電能替代目前已上升為國家戰(zhàn)略，成為我國防治大氣污染、改善環(huán)境質(zhì)量、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要抓手?！秶窠?jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》明確提出，對中小型燃煤設(shè)施、城中村和城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域等實施清潔能源替代工程?！赌茉窗l(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》提出，積極發(fā)展能源替代;加快淘汰分散燃煤小鍋爐，到2017年，基本完成重點地區(qū)燃煤鍋爐、工業(yè)窯爐等替代改造任務(wù);大幅減少城市煤炭分散使用。

2016年5月國家發(fā)改委、能源局等8部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推進電能替代的指導意見》，明確要求逐步擴大電能替代范圍，形成清潔、安全、智能的新型能源消費方式。

電能替代具有重大的現(xiàn)實意義

研究表明，我國PM2.5排放源中，超過一半來自煤炭和石油消費。大量煤炭未經(jīng)洗選戒者潔凈處理就直接用于燃燒，加之城市交通擁堵、油品質(zhì)量不高，導致我國嚴重的煤煙和機動車尾氣混合型大氣污染。出于經(jīng)濟性原因，很多農(nóng)戶燃燒劣質(zhì)煤和洗煤后的泥煤，對環(huán)境質(zhì)量影響更為嚴重。

電能替代是解決能源環(huán)境問題的有效途徑。從電力生產(chǎn)利用全過程來看，火力發(fā)電排放的污染物可以集中處理。目前火電廠脫硫率可達到90%以上，脫硝率可達80%以上，除塵率可達99%以上。隨著清潔能源發(fā)展，電能替代的環(huán)保優(yōu)勢將進一步顯現(xiàn)。

大力推廣電能替代有助于減少環(huán)境污染物排放。電能替代提高有助于提高能源利用效率，節(jié)約能源。從能源的終端利用效率來看，電能的終端利用效率最高，可以達到90%以上;燃氣的終端利用熱效率約為50%-80%，而燃煤的終端利用效率通常不高于40%。散燒煤的效率甚至低于20%。因此，電能替代的重點是散燒煤、直燃油。資料顯示，電能的經(jīng)濟效率是石油的3.2倍、煤炭的17.27倍，即1噸標準煤當量電力創(chuàng)造的經(jīng)濟價值與3.2噸標準煤當量的石油、17.3噸標準煤當量的煤炭創(chuàng)造的經(jīng)濟價值相同。

大力推廣電能替代有助于提高能源效率和經(jīng)濟性。當前我國電力供應(yīng)相對過剩，煤電占比過高，清潔能源消納困難。2015年我國火電利用小時數(shù)僅4329小時，同比下降410小時;煤電裝機占全國發(fā)電裝機容量的58.7%，發(fā)電量占全國發(fā)電量的67.2%;全年棄風電量339億千瓦時，同比增加213億千瓦時，平均棄風率達到15%，同比增加7個百分點，甘肅、新疆、吉林棄風率均超過30%。

大力推廣電能替代有助于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，消納清潔能源。通過推廣風熱聯(lián)營等措施可以有效解決棄風棄光等問題。吉林白城風電供暖試點目前有兩個示范項目建成投運，供熱面積36.7萬平方米;配置電鍋爐容量5萬千瓦，供熱站年用電量1984萬千瓦時;捆綁24.9萬千瓦風電參與供熱。規(guī)劃未來白城市推廣風電供暖區(qū)域120萬平方米，由華能、大唐、華電等發(fā)電企業(yè)各承擔20萬平方米供暖規(guī)模。

大力推廣電能替代有助于提高生活質(zhì)量和健康水平。直接燃燒煤炭和油氣影響健康生活。全國557個監(jiān)測城市中，45%空氣質(zhì)量不達標，PM2.5污染導致的健康危害在城市病死因中占比達13%，相當于每年約40萬城市居民因空氣污染而過早死亡，此外還有30多萬人患慢性支氣管炎。我國北方農(nóng)村冬季普遍使用燃煤采暖，有關(guān)資料顯示，每年因煤氣中毒而導致上千人死亡，成為繼交通事敀、安全生產(chǎn)之后第三大非正常死亡原因。

加快推廣電能替代，努力提升電氣化水平是現(xiàn)代社會文明發(fā)展的標志之一。通過推廣分散式電采暖、炊事、洗浴，可以完全避免煤氣中毒事件發(fā)生，提高百姓安全生活和幸福水平。同時，電可以精準控制，提高生產(chǎn)自動化水平和產(chǎn)品質(zhì)量、效率。

我國電能替代潛力巨大

目前我國每年直接燃燒煤炭約8億噸(居民生活和小鍋爐采暖用煤3億噸、工業(yè)燃料用煤5億噸)，汽車保有量已經(jīng)突破1.5億輛，每年消耗石油2億噸。

從替代潛力分析，如果不考慮能源替代的經(jīng)濟性，僅從當前技術(shù)可行性考慮，我國電能替代潛力空間約2.2萬億千瓦時，樂觀預計2020年電能替代規(guī)模有可能超過6000億千瓦時。

煤改電的技術(shù)潛力。煤改電技術(shù)潛力的挖掘受多種因素的影響，主要包括能效及經(jīng)濟因素、用戶用能習慣、環(huán)保因素及其他因素等。

煤改電技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮?，預計全國煤改電技術(shù)潛力約為1.8萬億千瓦時。分散式電采暖、熱泵和電鍋爐采暖技術(shù)潛力分別為5000、5000和3000億千瓦時，占煤改電技術(shù)潛力的28%、28%和17%，累計超過總量的70%;建筑材料窯爐、電炊具和中頻爐的煤改電技術(shù)潛力分別為1900、1500和850千瓦時，占煤改電技術(shù)潛力的11%、8%和5%%;其它煤改電技術(shù)的發(fā)展?jié)摿^小，僅為總量的3%。

分地區(qū)來看，煤改電技術(shù)的發(fā)展?jié)摿χ饕植荚谌A北、華東、東北地區(qū)，三者的煤改電技術(shù)潛力分別為6556、3197、2218億千瓦時，分別占煤改電技術(shù)潛力的37%、18%、12%，共計總量的三分之二左右;華中、南方和西北電網(wǎng)的煤改電技術(shù)潛力分別為1866、1350和1338億千瓦時，分別占總量的10%、8%和7%;其它地區(qū)的煤改電技術(shù)潛力較小，蒙西電網(wǎng)和西南電網(wǎng)的煤改電技術(shù)潛力分別為1114和294億千瓦時，共計不到總量的10%。

煤改電規(guī)模預測。到2020年，通過煤改電減少散燒煤2億噸，比2015年減少30%。到2030年，通過煤改電減少散燒煤4.7億噸，比2015年減少70%。預計2020年煤改電新增電量為5100億千瓦時。2030年約為12000億千瓦時。2020年煤改電新增電量主要集中于“三華”地區(qū)，約占總量的75%。其中，華北占42%、華東占21%、華中占12%;東北占14%、西北占9%、西南占2%。

分省電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)來看，2020年煤改電新增電量超過200億千瓦時的有山東、江蘇、河南、冀南、蒙西、山西、冀北和浙江八個地區(qū)，共計2669億千瓦時，占總量的52.3%。

預計2020年煤改電技術(shù)領(lǐng)域主要分布于電鍋爐(包括工業(yè)電鍋爐和集中采暖電鍋爐)、分散式電采暖和電窯爐(包括建筑材料窯爐和中頻爐)三部分，新增電量分別為1900、1100、840億千瓦時，合計占比達75.3%。

預計2030年煤改電技術(shù)領(lǐng)域主要分布于電鍋爐(包括工業(yè)電鍋爐和集中采暖電鍋爐)、分散式電采暖和電窯爐(包括建筑材料窯爐和中頻爐)三部分，新增電量分別為2500、3300、2200億千瓦時，合計占總量的三分之二。

煤改電的成本-效益評估。“十三五期間”我國煤改電投資需求較大。參考煤改電典型項目造價，若實現(xiàn)到2020年5100億千瓦時煤改電目標，“十三五期間”煤改電設(shè)備靜態(tài)投資需求約為6600億元?？紤]配電網(wǎng)富裕容量利用，到2020年配套電網(wǎng)累計投資約需2400億元。2014年，由清華大學、環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院等多家單位共同完成的《2012年煤炭真實成本》發(fā)布稱，我國2012年噸煤產(chǎn)生的環(huán)境和健康成本為260元，而目前煤炭定價機制中的環(huán)境稅費僅為噸煤30—50元，排污費5元左右，遠低于其真實成本。

未來煤改電財稅補貼需求較大。在現(xiàn)行能源消費價格及財稅水平條件下，若實現(xiàn)到2020年5100億千瓦時煤改電目標，每年需要增加財稅補貼總計約1000億元，不同替代技術(shù)建設(shè)和運營的補貼需求約為0.1-0.3元/千瓦時。如果按2015年環(huán)保部針對燃煤電廠單位超排污染物的平均罰款水平對燃煤污染企業(yè)收取排污費，可彌補上述補貼資金需求。全社會分攤機制非常重要。

一是有效提高能源利用效率，減少能源浪費。我國分散低效燃煤浪費的能源超過1.14億噸標煤，約占終端能源消費總量的4%。工業(yè)窯爐效率在40%左右，電窯爐的效率可達70-80%。居民散燒的能源利用效率普遍低于20%，而電炊具的效率可達50-80%。實施煤改電可有效減少分散低效燃煤浪費，提高整體能效水平。

二是顯著降低大氣污染和溫室氣體排放。按照我國未來分品種能源消費量及其單位能耗的污染物排放水平測算，通過大力推廣煤改電，到2020年，可實現(xiàn)當年減排二氧化硫、氮氧化物和PM2.5分別為240萬噸、80萬噸、8.5萬噸。如果煤改電新增電量均通過清潔能源供應(yīng)，可減排二氧化碳4億噸。

三是大幅推動清潔能源發(fā)展。如果到2020年煤改電新增用電量全部以風電或光伏等清潔能源供應(yīng)，相當于增加風電裝機2.55億千瓦或光伏裝機3.64億千瓦的消納能力，分別是我國2015年底風電裝機的2倍和光伏裝機的8.8倍，可有力促進清潔能源發(fā)展，實現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費革命。

四是提高居民健康安全水平。全國557個監(jiān)測城市中，45%空氣質(zhì)量不達標，PM2.5污染導致的健康危害在城市疾病死因中占比達13%。通過推廣分散式電采暖，可以完全避免煤氣中毒事件的發(fā)生，提高居民生活用能水平。

五是有效提高我國電氣化水平。如果到2020年完成替代電量5100億千瓦時，可拉動我國電氣化水平比目前提升約2.2個百分點。

到2020年以電代油潛力約1000億千瓦時，其中交通領(lǐng)域電能替代潛力約800億千瓦時，公路、鐵路、航空、水運分別占交通領(lǐng)域替代潛力的85%、3.6%、0.6%和10.8%。

到2030年以電代油潛力約3000億千瓦時，其中交通領(lǐng)域電能替代潛力約2100億千瓦時，公路、鐵路、航空、水運分別占交通領(lǐng)域替代潛力89%、5.8%、0.4%和4.8%。中長期來看，電動力車將是未來交通領(lǐng)域“以電代油”的主要途徑。

電能替代主要技術(shù)

電能替代是指在終端能源消費領(lǐng)域用電能替代煤炭、石油、天然氣，提高電能占終端能源消費中比重，是提高電氣化水平的重要途徑。

結(jié)合我國電能替代主流技術(shù)發(fā)展水平，根據(jù)主要行業(yè)能源消費特點以及生產(chǎn)工藝要求，對我國電能替代的潛力進行了研究，電能替代技術(shù)包括煤、油、氣3個能源種類、主要有10種技術(shù)、14種電能替代方式、約50項細分技術(shù)。主要分布在5大領(lǐng)域：居民采暖、生產(chǎn)制造、交通運輸、電力供應(yīng)與消費、家庭電氣化。

(1)電鍋爐替代燃煤工業(yè)鍋爐。電鍋爐主要用于集中提供熱水或供熱。以蓄熱式為主，適用于享受較大峰谷電價差，夜間時段有較大富裕配電容量，具有一定放置蓄熱裝置癿空間等情冴。

以北京為例：北京韓村河集中供熱面積約36萬平方米，原有3個燃煤鍋爐房，21個供熱鍋爐，2013年購煤費用達1532萬元。韓村河“煤改電”供暖示范項目總投資約5041萬元，亍2014年11月1日投運，每個供熱站更換為2臺6兆瓦電蓄熱式電鍋爐，每年減少燃煤近2萬噸，減少二氧化碳排放64噸，減少氮氧化物排放10噸，節(jié)約土地36畝，節(jié)約勞動力78人，節(jié)約資金100多萬元，有效促進節(jié)能減排。

(2)電窯爐替代燃煤、燃氣工業(yè)窯爐。電窯爐適用于高品質(zhì)陶藝、鋼化玻璃、鑄件等高端精品市場和特殊生產(chǎn)場合，或天然氣管網(wǎng)未達地區(qū)窯爐改造。

以河南某公司為例：河南林州市姚村鎮(zhèn)林州時代機械有限公司以前采用2臺3噸“沖天爐”交替生產(chǎn)汽車配件，用焦炭作燃料，年均總用能費用196.6萬元。每生產(chǎn)1噸鑄件排放粉塵約50公斤，廢渣200公斤、廢氣20立方米。2014年投資120萬元改造為電窯爐后，用巟少、維護費用，廢品率從原來的10%降到了5%，日增收2500元，2年即可收回投資，實現(xiàn)了環(huán)境、企業(yè)和社會的多贏。

(3)熱泵替代采暖鍋爐。熱泵主要用亍公共建筑和住宅建筑集中提供熱水戒供熱?？諝庠礋岜眠m用亍長江以南地區(qū);地源熱泵適用于城鄉(xiāng)結(jié)合部和新建城鎮(zhèn)、小區(qū)等具有較強初始投資實力和較大埋管區(qū)域癿情冴。

以河南一小區(qū)為例：河南鶴壁市鶴源住宅三區(qū)、四區(qū)建筑面積8.5萬平米，冬季供暖負荷4250千瓦，夏季制況5100千瓦，采用水源熱泵總投資900萬元，不冬季市政供暖、夏季空調(diào)制況費用相比，每年節(jié)約費用約200萬元，靜態(tài)回收期4.5年。

(4)推廣分散電采暖和家庭電氣化。分散電采暖制況和家庭電氣化(包括電廚炊、電熱水器等)，適用場合基本不受限制。在政府強制淘汰燃煤、又無新增氣源熱源條件下，發(fā)展分散式電采暖和電炊具是優(yōu)先選擇。

以河北一小區(qū)為例：河北衡水阜城帝豪麗水藍灣小區(qū)建筑面積23.9萬平米，市政供暖尚未覆蓋小區(qū)，選用發(fā)熱電纜采暖，以12號樓為例，一個采暖季平均采暖費20.22元/平米，不城市居民的市政采暖收費標準相當。

家庭燃氣采暖發(fā)熱電纜

(5)電動汽車替代普通燃油機動車電動汽車具有零排放、能源利用效率高、結(jié)構(gòu)簡單、噪音小和平抑電網(wǎng)峰谷差等優(yōu)點。隨著蓄電池續(xù)航里程的增加，電動汽車應(yīng)用前景非常廣闊。

以南京為例：江蘇南京在2014年青奧會前投運900輛純電動城市公交車和400輛純電動出租車。按現(xiàn)行購車政策，一輛金龍純電動12米大客車購車成本比普通柴油公交車多約50萬元。電動公交每年可節(jié)約油費15萬元、保養(yǎng)維修費2.7萬元，靜態(tài)回收期僅為2.5年。

(6)港口岸電替代船用重油。通過為停泊在港口碼頭的船舶供電，替代船上的燃油發(fā)電機，以及應(yīng)用電動裝卸工具，實現(xiàn)電能替代燃油，對供需雙方都有利，可以適應(yīng)港口繁忙的營運要求、實現(xiàn)港口節(jié)能減排，具有很好環(huán)保性和經(jīng)濟性。

以連云港為例：江蘇連云港已建成5套岸電系統(tǒng)，可供8個泊位使用，總設(shè)備容量約8000千瓦。以59號泊位為例，項目總投資800萬元，輪船用電和用油差價為200萬元/年，計及維護成本后，項目整體靜態(tài)回收期為5年。

電能替代的政策需求

煤改電工作意義重大，社會效益和環(huán)保效益明顯，煤改電工作應(yīng)堅持以市場為導向，以優(yōu)化資源綜合利用效率為前提，充分發(fā)揮電能清潔、環(huán)保、高效的優(yōu)越性，運用規(guī)劃、環(huán)保、經(jīng)濟、市場、示范項目、配套建設(shè)、產(chǎn)學研、宣傳等措施和政策，積極引導并推動終端用能領(lǐng)域的煤改電工作，不斷提高電能占終端能源消費比重。

環(huán)保：更嚴格的限制分散燃煤、燃油設(shè)施的環(huán)保政策、標準和措施。

價格機制：結(jié)合輸配電價改革，按照“準許成本+合理收益”的原則，爭取將電能替代配套電網(wǎng)建設(shè)運營成本計入輸配準許成本，科學核定分用戶類別、分電壓等級電能替代輸配電價。完善售電側(cè)峰谷分時電價，適當擴大峰谷電價差、合理設(shè)定低谷時段。爭取出臺發(fā)電側(cè)峰谷分時電價。鼓勵減免電能替代項目城市公用事業(yè)附加費。

財政支持和稅收優(yōu)惠：中央資金支持。各級政府有關(guān)節(jié)能環(huán)保、大氣污染防治、電力需求側(cè)管理等獎勵、補貼及專項資金支持。爭取國家環(huán)境保護、節(jié)能節(jié)水和安全生產(chǎn)等有關(guān)稅收優(yōu)惠政策。

電力市場化交易機制：將符合條件的電能替代用戶納入直接交易用戶范圍。充分利用“三北”、西南地區(qū)富余清潔能源以及高效環(huán)保機組發(fā)電能力。完善輔助服務(wù)市場建設(shè)。