率、減少污染物排放，進(jìn)而達(dá)到改良終端能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)環(huán)保的效果。電能替代包括以電代煤、以電代油、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣化等多種方式，替代產(chǎn)品涵蓋空氣源熱泵、蓄能、電鍋爐、電熔爐、電采暖、農(nóng)業(yè)電排灌、岸電工程、電動(dòng)汽車(chē)、軌道交通等技術(shù)領(lǐng)域。

  1.以電代煤

  主要是將工業(yè)鍋爐、工業(yè)煤窯爐、居民取暖和廚炊等設(shè)施從用煤改為用電，減少直燃煤和污染排放總量。其重點(diǎn)領(lǐng)域及主要替代方式有：

  (1)家庭及餐飲業(yè)電氣化

  家庭電氣化是指在居家生活中普遍使用電能，推廣普及家電設(shè)備，使電能轉(zhuǎn)換成光能、熱能和動(dòng)能，讓電在居民全面小康道路上發(fā)揮更大、更積極的作用，以促進(jìn)社會(huì)節(jié)能減排。餐飲行業(yè)電氣化可參照家庭電氣化的做法，大力使用電飯煲、電磁爐、微波爐等家用電器，最終實(shí)現(xiàn)“去煤化”。

  (2)電采暖

  電采暖就是用電來(lái)實(shí)現(xiàn)采暖，是一種將電能轉(zhuǎn)化成熱能，直接放熱或通過(guò)熱媒介質(zhì)在采暖管道中循環(huán)來(lái)達(dá)到供暖需求的采暖方式。

  (3)電鍋爐

  目前我國(guó)燃煤鍋爐用煤在散燒煤中占的比重很大，成為主要的大氣污染源。電能替代推進(jìn)中，要把工業(yè)鍋爐、工業(yè)煤窯爐的用煤改為用電，大力普及電鍋爐技術(shù)，減少直燃煤。電鍋爐和傳統(tǒng)鍋爐相比，節(jié)約了成本和占地、節(jié)省了人工費(fèi)用，還實(shí)現(xiàn)了零污染、零排放。同時(shí)電鍋爐具有穩(wěn)定性高、便于操作的特點(diǎn)，生產(chǎn)中有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和科技含量。

  2.以電代油

  主要是大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)、電氣化軌道交通等，減少石油消耗。其重點(diǎn)領(lǐng)域及主要替代方式有：

  (1)軌道交通領(lǐng)域

  大力推廣電動(dòng)汽車(chē)。目前我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段，無(wú)論是汽車(chē)保有量還是人均擁有量，增長(zhǎng)速度都異常驚人。大力推廣電力汽車(chē)，不僅能大幅度減少汽車(chē)尾氣排放，為減少環(huán)境污染做出貢獻(xiàn)，而且能有效降低我國(guó)對(duì)石油的依賴(lài)度，提升我國(guó)的能源安全系數(shù)。

  (2)農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域

  農(nóng)業(yè)灌溉中的“油改電”，就是利用電泵取代油泵進(jìn)行抽水灌溉。從大力發(fā)展綠色環(huán)保生態(tài)農(nóng)業(yè)的角度來(lái)講，電泵取代油泵有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，從提高農(nóng)民收益、增加農(nóng)民收入的角度來(lái)講，電泵取代油泵有利于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，實(shí)施后，農(nóng)民獲益將很大。

  (3)航海航空領(lǐng)域

  大力推廣船舶、航空等岸電項(xiàng)目。岸電電源，即岸用變頻電源，它是專(zhuān)門(mén)針對(duì)船上、岸邊碼頭等高溫、高濕、高腐蝕性、大負(fù)荷沖擊等惡劣使用環(huán)境而特別設(shè)計(jì)制造的大功率變頻電源設(shè)備。岸電電源能使船舶在泊位關(guān)閉柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，接入碼頭陸側(cè)的電網(wǎng)，從而減少?gòu)U氣排放、節(jié)省燃油資金、降低噪音污染。

  3.其他替代方式

  除了上述兩種主要方式以外，電能替代還包括“以電代氣”“電能輸送”等實(shí)施方式�！耙噪姶鷼狻敝饕�是用以調(diào)整終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高電能占終端能源消費(fèi)比重，從燃燒氣體能源的特點(diǎn)、使用的主體和領(lǐng)域看，“以電代氣”的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠、便捷清潔，緩解燃燒氣體能源的供應(yīng)壓力等�！半娔茌斔汀敝傅氖俏覈�(guó)的西部、北部的風(fēng)能、光能等清潔能源可以向全國(guó)各地進(jìn)行輸送，實(shí)現(xiàn)向清潔能源為主，化石能源為輔的根本性轉(zhuǎn)移，在終端實(shí)施電能替代，解決東中部能源消費(fèi)瓶頸問(wèn)題。

  主要企業(yè)電能替代開(kāi)展情況

  二)

  1.國(guó)家電網(wǎng)公司

  2013年，國(guó)家電網(wǎng)公司印發(fā)電能替代實(shí)施方案，在公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域全面啟動(dòng)電能替代工作。方案要求公司所屬各單位充分發(fā)揮電能便捷、安全、清潔、高效等優(yōu)勢(shì)，面向終端能源消費(fèi)市場(chǎng)，積極倡導(dǎo)“以電代煤、以電代油、電從遠(yuǎn)方來(lái)”的能源消費(fèi)新模式，不斷提高電能占終端能源消費(fèi)比重，推進(jìn)社會(huì)節(jié)能減排，破解城市霧霾難題。

  2014年，國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)大力推進(jìn)“以電代煤、以電代油，電從遠(yuǎn)方來(lái)，來(lái)的是清潔電”戰(zhàn)略，累計(jì)實(shí)施電能替代項(xiàng)目1.3萬(wàn)余個(gè)、替代電量503億千瓦時(shí)，為促進(jìn)節(jié)能減排做出了貢獻(xiàn)。

  2015年，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新常態(tài)下，國(guó)網(wǎng)公司明確電能替代工作的思路與目標(biāo)，提出確保全年完成650億、力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)750億千瓦時(shí)替代電量，爭(zhēng)取有力支持政策，強(qiáng)化內(nèi)部協(xié)同，深化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究，加大宣傳力度等工作目標(biāo)。

  2016年，國(guó)網(wǎng)公司在居民采暖、生產(chǎn)制造、交通運(yùn)輸、電力供應(yīng)與消費(fèi)以及家庭電氣化五大領(lǐng)域累計(jì)推廣實(shí)施電能替代項(xiàng)目4.1萬(wàn)個(gè)，替代電量達(dá)1030億千瓦時(shí)，首次突破1000億千瓦時(shí)大關(guān)。

  2017年，國(guó)網(wǎng)公司制訂發(fā)布“十三五”電能替代規(guī)劃，明確5800億千瓦時(shí)替代電量目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)電能替代總體布局。2017年，國(guó)家電網(wǎng)累計(jì)推廣實(shí)施電能替代項(xiàng)目近10萬(wàn)個(gè)，完成替代電量1150億千瓦時(shí)，超額完成年初確定的計(jì)劃目標(biāo)，相當(dāng)于在能源消費(fèi)終端減少散燒煤6440萬(wàn)噸，減排二氧化碳1.1億噸、二氧化硫和氮氧化物520萬(wàn)噸，為促進(jìn)大氣污染治理，推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系作出積極貢獻(xiàn)。

  2017年，國(guó)網(wǎng)公司印發(fā)“十三五”電能替代規(guī)劃，提出六項(xiàng)重點(diǎn)措施，在清潔取暖、工(農(nóng))業(yè)生產(chǎn)制造等五個(gè)領(lǐng)域全面推進(jìn)電能替代，力爭(zhēng)到2020年完成替代電量5800億千瓦時(shí)，其中以電代煤完成4400億千瓦時(shí)，拓展清潔能源消納空間230億千瓦時(shí)。同時(shí)，大力實(shí)施電能替代十項(xiàng)示范工程。重點(diǎn)配合各級(jí)政府在京津冀及周邊地區(qū)的“2+26”城市推廣居民“煤改電”，在東北、西北利用富余風(fēng)電、光伏發(fā)電實(shí)施清潔取暖、燃煤自備電廠清潔替代等項(xiàng)目，在沿海、京杭大運(yùn)河、沿長(zhǎng)江主航道實(shí)施“兩縱一橫”港口岸電工程。此外，組織電能替代客戶(hù)與發(fā)電企業(yè)開(kāi)展打捆交易，利用市場(chǎng)機(jī)制降低電能替代項(xiàng)目用能成本。通過(guò)創(chuàng)新開(kāi)展電能替代“打包”交易，全年完成交易電量310億千瓦時(shí)，其中完成燃煤自備電廠清潔替代124億千瓦時(shí)。

  2018年1月23日，國(guó)網(wǎng)公司2018年工作會(huì)議明確提出，積極推進(jìn)北方地區(qū)清潔取暖五年行動(dòng)計(jì)劃，做好北方冬季電能清潔供暖服務(wù)，推廣蓄熱儲(chǔ)能保障電采暖技術(shù)應(yīng)用，落實(shí)“煤改電”停電不停暖保障措施，2018年實(shí)現(xiàn)電能替代1300億千瓦時(shí)。

  圖1 2014～2017年國(guó)網(wǎng)完成電能替代電量及項(xiàng)目總量

  2.南方電網(wǎng)公司

  2010年底，南方電網(wǎng)公司成立綜合能源公司，與商用電磁廚房設(shè)備供應(yīng)商美的公司簽署合作協(xié)議，共同拓展電磁廚房改造市場(chǎng)。2012年4～7月，南網(wǎng)綜合能源公司與廣東陽(yáng)江一家監(jiān)獄廚房開(kāi)展合作，以合同能源管理模式對(duì)其進(jìn)行電磁廚房改造。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該監(jiān)獄廚房年節(jié)約能源消費(fèi)支出可達(dá)162萬(wàn)元，節(jié)約費(fèi)用比例達(dá)55%。這是南網(wǎng)綜合能源公司早期成功的電能替代案例之一。

  2011年，南網(wǎng)能源公司在廣東佛山南海一家制衣廠推進(jìn)電磁廚房，成為該公司有統(tǒng)計(jì)以來(lái)的首個(gè)電能替代項(xiàng)目。隨后，南網(wǎng)能源公司電能替代項(xiàng)目逐步實(shí)施。

  2016年，南方電網(wǎng)印發(fā)《電能替代工作指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出要結(jié)合南方五省區(qū)各自特點(diǎn)，因地制宜推廣重點(diǎn)在電鍋爐、空氣源熱泵、岸電、電磁廚房等9類(lèi)電能替代技術(shù)，力爭(zhēng)到“十三五”末電能占終端能源消費(fèi)比重較“十二五”提高2～3個(gè)百分點(diǎn)。2016年，南方電網(wǎng)需求側(cè)實(shí)現(xiàn)電能替代電量超45億千瓦時(shí)。

  2017年，在南方電網(wǎng)供電區(qū)域內(nèi)，累計(jì)開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品加工電能替代項(xiàng)目1837個(gè)，替代電量944萬(wàn)千瓦時(shí);農(nóng)業(yè)電排灌項(xiàng)目1039個(gè)，替代電量6350萬(wàn)千瓦時(shí)，共替代標(biāo)準(zhǔn)煤26258噸，減少二氧化碳排放72720噸，減少二氧化硫排放2187噸。

  此外，南網(wǎng)省級(jí)公司在推進(jìn)電能替代的過(guò)程中，也取得了積極的成效。

  ●廣西電網(wǎng)

  南網(wǎng)廣西南寧供電局積極推進(jìn)電能替代重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施，因地制宜地加大港口岸電、電動(dòng)汽車(chē)、電磁廚具、電蓄冷空調(diào)等電能替代改革，制訂了電能替代行動(dòng)計(jì)劃及具體推廣措施，建立管理及跟蹤服務(wù)體系，開(kāi)展市場(chǎng)潛力研究，普及技術(shù)應(yīng)用等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2017年5月底，南寧供電局已推動(dòng)完成多個(gè)電能替代項(xiàng)目，并大力推廣家庭電氣化，預(yù)計(jì)年替代電量約1.5億千瓦時(shí)，促使電能占終端能源消費(fèi)比重不斷提升。

  ●貴州電網(wǎng)

  在實(shí)施電能替代項(xiàng)目中，南網(wǎng)貴州公司積極致力于推進(jìn)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，努力轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，組織各地市供電局和縣級(jí)供電企業(yè)全面開(kāi)展分地域、分領(lǐng)域、分技術(shù)的電能替代潛力調(diào)查，編制出臺(tái)了“十三五”電能替代規(guī)劃，建立了電能替代項(xiàng)目庫(kù)，將電能替代納入省內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化建設(shè)等規(guī)劃。并按照“成熟領(lǐng)域全覆蓋、新興領(lǐng)域大力推、創(chuàng)新領(lǐng)域抓試點(diǎn)”的工作思路，鞏固傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，拓展新興業(yè)務(wù)，為2017～2020年開(kāi)展電能替代工作提供了指導(dǎo)依據(jù)。2017年，南方電網(wǎng)貴州公司電能替代電量目標(biāo)值為8億千瓦時(shí)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年已推動(dòng)實(shí)施電能替代項(xiàng)目265個(gè)，實(shí)際完成替代電量8.13億千瓦時(shí)。

  ●廣東電網(wǎng)

  2016年，廣東電網(wǎng)公司全面啟動(dòng)電能替代推廣，截至2016年6月底，廣東電網(wǎng)已完成電能替代項(xiàng)目37個(gè)，預(yù)計(jì)年減排二氧化碳約3.2萬(wàn)噸。2016年7月，南網(wǎng)首個(gè)港口岸電項(xiàng)目在廣東中山投產(chǎn)，中山港口碼頭動(dòng)力將實(shí)現(xiàn)“以電代油”，港口�？看�只將關(guān)閉自備輔助發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)而使用陸地電源向主要船載系統(tǒng)供電，預(yù)計(jì)項(xiàng)目每年增加供電量236萬(wàn)千瓦時(shí)，每年減排二氧化碳474噸。

  全國(guó)各地電能替代開(kāi)展情況

  三)

  1.主要地區(qū)發(fā)展成果

  2016年以來(lái)，電能替代的推進(jìn)迎來(lái)了加速期，各地電能替代實(shí)施方案紛紛出爐，替代項(xiàng)目快速增長(zhǎng)，涉及領(lǐng)域范圍不斷拓展。各地的諸多實(shí)踐中，北方地區(qū)冬季清潔能源取暖，農(nóng)村電磁灶代替土灶薪柴、清潔高效的電鍋爐代替黑煙滾滾的燃煤鍋爐、港口船舶岸電取代高污染的船上燃油引擎、農(nóng)業(yè)電排灌、電力供應(yīng)中的電儲(chǔ)能調(diào)峰等也都成為電能替代發(fā)揮作用的新“舞臺(tái)”。

  2017年，浙江完成電能替代項(xiàng)目3328個(gè)，實(shí)現(xiàn)替代電量81.6億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少使用標(biāo)準(zhǔn)煤330萬(wàn)噸，減排二氧化碳814萬(wàn)噸。此外，江蘇、陜西、湖北、湖南、山西、四川等地的電能替代發(fā)展迅猛，替代電量不斷攀升。

  2.典型案例

  (1)北京“煤改電”工程實(shí)現(xiàn)中心城區(qū)“無(wú)煤化”

  2017年，北京市有2237個(gè)村97.4萬(wàn)戶(hù)實(shí)現(xiàn)了“無(wú)煤化”，其中，順義區(qū)完成16個(gè)鎮(zhèn)258個(gè)村9.1萬(wàn)余戶(hù)村民的“煤改電”工程，空氣源熱泵取暖占取暖方式的96.93%。2018年3月18日，北京最后一座燃煤電廠停機(jī)備用，北京實(shí)現(xiàn)了電廠無(wú)煤化，并成為全國(guó)首個(gè)清潔能源發(fā)電城市。據(jù)了解，2017～2018年采暖季，北京地區(qū)“煤改電”用戶(hù)達(dá)到百萬(wàn)戶(hù)，在電費(fèi)上，“煤改電”用戶(hù)可享受到0.2元/度的政府補(bǔ)貼。北京“煤改電”舉措可使采暖季減少散煤燃燒386.2萬(wàn)噸，相當(dāng)于1000余列60節(jié)的火車(chē)滿(mǎn)載量。可實(shí)現(xiàn)減排二氧化碳1004.12萬(wàn)噸、二氧化硫9.27萬(wàn)噸、氮氧化合物2.7萬(wàn)噸。

  (2)廣東珠海高壓“港口岸電”項(xiàng)目

  2016年12月22日，南方電網(wǎng)首個(gè)高壓“港口岸電”項(xiàng)目在珠海高欄港神華粵電珠海港煤炭碼頭正式建成投用。自此，�？吭谠摯a頭的船舶將可利用清潔、環(huán)保的“岸電”替代船舶輔機(jī)燃油供電。項(xiàng)目建成后，預(yù)計(jì)年用電量超過(guò)360萬(wàn)千瓦時(shí)，替代燃油消耗1778噸，節(jié)約船舶能源成本約100萬(wàn)元，減少5620噸二氧化碳排放和38噸污染物排放(包括一氧化碳、氮氧化物、PM污染物等)。此外，在噪音抑制方面，可消除自備發(fā)電機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲污染，為船員和港區(qū)居民提供更加舒適的生活和工作環(huán)境。這是南方電網(wǎng)投資建設(shè)的首個(gè)高壓港口岸電項(xiàng)目，是全國(guó)最大規(guī)模的散貨煤炭港口岸電項(xiàng)目，也是國(guó)內(nèi)接駁率最高、可常態(tài)化運(yùn)行的岸電示范項(xiàng)目。

  (3)河南電能替代“打包交易”

  河南省地處北方，由于能源結(jié)構(gòu)單一，全省能源消費(fèi)以煤為主，散煤燃燒排放是造成重污染天氣的重要原因之一。特別是冬季采暖期，散煤的使用量遠(yuǎn)超其他季節(jié)，經(jīng)常造成冬季特有的采暖期霧霾。實(shí)施以電代煤、以電代油為主要內(nèi)容的電能替代，是河南省優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、控制煤炭消費(fèi)總量、減少大氣污染的重要舉措。目前全省范圍內(nèi)已累計(jì)實(shí)施電能替代項(xiàng)目5900多個(gè)，增加替代電量301億千瓦時(shí)，相當(dāng)于在能源消費(fèi)終端減少散燒煤、直燃油832萬(wàn)噸，減排二氧化碳2275萬(wàn)噸，二氧化硫等污染物21萬(wàn)噸。

  河南省在全國(guó)率先推出了電能替代“打包交易”工作模式，由國(guó)網(wǎng)河南節(jié)能服務(wù)有限公司作為第三方，通過(guò)電力交易平臺(tái)，將不符合直接交易準(zhǔn)入條件的“散戶(hù)”用“打包”的方式組織起來(lái)，作為一個(gè)整體參與直接交易，享受相關(guān)政策優(yōu)惠，此舉有效降低了“散戶(hù)”的成本，提高了他們“電代煤”改造的意愿。2017年實(shí)施以來(lái)，河南省已完成409家用戶(hù)“打包交易”協(xié)議簽訂，替代交易電量8.4億千瓦時(shí)，降低用戶(hù)用電成本4620萬(wàn)元。

  (4)湖南嘉禾縣坦塘工業(yè)園實(shí)現(xiàn)“以電代煤”全覆蓋

  嘉禾縣坦塘工業(yè)園是全國(guó)唯一以鑄造業(yè)立園的省級(jí)工業(yè)園，園內(nèi)企業(yè)基本以焦煤為主要燃料，采用傳統(tǒng)燃煤沖天爐鑄造熔煉。為保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排，自2015年9月起，國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司負(fù)責(zé)對(duì)園區(qū)37家企業(yè)53臺(tái)燃煤沖天爐實(shí)施“煤改電”改造升級(jí)。2017年，嘉禾縣坦塘工業(yè)園正式被命名為“以電代煤”產(chǎn)業(yè)示范基地，成為湖南省首個(gè)“以電代煤”產(chǎn)業(yè)示范基地。

  2017年9月底，園區(qū)實(shí)現(xiàn)“以電代煤”全覆蓋，新增用電容量8.08萬(wàn)千伏安，預(yù)計(jì)每年可實(shí)現(xiàn)替代電量1.55億千瓦時(shí)。據(jù)測(cè)算，改造后園區(qū)鑄造企業(yè)生產(chǎn)用能成本降低130元/噸，產(chǎn)品利潤(rùn)增加2500元/噸以上，全年企業(yè)可增收約6.68億元;預(yù)計(jì)每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6.2萬(wàn)噸，減排二氧化碳15.45萬(wàn)噸、二氧化硫4650噸、氮氧化物2325噸、碳粉塵4.22萬(wàn)噸。

  (5)江蘇南京西壩碼頭打造綠色港口

  從2015年開(kāi)始，國(guó)網(wǎng)南京供電公司以西壩碼頭、龍?zhí)陡郯峨婍?xiàng)目為示范，進(jìn)一步在新生圩港、揚(yáng)子石化碼頭等全市沿江18個(gè)主要港口碼頭全面推廣“岸電入江”，并在內(nèi)河碼頭推廣一批船用供電設(shè)施，在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)沿江、沿河岸電系統(tǒng)全覆蓋，充分發(fā)揮港口岸電的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

  2018年1月13日，一艘5萬(wàn)噸級(jí)貨輪在南京市六合區(qū)西壩碼頭接駁岸電成功，標(biāo)志著南京“岸電入江”項(xiàng)目取得了實(shí)質(zhì)性突破。西壩碼頭也成為南京首個(gè)全電動(dòng)、零排放的高度自動(dòng)化碼頭。南京供電公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，船舶停靠碼頭時(shí)，為維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)和船員基本生活，輔助柴油發(fā)電機(jī)組必須持續(xù)工作，這既浪費(fèi)能源，也帶來(lái)污染。在碼頭裝一個(gè)“插座”，船舶�？繒r(shí)，將船上的電纜插入碼頭上的“插座”，關(guān)閉船上的主輔柴油發(fā)電機(jī)，用上清潔的電能，就是岸基供電。據(jù)測(cè)算，岸電系統(tǒng)每年可為西壩碼頭減排二氧化碳2430噸、二氧化硫62噸、氮氧化物70噸。

  四、我國(guó)電能替代發(fā)展的潛力分析

  電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院發(fā)布的《中國(guó)能源發(fā)展報(bào)告2017》指出，2017年，我國(guó)電能占終端能源消費(fèi)的比重同比提高1個(gè)百分點(diǎn)，但仍有約8.3億噸原煤作為燃料直接用于終端消費(fèi)，其中約73%用于工業(yè)。替代這些煤炭是我國(guó)能源清潔低碳發(fā)展的長(zhǎng)期任務(wù)。

  國(guó)家發(fā)展改革委規(guī)劃“十三五”期間，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)能源終端消費(fèi)環(huán)節(jié)電能替代散燒煤、燃油消費(fèi)總量約1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，帶動(dòng)電煤占煤炭消費(fèi)比重提高約1.9%，帶動(dòng)電能占終端能源消費(fèi)比重提高約1.5%，促進(jìn)電能占終端能源消費(fèi)比重達(dá)到約27%。電力“十三五”規(guī)劃進(jìn)一步明確，到“十三五”期間電能替代新增用電量約4500億千瓦時(shí)。

  圖2 我國(guó)電能占終端能源消費(fèi)比重

  相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，僅從當(dāng)前技術(shù)可行性考慮，我國(guó)電能替代潛力空間約2.2萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中“煤改電”“油改電”潛力分別為18000億千瓦時(shí)、4000億千瓦時(shí);預(yù)計(jì)2020年電能替代規(guī)模有可能超過(guò)6000億千瓦時(shí)。

  “以電代煤”技術(shù)潛力分析

  一)

  全面實(shí)施散煤綜合治理，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下改善我國(guó)生態(tài)環(huán)境、提升我國(guó)空氣質(zhì)量的重要手段之一，其中北方地區(qū)“煤改電”供暖工作規(guī)模最大。國(guó)家電網(wǎng)公司2018年工作會(huì)議明確提出，積極推進(jìn)北方地區(qū)清潔取暖五年行動(dòng)計(jì)劃，做好北方冬季電能清潔供暖服務(wù)，推廣蓄熱儲(chǔ)能保障電采暖技術(shù)應(yīng)用，落實(shí)“煤改電”停電不停暖保障措施，2018年實(shí)現(xiàn)電能替代1300億千瓦時(shí)。

  清潔供暖的效益不僅僅體現(xiàn)在低碳方面，更在于能夠提高清潔能源消納力度。比如，國(guó)網(wǎng)甘肅公司在金昌、瓜州等光伏基地推廣電采暖244萬(wàn)平方米;吉林公司利用棄風(fēng)電量，推動(dòng)建成全球最大的32萬(wàn)千瓦取暖電鍋爐。2016～2017年的取暖季，青海、新疆、吉林、遼寧等地通過(guò)清潔取暖消納棄風(fēng)棄光電量近3億千瓦時(shí)。2017年，北京平原地區(qū)、天津武清區(qū)等地率先建成“無(wú)煤區(qū)”。

  此外，在國(guó)家政策推動(dòng)下，“煤改電”所用電采暖設(shè)備和關(guān)鍵技術(shù)也不斷取得進(jìn)步和突破，納米微晶電蓄熱、相變儲(chǔ)能等一批新型采暖技術(shù)脫穎而出，帶熱了電采暖行業(yè)的快速發(fā)展。僅北京地區(qū)2016年“煤改電”市場(chǎng)規(guī)模就超過(guò)50億元。根據(jù)國(guó)網(wǎng)北京電力統(tǒng)計(jì)，2016～2017年采暖季期間，北京市使用電采暖設(shè)備的“煤改電”用戶(hù)戶(hù)均年用電量超過(guò)6000千瓦時(shí)，新增用電量4000千瓦時(shí)。按此標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，華北地區(qū)“煤改電”用戶(hù)每年新增用電量為118.6億千瓦時(shí)。按照“煤改電”用戶(hù)每日21時(shí)至次日凌晨6時(shí)的電價(jià)0.3元/千瓦時(shí)計(jì)算，“十三五”期間新增用電量市場(chǎng)規(guī)模為178億元。

  “以電代油”技術(shù)潛力分析

  二)

  港口船舶岸電，即由岸上電源代替船載輔助燃油發(fā)電機(jī)供電，可有效減少船舶靠岸使用輔助燃油發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的各類(lèi)污染排放，屬于典型的“以電代油”電能替代范疇。隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保的重視，尤其是考慮到船舶岸電所體現(xiàn)出的社會(huì)效益，岸電供電技術(shù)作為一項(xiàng)減少港口污染排放的技術(shù)，將受到越來(lái)越多的關(guān)注。

  據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司營(yíng)銷(xiāo)部估算，“十三五”期間，全國(guó)港口岸電電能替代潛力總計(jì)約為190億千瓦時(shí)/年，其中沿海港口岸電電能替代潛力約為160億千瓦時(shí)/年;沿江、沿內(nèi)河港口岸電電能替代潛力約為30億千瓦時(shí)/年。

  目前對(duì)船舶岸電發(fā)展而言，利好因素主要來(lái)自于政策方面。根據(jù)交通運(yùn)輸部印發(fā)的《船舶與港口污染防治專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案(2015～2020年)》。到2020年，珠三角、長(zhǎng)三角、環(huán)渤海(京津冀)水域船舶硫氧化物、氮氧化物、顆粒物與2015年相比分別下降65%、20%、30%;主要港口90%的港作船舶、公務(wù)船舶靠泊使用岸電，50%的集裝箱、客滾和郵輪專(zhuān)業(yè)化碼頭具備向船舶供應(yīng)岸電的能力。對(duì)此，業(yè)界認(rèn)為這足以推測(cè)出船舶岸電近期的發(fā)展。

  根據(jù)交通運(yùn)輸部規(guī)定的“2020年”的期限，專(zhuān)家預(yù)計(jì)到2020年新增高壓港口岸電系統(tǒng)設(shè)施到達(dá)150套左右，新增低壓港口岸電系統(tǒng)設(shè)施3100套左右。

  東中部電能替代市場(chǎng)潛力分析

  三)

  根據(jù)東中部國(guó)網(wǎng)各省公司“十三五”電能替代規(guī)劃目標(biāo)，結(jié)合各省公司經(jīng)營(yíng)區(qū)能源消費(fèi)量、電能替代環(huán)�？尚袧摿Γ�考慮政府大力推行環(huán)保、電價(jià)、補(bǔ)貼等政策的發(fā)展預(yù)期，預(yù)計(jì)“十三五”東中部電能替代電量規(guī)劃目標(biāo)為4260億千瓦時(shí)，可提高電能占終端能源消費(fèi)比重約1.6個(gè)百分點(diǎn)，其中約85%分布在城市地區(qū)。

  圖3 東中部電能替代潛力

  根據(jù)我國(guó)東中部能源供應(yīng)與消費(fèi)現(xiàn)狀，綜合考慮電能替代技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)性和政策支持條件，結(jié)合相關(guān)省公司對(duì)居民采暖、工(農(nóng))業(yè)生產(chǎn)制造、交通、電力供應(yīng)與消費(fèi)、家庭電氣化5個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域的市場(chǎng)調(diào)查結(jié)論，公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域東中部一線(xiàn)城市電能替代潛力巨大。

  若只考慮技術(shù)可行，不考慮經(jīng)濟(jì)性，東中部電能替代技術(shù)可行潛力約1.37萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中約70%分布在城市地區(qū)。

  五、我國(guó)電能替代的發(fā)展建議

  專(zhuān)家表示，我國(guó)電能占終端能源消費(fèi)的比重每提升1個(gè)百分點(diǎn)，單位GDP能耗可下降4%左右，節(jié)能效果明顯。大力推廣電能替代，不僅能破解能源瓶頸，改善污染問(wèn)題，更能帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、拓展電力營(yíng)銷(xiāo)市場(chǎng)。因此，電能替代不僅可以提高全社會(huì)電氣化水平，是現(xiàn)代化建設(shè)的必然，而且還可以大量減少石油、煤炭的終端使用，是針對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、資源稟賦提出的發(fā)展戰(zhàn)略，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。目前，電能替代發(fā)展形勢(shì)良好，在工業(yè)、交通、居民、商業(yè)及其他行業(yè)領(lǐng)域加速應(yīng)用，但仍存在一些制約性的困難和問(wèn)題。

  (一)強(qiáng)化政策支持力度，加大地方統(tǒng)籌規(guī)劃

  電能替代戰(zhàn)略是我國(guó)綠色、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的首要選擇，對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排有著積極的推動(dòng)作用，相關(guān)政策的確立作為電能替代發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)顯得尤為重要。目前，關(guān)于節(jié)能減排的環(huán)保政策“軟約束”居多，政策出臺(tái)后，執(zhí)行強(qiáng)制力不夠，處罰取證較難，約束效果有限。建議強(qiáng)化政策支持力度，加強(qiáng)政府對(duì)傳統(tǒng)能源的監(jiān)督和管控，確保其能夠符合節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，以確保電能生產(chǎn)的綠色和清潔。此外，還應(yīng)加強(qiáng)國(guó)家層面與地方政府的溝通交流，呼吁各級(jí)政府在協(xié)同推進(jìn)國(guó)家有關(guān)電能替代推進(jìn)政策的同時(shí)，加大地方電能替代發(fā)展的統(tǒng)籌規(guī)劃，特別是與煤炭、燃?xì)獾裙┡�領(lǐng)域相關(guān)的規(guī)劃和布局，努力提高供熱系統(tǒng)全壽命周期的效率和效益，避免熱源品種間的低效競(jìng)爭(zhēng)。

  (二)合理配置財(cái)政補(bǔ)貼，優(yōu)化電能替代價(jià)格

  目前，關(guān)于電能替代配套支持鼓勵(lì)性政策較多，關(guān)于資金支持、財(cái)政補(bǔ)貼、產(chǎn)業(yè)扶持等含金量較高的政策還較少。在推進(jìn)《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見(jiàn)》等已出臺(tái)政策措施落地實(shí)施的同時(shí)，政府應(yīng)合理配置財(cái)政補(bǔ)貼政策，加大對(duì)燃煤鍋爐改造、分散電采暖等領(lǐng)域的補(bǔ)貼力度，對(duì)符合條件的電能替代項(xiàng)目給予獎(jiǎng)補(bǔ)支持，如對(duì)電能配套設(shè)施改造實(shí)行一次性補(bǔ)貼等。

  與傳統(tǒng)燃煤、用氣相比，電采暖成本相對(duì)較高，建議出臺(tái)針對(duì)電能替代的優(yōu)惠電價(jià)，降低企業(yè)用電成本。同時(shí)，完善峰谷分時(shí)電價(jià)政策，通過(guò)適當(dāng)擴(kuò)大峰谷電價(jià)價(jià)差、合理設(shè)定低谷時(shí)段等方式，充分發(fā)揮價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)電力消費(fèi)、促進(jìn)移峰填谷的作用。

  (三)完善相關(guān)規(guī)范，統(tǒng)一市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)

  現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外對(duì)電能替代的實(shí)施尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)(IEC)、美國(guó)電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)、美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(ASME)等制定了有關(guān)港口岸電、熱泵的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)在相關(guān)方面也制定了一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但并不全面，導(dǎo)致電能替代市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、操作不規(guī)范，不能對(duì)電能替代整體工作起到宏觀的指導(dǎo)作用。所以，構(gòu)建一套完整的電能替代標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)加快推進(jìn)電能替代工作具有重要意義，建議由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)牽頭，組織能源、電力等行業(yè)標(biāo)委會(huì)，針對(duì)既有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，制定電能替代相關(guān)設(shè)備制造、建設(shè)、檢測(cè)、運(yùn)營(yíng)等方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建立健全電能替代基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)入制度，促進(jìn)我國(guó)電能替代規(guī)范有序發(fā)展。

  (四)加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，鼓勵(lì)科技創(chuàng)新

  目前，我國(guó)電能替代尚處于起步階段，核心裝備能源利用效率有待提升，成本有待降低，設(shè)備持續(xù)推廣主要受應(yīng)用成本、推廣支持力度、運(yùn)營(yíng)模式等瓶頸制約，真正讓老百姓可承受，還需從用戶(hù)側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)多層面綜合創(chuàng)新。應(yīng)明確能源科技創(chuàng)新戰(zhàn)略方向和重點(diǎn)，組建跨領(lǐng)域和跨學(xué)科的研究團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)電能替代產(chǎn)品的研究和經(jīng)濟(jì)對(duì)比，采用自主創(chuàng)新和引進(jìn)吸收等措施，集中攻關(guān)分散式電采暖、電鍋爐、電窯爐、家庭電氣化、空氣源熱泵、電蓄冷空調(diào)、港口岸電、機(jī)場(chǎng)橋載設(shè)備替代APU等關(guān)鍵技術(shù)，提高電能替代的替代效率，推動(dòng)電能替代裝備改造升級(jí)，引導(dǎo)社會(huì)力量積極參與電能替代技術(shù)、業(yè)態(tài)和運(yùn)營(yíng)等創(chuàng)新。

  (五)引領(lǐng)示范帶動(dòng)，創(chuàng)新商業(yè)模式

  受長(zhǎng)期以來(lái)的觀念、習(xí)慣等因素影響，相當(dāng)數(shù)量的居民用戶(hù)仍依賴(lài)傳統(tǒng)、落后的供暖方式滿(mǎn)足取暖需求，特別是在我國(guó)農(nóng)村和貧困地區(qū)，對(duì)電能替代清潔供暖清潔取暖方式接受度較低。應(yīng)結(jié)合典型案例，因地制宜、穩(wěn)步有序地推進(jìn)經(jīng)濟(jì)性好、節(jié)能減排效益佳的電能替代項(xiàng)目，形成示范項(xiàng)目;推介電能替代新技術(shù)、新設(shè)備，普及環(huán)保意識(shí)和電能替代知識(shí)，增強(qiáng)全社會(huì)對(duì)電能替代的認(rèn)同感，有效引導(dǎo)居民改變消費(fèi)習(xí)慣，主動(dòng)選擇電能。

  我國(guó)大多數(shù)電能替代技術(shù)如電采暖仍采用傳統(tǒng)的商業(yè)模式，在業(yè)務(wù)范圍、業(yè)務(wù)水平、經(jīng)營(yíng)模式、融資方式等方面存在較大局限，創(chuàng)新能力有待提升，可以在充分論證的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)企業(yè)靈活采用合同能源管理(EMC)、設(shè)備租賃、建設(shè)經(jīng)營(yíng)移交(BT、BOT、PPP)、工程總包(EPC)等模式開(kāi)展商業(yè)運(yùn)營(yíng)。