目前，全球電能替代已經取得積極進展，全球電氣化水平穩步提升。隨著全球能源互聯網的發展，電能替代將迎來新的發展契機，各國政府將進一步采取積極舉措，從促進技術進步、提高電能經濟競爭力、提供政策刺激及保障等層面開展工作，力促電能替代工作進一步開展，實現全球2攝氏度的溫度控制情景計劃。
全球電能替代發展現狀
全球電氣化水平呈單調遞增趨勢。目前，全球約1/5的終端用能來自電力，是僅次于石油的第二大能源消費品種。1980～2014年，電力占全球終端能源消費的比重從10.9%增至18.4%，上升7.5個百分點，煤炭和石油的占比明顯下降。
主要國家電氣化水平均呈增長態勢。美國從1980年的13.3%上升到2014年的21.9%，上升8.6個百分點；歐盟從1990年的16.5%上升到2014年的21%，上升4.5個百分點；日本從1980年的19%上升到2014年的28%，上升9個百分點；中國、印度分別從1980年的4.3%和4.5%上升到2014年的21.3%和14.3%，分別上升17和9.8個百分點。整體來看，主要國家電能占比均呈增長態勢，日本電能占比最高，中國增幅最大。
工業、居民、商業及其他三大部門的電氣化水平從1980年以來都有了顯著提高，交通部門的電氣化水平始終保持1%左右。1980～2014年，工業部門的電氣化水平提高了10個百分點，煤炭占終端能源消費的比重依然處于較高水平，石油占比下降15個百分點；居民生活領域的電氣化水平提高9個百分點，煤炭和石油占終端能源消費的比重分別下降6和7個百分點；商業及其他部門的電氣化水平提升迅速，提高29個百分點，煤炭和石油占終端能源消費的比重分別下降11和18個百分點；交通部門的能源消費結構整體保持穩定，電氣化水平始終維持在1%左右，能源消費依然以石油為主（見圖1、圖2）。
影響電能替代發展的主要因素
技術因素
電能替代技術不斷進步，推廣應用范圍不斷擴大。2030年以前，電能替代技術已經具備較好的應用基礎。“電代煤”主要替代技術包括電采暖、熱泵、蓄熱電鍋爐、電炊具等；“電代油”主要替代技術包括電動汽車、電氣化鐵路、電窯爐、電泵等；“電代氣”主要替代技術包括電炊具、電熱水器、電采暖等，該類成熟技術的推廣應用將成為2030年前電能替代的主要技術支撐；2030～2050年，電能替代技術不斷進步、用能工藝出現轉變，電能替代能力將進一步提升（見表）。
經濟因素
電能替代的經濟性將逐漸顯現。電能替代經濟性主要取決于電能相比其他能源的成本。2030年以前，交通領域電動汽車、電氣化鐵路等相對于傳統交通工具已具備經濟優勢，可大力推廣；工業、居民、商業在“電代煤/油/氣”方面經濟優勢尚不顯著，但環保壓力將促進該領域的部分替代；2030～2050年，在全球節能減排大環境下，隨著外部環境成本內部化、征收碳稅、可再生能源發電成本降低、低谷電價優惠等措施的實施，電能替代將逐步建立相應的經濟優勢，替代能力也將大幅提升。
政策因素
電能替代政策需不斷完善，促進電能替代工作的高效開展。2030年以前，全球主要國家和地區需要不斷加強金融補貼、稅收優惠、技術推廣、能效和用能設備質量管理等標準建立、基礎設施投資等方面的政策法規，為電能替代工作的開展提供有力支撐。2030～2050年，需要進一步制定限制性環保政策、財政補貼政策、特殊電價政策、智能電網等配套設施建設等相應扶持政策，更好地推進電能替代工作的開展。
2攝氏度情景全球能源供需分析模型原理
國網能源研究院2攝氏度情景全球能源供需分析模型遵循“自下而上”與“自上而下”相結合的建模思路，基本邏輯為從經濟社會發展到終端能源需求、從終端能源需求到一次能源供應、從一次能源供應到能源環境排放。模型采用模擬技術構建，具體技術包括時間序列、趨勢外推、計量經濟、單位產品能耗分析、單位產值能耗分析、周轉能耗分析、能源系統（平衡）分析等，模型分析的方法為情景分析法。
模型綜合考慮影響全球能源供需的經濟增長、產業發展、人口增長、技術進步、能源政策等重大因素,據此設計相應的經濟社會發展情景參數（包括GDP、產業結構、人口、高耗能行業主要產品產量、各種交通運輸方式的周轉量等能源服務需求），并應用各種模擬技術計算分部門、分品種終端能源需求，匯總得到終端用能總量。接下來，考慮發電、供熱、煉油、煉焦等加工轉換環節，以全球溫升控制2攝氏度目標下的二氧化碳減排為主要目標，以能源供需平衡、能源資源、環境容量、生產能力、加工轉換能力、清潔能源發展目標、投資成本等為約束,通過能源系統（平衡）分析計算分品種一次能源需求總量和供應結構。在此基礎上，根據分品種一次能源供應及排放因子核算二氧化碳排放，并將結果反饋至終端能源和一次能源的計算求解，直至滿足模型設定的排放目標。模型框架如圖3所示。
全球電能替代中長期發展展望
全球電能替代具有巨大潛力，電能占終端用能的比重將持續上升，最終將成為最主要的終端能源消費品種。根據未來清潔能源發展以及各領域用能方式、用能效率提升的趨勢判斷，2攝氏度情景下，2030年以前，全球電能占終端用能比重平穩上升，2030年達到24%，比2010年提高6個百分點；2030年以后，技術發展推動電能替代加速，2040年達到36%；2050年電能占比翻倍，達到54%。
工業部門電能占終端用能比重增長迅速，工業自動化和智能化、廣泛使用清潔電力和熱力將是下一步工業電能替代重點。預計工業部門電能占終端用能比重在2030年達到34%，2040年達到47%，2050年達到65%。
交通運輸部門電能替代將呈跳躍式發展。交通電氣化已經成為各國政府和產業界共識，電動汽車產業將成為未來“以電代油”的主要途徑。預計未來全球交通領域的電能替代潛力巨大。預計交通運輸部門電能占終端用能比重在2030年達到3%，2030年后電動汽車保有量將迅猛增長，推動交通領域電能占比在2050年達34%左右。
居民生活、商業及其他電能替代將呈現遞進式勻速發展。欠發達地區電力供應能力的提升及現代化、智能化生活的推廣，發達地區零能耗建筑、智能家居、智慧城市等概念的實踐和發展，將成為居民生活及商業領域電能替代的主要推動力。預計2030年居民生活、商業及其他電能占終端用能比重將分別達到30%和52%，2050年將分別達到59%和81%。
結論與建議
全球電能替代潛力巨大，電能最終將成為最主要的終端能源消費品種。隨著電能替代技術的不斷進步、電能替代經濟性的逐步凸顯、電能替代政策的不斷完善，全球電能替代將迎來快速發展。展望期內，2030年前電能占終端用能比重平穩上升，2030年后，技術發展推動電能替代加速，電能占比將由當前的19%上升到2050年的54%。工業、交通、居民、商業及其他行業為電能替代的主要領域。其中，工業、居民、商業及其他行業當前電氣化水平較高，未來將穩步上升；交通運輸領域電氣化水平起點較低，未來將呈現跳躍式快速發展。
我國政府需積極順應全球電能替代發展趨勢，緊密結合全球能源互聯網發展方向，在推進《關于推進電能替代的指導意見》等已出臺政策措施落地實施的同時，進一步出臺限制性環保政策、特殊電價政策、財政補貼及稅收優惠等配套法規政策，加大電能替代技術研發及推廣，加快相關標準制定，加快智能電網等配套設施建設，為電能替代工作的開展提供強有力的技術、政策、資金保障，推進我國電能替代工作的高效開展，為實現全球2攝氏度溫度控制目標及我國承諾2030年碳排放強度在2005年基礎上降低60%～65%的碳減排目標貢獻力量。 來源:《中國電力企業管理》
