電能替代目前已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，成為我國(guó)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。《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確提出，對(duì)中小型燃煤設(shè)施、城中村和城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域等實(shí)施清潔能源替代工程?！赌茉窗l(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)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(diǎn)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(guó)家發(fā)改委、能源局等8部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確要求逐步擴(kuò)大電能替代范圍，形成清潔、安全、智能的新型能源消費(fèi)方式。

電能替代具有重大的現(xiàn)實(shí)意義

研究表明，我國(guó)PM2.5排放源中，超過(guò)一半來(lái)自煤炭和石油消費(fèi)。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(dǎo)致我國(guó)嚴(yán)重的煤煙和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣混合型大氣污染。出于經(jīng)濟(jì)性原因，很多農(nóng)戶燃燒劣質(zhì)煤和洗煤后的泥煤，對(duì)環(huán)境質(zhì)量影響更為嚴(yán)重。

電能替代是解決能源環(huán)境問(wèn)題的有效途徑。從電力生產(chǎn)利用全過(guò)程來(lái)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(dá)到90%以上，脫硝率可達(dá)80%以上，除塵率可達(dá)99%以上。隨著清潔能源發(fā)展，電能替代的環(huán)保優(yōu)勢(shì)將進(jìn)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(lái)看，電能的終端利用效率最高，可以達(dá)到90%以上;燃?xì)獾慕K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(diǎn)是散燒煤、直燃油。資料顯示，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。

大力推廣電能替代有助于提高能源效率和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前我國(guó)電力供應(yīng)相對(duì)過(guò)剩，煤電占比過(guò)高，清潔能源消納困難。2015年我國(guó)火電利用小時(shí)數(shù)僅4329小時(shí)，同比下降410小時(shí);煤電裝機(jī)占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量的58.7%，發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的67.2%;全年棄風(fēng)電量339億千瓦時(shí)，同比增加213億千瓦時(shí)，平均棄風(fēng)率達(dá)到15%，同比增加7個(gè)百分點(diǎn)，甘肅、新疆、吉林棄風(fēng)率均超過(guò)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(guò)推廣風(fēng)熱聯(lián)營(yíng)等措施可以有效解決棄風(fēng)棄光等問(wèn)題。吉林白城風(fēng)電供暖試點(diǎn)目前有兩個(gè)示范項(xiàng)目建成投運(yùn)，供熱面積36.7萬(wàn)平方米;配置電鍋爐容量5萬(wàn)千瓦，供熱站年用電量1984萬(wàn)千瓦時(shí);捆綁24.9萬(wàn)千瓦風(fēng)電參與供熱。規(guī)劃未來(lái)白城市推廣風(fēng)電供暖區(qū)域120萬(wàn)平方米，由華能、大唐、華電等發(fā)電企業(yè)各承擔(dān)20萬(wàn)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(guó)557個(gè)監(jiān)測(cè)城市中，45%空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，PM2.5污染導(dǎo)致的健康危害在城市病死因中占比達(dá)13%，相當(dāng)于每年約40萬(wàn)城市居民因空氣污染而過(guò)早死亡，此外還有30多萬(wàn)人患慢性支氣管炎。我國(guó)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(dǎo)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(huì)文明發(fā)展的標(biāo)志之一。通過(guò)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(shí)，電可以精準(zhǔn)控制，提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平和產(chǎn)品質(zhì)量、效率。

我國(guó)電能替代潛力巨大

目前我國(guó)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(chē)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(jì)性，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)，樂(lè)觀預(yù)計(jì)2020年電能替代規(guī)模有可能超過(guò)6000億千瓦時(shí)。

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(jì)因素、用戶用能習(xí)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(yù)計(jì)全國(guó)煤改電技術(shù)潛力約為1.8萬(wàn)億千瓦時(shí)。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(shí)，占煤改電技術(shù)潛力的28%、28%和17%，累計(jì)超過(guò)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(shí)，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(lái)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(shí)，分別占煤改電技術(shù)潛力的37%、18%、12%，共計(jì)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(shí)，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(shí)，共計(jì)不到總量的10%。

煤改電規(guī)模預(yù)測(cè)。到2020年，通過(guò)煤改電減少散燒煤2億噸，比2015年減少30%。到2030年，通過(guò)煤改電減少散燒煤4.7億噸，比2015年減少70%。預(yù)計(jì)2020年煤改電新增電量為5100億千瓦時(shí)。2030年約為12000億千瓦時(shí)。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(yíng)區(qū)來(lái)看，2020年煤改電新增電量超過(guò)200億千瓦時(shí)的有山東、江蘇、河南、冀南、蒙西、山西、冀北和浙江八個(gè)地區(qū)，共計(jì)2669億千瓦時(shí)，占總量的52.3%。

預(yù)計(jì)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(shí)，合計(jì)占比達(dá)75.3%。

預(yù)計(jì)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(shí)，合計(jì)占總量的三分之二。

煤改電的成本-效益評(píng)估。“十三五期間”我國(guó)煤改電投資需求較大。參考煤改電典型項(xiàng)目造價(jià)，若實(shí)現(xiàn)到2020年5100億千瓦時(shí)煤改電目標(biāo)，“十三五期間”煤改電設(shè)備靜態(tài)投資需求約為6600億元。考慮配電網(wǎng)富裕容量利用，到2020年配套電網(wǎng)累計(jì)投資約需2400億元。2014年，由清華大學(xué)、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(shí)成本》發(fā)布稱，我國(guó)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(jià)機(jī)制中的環(huán)境稅費(fèi)僅為噸煤30—50元，排污費(fèi)5元左右，遠(yuǎn)低于其真實(shí)成本。

未來(lái)煤改電財(cái)稅補(bǔ)貼需求較大。在現(xiàn)行能源消費(fèi)價(jià)格及財(cái)稅水平條件下，若實(shí)現(xiàn)到2020年5100億千瓦時(shí)煤改電目標(biāo)，每年需要增加財(cái)稅補(bǔ)貼總計(jì)約1000億元，不同替代技術(shù)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的補(bǔ)貼需求約為0.1-0.3元/千瓦時(shí)。如果按2015年環(huán)保部針對(duì)燃煤電廠單位超排污染物的平均罰款水平對(duì)燃煤污染企業(yè)收取排污費(fèi)，可彌補(bǔ)上述補(bǔ)貼資金需求。全社會(huì)分?jǐn)倷C(jī)制非常重要。

一是有效提高能源利用效率，減少能源浪費(fèi)。我國(guó)分散低效燃煤浪費(fèi)的能源超過(guò)1.14億噸標(biāo)煤，約占終端能源消費(fèi)總量的4%。工業(yè)窯爐效率在40%左右，電窯爐的效率可達(dá)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(dá)50-80%。實(shí)施煤改電可有效減少分散低效燃煤浪費(fèi)，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(guó)未來(lái)分品種能源消費(fèi)量及其單位能耗的污染物排放水平測(cè)算，通過(guò)大力推廣煤改電，到2020年，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)年減排二氧化硫、氮氧化物和PM2.5分別為240萬(wàn)噸、80萬(wàn)噸、8.5萬(wàn)噸。如果煤改電新增電量均通過(guò)清潔能源供應(yīng)，可減排二氧化碳4億噸。

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

四是提高居民健康安全水平。全國(guó)557個(gè)監(jiān)測(cè)城市中，45%空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，PM2.5污染導(dǎo)致的健康危害在城市疾病死因中占比達(dá)13%。通過(guò)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(guó)電氣化水平。如果到2020年完成替代電量5100億千瓦時(shí)，可拉動(dòng)我國(guó)電氣化水平比目前提升約2.2個(gè)百分點(diǎn)。

到2020年以電代油潛力約1000億千瓦時(shí)，其中交通領(lǐng)域電能替代潛力約800億千瓦時(shí)，公路、鐵路、航空、水運(yùn)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(shí)，其中交通領(lǐng)域電能替代潛力約2100億千瓦時(shí)，公路、鐵路、航空、水運(yùn)分別占交通領(lǐng)域替代潛力89%、5.8%、0.4%和4.8%。中長(zhǎng)期來(lái)看，電動(dòng)力車(chē)將是未來(lái)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(fèi)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(fèi)中比重，是提高電氣化水平的重要途徑。

結(jié)合我國(guó)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(fèi)特點(diǎn)以及生產(chǎn)工藝要求，對(duì)我國(guó)電能替代的潛力進(jìn)行了研究，電能替代技術(shù)包括煤、油、氣3個(gè)能源種類(lèi)、主要有10種技術(shù)、14種電能替代方式、約50項(xiàng)細(xì)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(yùn)輸、電力供應(yīng)與消費(fèi)、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(jià)差，夜間時(shí)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(wàn)平方米，原有3個(gè)燃煤鍋爐房，21個(gè)供熱鍋爐，2013年購(gòu)煤費(fèi)用達(dá)1532萬(wàn)元。韓村河“煤改電”供暖示范項(xiàng)目總投資約5041萬(wàn)元，亍2014年11月1日投運(yùn)，每個(gè)供熱站更換為2臺(tái)6兆瓦電蓄熱式電鍋爐，每年減少燃煤近2萬(wàn)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(dòng)力78人，節(jié)約資金100多萬(wàn)元，有效促進(jìn)節(jié)能減排。

(2)電窯爐替代燃煤、燃?xì)夤I(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(chǎng)和特殊生產(chǎn)場(chǎng)合，或天然氣管網(wǎng)未達(dá)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(shí)代機(jī)械有限公司以前采用2臺(tái)3噸“沖天爐”交替生產(chǎn)汽車(chē)配件，用焦炭作燃料，年均總用能費(fèi)用196.6萬(wàn)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(wàn)元改造為電窯爐后，用巟少、維護(hù)費(fèi)用，廢品率從原來(lái)的10%降到了5%，日增收2500元，2年即可收回投資，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境、企業(yè)和社會(huì)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。空氣源熱泵適用亍長(zhǎng)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(qiáng)初始投資實(shí)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(wàn)平米，冬季供暖負(fù)荷4250千瓦，夏季制況5100千瓦，采用水源熱泵總投資900萬(wàn)元，不冬季市政供暖、夏季空調(diào)制況費(fèi)用相比，每年節(jié)約費(fèi)用約200萬(wàn)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(chǎng)合基本不受限制。在政府強(qiáng)制淘汰燃煤、又無(wú)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(lán)灣小區(qū)建筑面積23.9萬(wàn)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(hào)樓為例，一個(gè)采暖季平均采暖費(fèi)20.22元/平米，不城市居民的市政采暖收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。

家庭燃?xì)獠膳l(fā)熱電纜

(5)電動(dòng)汽車(chē)替代普通燃油機(jī)動(dòng)車(chē)電動(dòng)汽車(chē)具有零排放、能源利用效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音小和平抑電網(wǎng)峰谷差等優(yōu)點(diǎn)。隨著蓄電池續(xù)航里程的增加，電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用前景非常廣闊。

以南京為例：江蘇南京在2014年青奧會(huì)前投運(yùn)900輛純電動(dòng)城市公交車(chē)和400輛純電動(dòng)出租車(chē)。按現(xiàn)行購(gòu)車(chē)政策，一輛金龍純電動(dòng)12米大客車(chē)購(gòu)車(chē)成本比普通柴油公交車(chē)多約50萬(wàn)元。電動(dòng)公交每年可節(jié)約油費(fèi)15萬(wàn)元、保養(yǎng)維修費(fèi)2.7萬(wàn)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(guò)為停泊在港口碼頭的船舶供電，替代船上的燃油發(fā)電機(jī)，以及應(yīng)用電動(dòng)裝卸工具，實(shí)現(xiàn)電能替代燃油，對(duì)供需雙方都有利，可以適應(yīng)港口繁忙的營(yíng)運(yùn)要求、實(shí)現(xiàn)港口節(jié)能減排，具有很好環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)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(gè)泊位使用，總設(shè)備容量約8000千瓦。以59號(hào)泊位為例，項(xiàng)目總投資800萬(wàn)元，輪船用電和用油差價(jià)為200萬(wàn)元/年，計(jì)及維護(hù)成本后，項(xiàng)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(huì)效益和環(huán)保效益明顯，煤改電工作應(yīng)堅(jiān)持以市場(chǎng)為導(dǎo)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(yùn)用規(guī)劃、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)、示范項(xiàng)目、配套建設(shè)、產(chǎn)學(xué)研、宣傳等措施和政策，積極引導(dǎo)并推動(dòng)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(fèi)比重。

環(huán)保：更嚴(yán)格的限制分散燃煤、燃油設(shè)施的環(huán)保政策、標(biāo)準(zhǔn)和措施。

價(jià)格機(jī)制：結(jié)合輸配電價(jià)改革，按照“準(zhǔn)許成本+合理收益”的原則，爭(zhēng)取將電能替代配套電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本計(jì)入輸配準(zhǔn)許成本，科學(xué)核定分用戶類(lèi)別、分電壓等級(jí)電能替代輸配電價(jià)。完善售電側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)，適當(dāng)擴(kuò)大峰谷電價(jià)差、合理設(shè)定低谷時(shí)段。爭(zhēng)取出臺(tái)發(fā)電側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)。鼓勵(lì)減免電能替代項(xiàng)目城市公用事業(yè)附加費(fèi)。

財(cái)政支持和稅收優(yōu)惠：中央資金支持。各級(jí)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(jiǎng)勵(lì)、補(bǔ)貼及專(zhuān)項(xiàng)資金支持。爭(zhēng)取國(guó)家環(huán)境保護(hù)、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(chǎng)化交易機(jī)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(jī)組發(fā)電能力。完善輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)。