基于电能替代的中国碳排放演化趋势研究

王永利，蔡成聪，姚苏航，陈鑫，刘晨，马裕泽，刘琳

（华北电力大学 经济与管理学院，北京 102206）

0 引言

长期以来，工业文明发展依靠化石能源，随之造成了环境、气候恶劣等阻碍人类生存发展的现象。为解决上述难题，全球聚焦节能减排、实现碳达峰等目标，共同致力于加快绿色低碳转型和可持续发展经济以有效解决全球变暖问题。中国作为全球能源消耗第一大国，也是全球二氧化碳排放及其他排放总量最大的发展中国家，亟须解决包括碳排放等环境污染问题。为此，中国积极采取措施以期控制碳排放量，并继续致力于加快构建一个节能低碳且可持续发展的经济体系。中国不仅签订了《巴黎协定》，而且在2020年第七十五届联合国大会上又提出了新目标：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

为贯彻落实低碳可持续发展战略，电能的清洁性、安全性和便捷性等优势支撑了其在中国碳减排过程中代替其他能源的关键地位。电能的经济效率能达到石油的3.2倍、煤炭的17.27倍，即1吨标准煤当量电力所创造的经济价值与3.2吨标准煤当量的石油、17.27吨标准煤当量的煤炭创造的经济价值相同[1]。因此，中国从2013年陆续出台并落实电能替代政策，在各领域开展电能替代工程，提升电能替代技术，以期改变能源结构，促使能源发展方向的转变。电能替代虽然在能源清洁化转型上具有巨大的优势，但在其经济性与能源供给上仍然存在一定的问题。一方面，电能替代可以给社会带来经济收益和社会效益，但因其成本高、发展环境要求高，必须有相关的政策支持才能推动实施；另一方面，经济社会的发展、基础设施建设的完善以及技术水平的革新将使得全社会电气化水平迅速增长，电能利用设备在生产生活领域相继大规模普及，不仅在客观上提升了全国的电能替代程度，而且全社会用电量将显著增加，对电源供给侧造成一定的压力。因此，在电能替代大规模普及的未来，如何协调电力与其他能源在我国能源结构中的比例，最终在保证能源系统安全和经济的前提下实现“碳达峰、碳中和”目标成为目前需要关注的重要议题。

国内外众多学者围绕着碳排放、如何减排、减排潜力等方面开展研究。从早期的能源结构、碳排放影响因素研究到近年的碳排放峰值预测、电能替代预测研究，国内外学者仍在持续深入这些研究，力求为政府有效解决碳排放问题提供理论基础。

在能源结构方面，国外大多数学者以美国为例构建了NEMS模型[2]，模糊逻辑方法[3]，包含能源、环境、经济的计量模型[4]，以探究美国的能源结构演变规律。林伯强等[5]在中国最先开展能源结构研究，以能源消费成本为目标、以碳排放量为约束构建能源结构优化模型，求解得到2020年我国在不同规划目标背景下的最优能源结构。石莹等[6]构建的模型则考虑了经济动力学与能源成本最优控制，以有无碳排放为约束，分析中国能源成本和能源结构的演变趋势。

在碳排放影响因素方面，国内外学者们主要采用STIRPAT模型、LMDI分解方法、投入产出分析等模型进行研究。他们分析得出了碳排放的几类主要影响因素，分别是经济发展、技术水平、产业结构、能源结构、人口、城镇化水平、城市规模、土地利用管制、政策因素等[7-13]。此外，还可融合多种挖掘碳排放影响因素的方法，例如将Kaya恒等式与LMDI分解法结合，再利用蒙特卡罗模拟法动态预测碳排放量，杨玉文等[14]通过该方法研究得出了经济效应和能源强度对碳排放作用显著的结论。

随着各国政府提出了各自碳排放达峰目标，学术界开始围绕碳排放峰值预测展开研究，主要采用TIMES模型、CGE模型、STIRPAT模型、情景模拟法等研究方法预测国家[15-17]、省域[18]、行业[19-20]碳排放峰值与时间。目前，也有不少学者将两种研究方法融合使用，如李雪梅和张庆[21]将LMDI与情景预测法相结合预测天津市的碳排放变化趋势，研究表明天津市在增长—强减排模式下发展最优；吴立军和田启波[22]改进固定效应的扩展模型，融入EKC模型，推导出城市碳排放拐点从而演算出达峰时间；丁甜甜和李玮[23]利用STIRPAT模型进行了中国电力行业的碳排放预测，并利用情景预测法分析了不同情景下的碳排放峰值及对应时刻；Mi & Wei[24]采用投入产出模型，发现到2026年中国的二氧化碳排放量将达到峰值。

在电能替代方面，截至2020年，中国累计实现替代电量7 264亿千瓦时，相当于减少原煤4.1亿吨、标煤2.9亿吨，节约燃油2.5亿吨，减排二氧化碳7.2亿吨[25]，电能替代工作总体取得了显著成效。中国近年来的电能替代完成情况如图1所示。因此，电能替代也逐渐走入专家学者的视野，并在近几年中开展了预测与战略分析等研究，旨在促进电能替代事业发展。如曹昉和钱睿忻[26]根据参数发展的不确定性分别采用长期能源替代规划系统模型和灰色—蒙特卡罗模型对电能替代量进行预测，提高了预测的精准性，为电力系统发展提供基础数据；屈博等[27]研究了电能替代各项技术在“十四五”期间的发展战略及后续工作，为电能替代技术投资与推进提供决策基础。

图1 2016—2020年的电能替代量统计

综上，虽然国内外学者对能源结构、碳排放影响因素、碳排放峰值预测以及电能替代都开展了大量研究，但是现有文献仍然存在以下两点不足：一是没有量化电能替代与碳排放的关系，二是没有考虑不同电能替代程度的能源供给安全、经济适用性、减排效果。因此，本文在“双碳”目标的背景下，分析电能替代对碳排放的影响机理，研究不同电能替代程度下的能源供给安全、经济适用性、碳排放演变趋势。本研究具有重要的现实意义：第一，有利于政府预判碳排放走势，为中国未来推进电能替代工作提供理论基础与决策建议，及时调整战略计划中的碳排放计划，避免过大的能源供应压力；第二，有利于政府对行业减排措施进行有效管理，有针对性地出台政策，充分调动资源，提高行业减排的活跃度，顺利实现“双碳”目标。

1 电能替代的减排传导机理

考虑中国现有技术水平和能源革命背景，电能替代对碳排放可能存在两种影响。一方面是通过替代化石能源，减少化石能源的使用，从而改善能源消费结构，降低碳排放；另一方面是因电能替代实施而产生更多的电力需求可能需要由火电补给，火电增发造成煤炭消耗增加，从而增加碳排放。

1.1 电能替代对能源结构的影响机理

电能替代，是指通过充分开发电能资源来代替传统化石能源，从而在使用过程中最大限度地减少有害物质产生。从理论上来说，电能替代通过电能设备替代了原来消耗煤炭、石油、天然气等化石能源的设备进行生产生活，从而实现化石能源消费的减少，达到改善能源消费结构的目的。这种能源方式可以使得能源结构更为合理，有利于缓解气温升高过快等环境问题。与传统能源相比，电能具有清洁、安全、可再生等优势，也是全球公认的防治污染的主要手段。

从中国当前实际情况出发，大规模电能替代可能正向促进能源结构清洁化，也可能反向加剧能源结构高碳化。从短期来看，就中国目前的能源技术水平而言，电能替代若是大规模推进将会产生一定的能源供给压力。为了缓解电力供应紧张和不足等问题，火电供应是更为安全有效的方式，依靠其补给电力增量，在发电量增加的同时必然使得化石能源消费增加。而电能替代的化石能源受替代技术、转化效率等方面的影响，所能替代的化石能源有限，这有可能使电能替代所消耗的化石能源远大于替代的化石能源。从长期来看，中国通过提升能源技术水平，有效解决新能源发电的波动性、间歇性等一系列问题，使得电能替代做到真正的清洁化发电，从而优化能源消费结构，加快能源结构清洁化转型。

1.2 能源结构对碳排放的影响机理

能源结构是指各类能源量占总能源量的比重，在这里具体为能源消费结构，其调整对减排目标的实现起着至关重要的作用。这是由于能源结构的优化以及调整可以改变煤炭、石油、天然气和电力的所占比重，从而使得各类别能源消费量重新进行调整，最终实现从能源总需求量以及消费量到二氧化碳排放量降低的目标。

然而，中国当前的传统能源消费结构十分不平衡，煤炭的消费量占能源消费总量的60%左右，而中国煤炭资源含碳量相对较高且环境污染严重。含碳量相对较少的石油的消耗量占比为20%左右，相对更加清洁的天然气占比还不到5%。煤炭占比远远高于电力所占的比重，能源消费结构存在着严重的利用效率低下的现象。因此，能源消费结构是否清洁化是碳排放能否降低的关键。

2 研究方法

2.1 碳排放核算

IPCC测算法又称IPCC清单系数法，其核心内容是需要确定各个能源在消耗过程中的排放系数，然后将能源消费统计量与碳排放系数相乘并加以汇总便可得到碳排放的总量。碳排放系数的确定方法通常为在常规生产中计算出最终产品的气体排放平均值。该计算方法可操作性较强，数据样本容易获得，在实际操作中通过了较大的信度检测。因此，本文采用IPCC测算法核算碳排放，根据不同机构中提供的各类能源碳排放系数，取其平均值，如表1所示。

表1 各类能源碳排放系数单位：kg-CO2/kg

式中：E为碳排放量（万吨碳），Si为第i种能源的消耗量（万吨标准煤），Fi为第i种能源的碳排放系数，i为能源种类，44/12是CO2分子与碳原子的质量比。

2.2 情景分析法

情景分析被广泛应用于战略决策、政策分析等领域。情景分析法是通过假设、模拟等生成未来的情景，并分析情景的发展对目标产生的影响，然后再采取相关的措施来调动积极因素同时消除消极因素，以此来辅助政策制定，实现事物发展的目标。情景分析法的主要步骤如图2所示。

图2 情景分析法流程

2.3 情景及变量设置

2.3.1 情景设置

本文基于情景分析法，考虑电能替代政策，对中国未来的发展状况进行分析从而设置可能出现的发展场景。本文选取能源结构作为情景构建的指标，详细分为煤炭消费增速、石油消费增速、天然气消费增速和电力消费增速四类，根据上述四个指标构建中国未来发展中可能出现的情景。

本文基于不同政策下的中国未来能源结构发展情况设置两种情景：

（1）电能替代目标基准情景（简称基准情景）。该情景是根据中国政府出台的电能替代政策、能源发展规划以及相关机构对中国未来能源发展预测所构建的情景。

（2）电能替代目标强化情景（简称比较情景）。该情景是在基准情景的基础上，考虑国家加大电能替代的政策力度，依据大规模电能替代后的能源结构发展情况所构建的比较情景。

2.3.2 变量设置

本文在设置变量时，主要参考《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》《中国能源展望2030》《2050年世界与中国能源展望》《BP世界能源展望（2018年版）》《能源生产和消费革命战略（2016—2030）》《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献率》《中国电力发展报告》《中国新能源发电分析报告》《中国电力供需分析报告》《中国建筑能耗研究报告》《中国工业发展报告》等国家规划、官方预测及行业发展报告。

3 电能替代的能源供给分析

3.1 电能替代的能源供给方式

电能替代的实施会造成全社会用电量的增加，而其发展的替代程度将决定电力需求增量的大小。在国家能源电力规划的基础上，本文对2021—2030年的电力供应趋势做了预测，如图3所示。考虑电能替代的大规模实施，上浮调整电力增速1%～2%，得到比较情景下的电力年需求量，如图4所示。根据能源供需平衡，电力年供应量等于电力需求量。从图中可以看出，比较情景下的电力供给量均大于基准情景下的电力供给量，说明未来提速电能替代必然产生一定的电力缺口，具体缺口值见表2。这表明中国当前的分布式能源技术与电源机组技术不能够完全支撑电能替代的提速推进工作。一方面，由于中国的分布式能源技术不完善，数字信息技术处于初始阶段，没有与分布式能源友好结合起来以实现各类能源资源的灵活汇聚，上述情况造成了在满足用户侧的用能需求同时，不能够及时补给电源侧等资源浪费问题；另一方面，由于中国的电源机组技术不先进，退役火电机组的作用没有得到充分发挥，其利用率较低，而且各类新能源发电设备的能源转化效率不高。此外，能源电力、综合能源等领域的相关人才比较缺乏，使技术创新开发研究难度增加。

图3 基准情景下的2021—2030年中国电力供应趋势

图4 比较情景下的2021—2030年全社会用电量趋势

表2 基准情景与比较情景的电力供给量年差值单位：亿千瓦时

由于电能是二次能源，是由一次能源转化而来，那么电能替代产生的电能增量必然给能源供给带来一定的压力，同时其电能增量的大小决定了能源供给压力的大小。为了保证能源供给安全，本文针对电力增量的能源补给形式做出三种假设：一是仅火电补给；二是火电、新能源发电混合补给；三是仅新能源补给。三种假设分别记为方式A、方式B和方式C。

考虑到中国当前的新能源开发技术水平，电能增量若由新能源供给，就需要解决新能源在并网中的间歇性、波动性等问题。本文针对上述问题，提出了两种解决思路。一是为保证能源供给安全和电网的实时稳定性，火电和可再生能源同时提供电能供应，即方式B。在这种情况下，煤电提供一部分的电力供应，保障电力系统安全并承担调峰任务。二是电力供需缺口全部由新能源补给，即方式C。此时就要通过储能技术、新能源发电技术等的创新，保证电网安全稳定运行。

三种能源补给方式的电源结构与电源装机容量预测情况如图5和图6所示。从图中可以看出，新能源发电中以风电、太阳能发电为主要补给能源，水电和核电一直处于平稳变化中，这说明短期内可大幅提高新能源比重来提高电力供应量。然而，目前的电力系统灵活性不足，电网可能会面临弃风、弃光等可再生能源消纳难题，存在一定安全隐患。这就必然要求电力系统以更高的灵活性来应对这种波动性。除了新能源发电技术提升之外，还需要从电力机制、数字信息、能源互联网等更高的层面对电力系统的多种灵活性资源进行调配，挖掘当前各类灵活性资源的潜力。

图5 比较情景下的电源结构

图6 比较情景下的电源装机容量

3.2 不同方式的优劣势分析

对于中国当前的发电技术水平而言，从短期来看，虽然方式A能够弥补电力缺口，保证了电能供需平衡安全，发电成本相对较低，但是新增的火电机组发电造成煤炭消耗增加进而导致排放量增加，加剧了环境污染；从长期来看，燃煤机组将向着清洁化方向转型，提升煤电清洁化技术，创新P2G技术等手段，逐步降低煤炭消耗带来的二氧化碳排放量。方式B与方式C虽然比方式A的发电成本高，但是这两种方式的碳排放量相对较低，能够有效改善环境质量。

就方式B和方式C本身而言，这两种方式均存在新能源发电补给。从资源角度来看，新能源资源丰富；从环保角度来看，发电过程环保无污染。然而，新能源发电不仅建设投资大，而且还受季节、气候、环境等因素影响。光电有日夜、能量密度低、光伏板转换效率低、光伏产业链中存在高耗能与环境污染等问题，风电则受天气、风速等因素影响，水电有枯水季、建厂后不易增加容量等问题。因此，从短期来看，传统的发电方式必须逐步由以煤电为主导的方式向以新能源发电为主导的多能源协同供给模式转变，需要加速研究分布式能源技术、能源系统间的耦合性技术等方面的创新与提升方式，构建区域协同的多能源网络，保证电力平稳供应。从长期来看，传统的火电方式将逐渐退出市场，电能替代增量采用方式C是必然结果。重点开发各类新能源开采技术以降低成本，探索大规模储能技术或发展低弃风、弃光、弃水率的发电技术以保证其发电并网的稳定可靠性，是电能替代长期推进的基础。

3.3 不同方式的经济适用性分析

从投资建设角度来看，目前中国新建陆上风电和光伏项目的度电成本位于50美元/兆瓦时的水平，与新建煤电不相上下（New Energy Outlook）；相比之下，水电由于建设面积较大、建设工程量较多，建设成本比较高；核电由于设备安全性要求高、土建强度要求性高，建设成本也相对较高。从原材料成本角度来看，新能源的原材料基本取自大自然，因此新能源发电无原材料成本；而煤炭资源还需要开采，因此火电还存在原材料成本。从能源转换效率来看，2016—2019年，全国每年平均新增电源装机12 553万千瓦，其中火电年新增装机容量占比39.9%，核电占比4.5%，水电占比7.36%，风电占比16.07%，光伏占比32.16%；2016—2019年，全国每年平均新增发电量4 452亿千瓦时，其中火电年均新增发电量占比为56.62%，核电占比10.15%，水电占比9.07%，风电占比12.33%，光伏占比11.79%。新能源发电效率与火电发电效率还存在一定差距，有待提升。从运行成本角度来看，新能源的运行成本均较低，火电的运行成本较高。从环保成本角度来看，新能源无环境污染问题，因此无环保成本；而火电由于依靠燃煤发电，在环保方面存在很高的成本，必须采取一定的措施把对环境的影响降到最小。综合对比目前发电成本如表3所示。

微流控电泳仪采集的标记荧光信号非常微弱，易受噪声的污染，严重干扰对检测样品中所含物质成分进行定性定量分析.对检测到的标记荧光蛋白信号去噪，提高了分析样品成分的准确度.在信号处理中具有多分辨率分析的小波变换引起了学者们的关注，在文献[1]中就使用小波变换应用于矿物油荧光光谱去噪研究中.考虑微流控电泳仪检测信号为低信噪比以及去噪过程计算复杂度，本文采用小波阈值法对采集的数据进行去噪.

表3 目前发电成本优势对比

考虑中国目前的减排政策以及火电机组的经济性、环保等一系列问题，完全采用火电补给电能替代产生的电力增量并不是明智的选择。而现阶段中国要想仅采用新能源发电方式补给电能替代产生的电力增量，要么增加建设投资，扩大新能源装机容量；要么增加能源技术创新等投资，提升新能源转电能的效率。这两种方式的投资消费，前者投资大且回收期较长，后者投资资金较大且投资成效慢。在当前抗击新冠肺炎疫情的严峻形势下，全球经济大幅度下滑，中国经济受到严重影响，如实体经济压力加剧、经济增长下行、经济结构失衡恶化、贸易出口锐减等。在对上述情况的综合考虑下，中国采取补给方式C将面临更大的经济压力。而中国若采取补给方式B，则能够降低一定的经济压力。

4 电能替代下的碳排放演化趋势分析

4.1 电能替代技术适用性

针对全国电能替代工作涉及面广、专业性强、技术层次高的特点，采用波士顿矩阵分析法（图7）对电能替代技术进行分类，具体如表4所示。

图7 波士顿矩阵

表4 电能替代技术波士顿矩阵分析法分类情况

4.2 替代电量的分布特征

基于各行业的电能替代技术适用性，参考历史电能替代程度[28]、电能替代规划等，模拟各行业电能替代程度，如表5和表6所示。

表5 各行业电能替代占比模拟平均值

表6 各行业能源电能替代占比模拟值

图8是替代电量的行业分布预测。从图中可以发现：一是未来10年内，工业是电能替代推进的重中之重。这是由于工业的碳排放量达到了社会碳排放量的40%，而电能替代作为当前减排的主要手段，必然要侧重于工业的化石能源替代。二是从2026年开始，电能替代开始在农业和交通运输业快速推进，替代电量增速逐年增加。这是由于工业上的电能替代技术经过“十四五”期间的创新研发，许多问题技术已经成长为明星技术，因此有了更多投资其他行业的空间。由此可见，电能替代的投资与实施并不是单一针对某一行业执行，而是以一个方方面面平衡的最优解来实现终端电能消费比例的提升。

图8 替代电量的行业分布预测

4.3 碳排放的分布特征

对比图9～图13可以发现，在基准情景下，农林牧渔业、工业的碳排放达峰时间均为2025年，交通运输业、居民生活、建筑业在2030年前未能实现碳达峰。这可能是因为农林牧渔业具有碳源与碳汇的双重身份，工业是碳排放的大户。为了尽可能降低其碳排放，充分发挥农业碳汇作用，政府针对这两个行业减排的政策较多，二者替代的电能设备及技术水平相对较高，所以能够先行达峰。在交通运输业中，虽然电动汽车普及速度很快，但这类汽车不适用于长途距离，而在如商用车、民航、船舶等领域脱碳正面临技术瓶颈，这都将影响该行业的整体碳排放达峰时间。建筑领域的电能替代技术及应用已经相对比较成熟，本身的碳排放量较低，所以在以当前电能替代目标为任务时，得到的替代比例较小，从而导致2030年前不能实现行业碳达峰目标。在居民领域，由于区域经济不发达、发展不平衡等问题，导致地方政策补贴不足，设备价格相对昂贵，电能还不足以完全替代煤和天然气，离子电火焰灶等发展受到一定的限制，从而导致2030年前不能实现碳达峰目标。

图9 两种情景下的农林牧渔业碳排放总量对比

图13 两种情景下的建筑业碳排放总量对比

在比较情景下，农林牧渔业、工业、交通运输业、居民生活、建筑业的碳排放达峰时间分别为2021年、2025年、2027年、2026年、2025年。这是由于政府在强化了电能替代政策后，各行业积极响应，从电能设备、电采暖工程到综合能源系统、分布式电源等措施纷纷大规模落实。

由此可见，一是每个行业的碳排放达峰时间不同，这说明每个行业的碳排放都受自身发展水平、技术水平、生产工艺、能源需求结构以及不同电能替代度的影响。二是比较情景下的各行业碳排放达峰时间均提前了，这说明大规模电能替代确实能够有利于主要行业的碳减排。三是要想实现中国2030年碳排放达峰的目标，各行业还需要依据本行业的碳排放特征、生产特征制定不同的电能替代方案，降低潜在二氧化碳排放潜力。确定重点减排行业有助于政府抓住重点，也有利于行业间更好更快地错峰实现自身碳排放达峰，从而推动中国整体二氧化碳排放达峰目标的实现。

图10 两种情景下的工业碳排放总量对比

图11 两种情景下的交通运输业碳排放总量对比

图12 两种情景下的居民生活碳排放总量对比

4.4 全国碳排放演化趋势

如图14所示，对比不同能源补给方式下的全国碳排放演化曲线可以发现，方式A的碳排放增速＞方式B的碳排放增速＞方式C的碳排放增速；方式A的碳排放达峰年份（2027年）＞方式B的碳排放达峰年份（2025年）=方式C的碳排放达峰年份（2025年）；方式A的碳排放峰值为1 311 948.75万吨，方式B的碳排放峰值为1 293 010.98万吨，方式C的碳排放峰值为1 276 854.87万吨。由此可见，电能替代产生的电能增量由新能源供给更有利于促进碳排放峰值较早地来临，从而使其累计碳排放量相对减少，对环境影响的总体效应也相对最小。

图14 两种情景下的中国碳排放总量对比图

结合3.3节中的研究结果可以得出，现阶段中国大规模推进电能替代工程产生的电力增量应该采取方式B进行补给。该方式是在保证能源供应安全与电力供需平衡的同时，经济成本相对最小的补给方式。

5 结论与对策建议

本文阐述了电能替代的减排机理，并采用情景分析法，通过设置电能替代目标基准情景和电能替代目标强化情景，对不同电能替代程度下的中国碳排放达峰演化趋势进行预测分析。研究发现，通过电能替代调整非化石的能源份额或者能源系统的碳强度，对中国实现碳峰值至关重要。研究结果表明：一是不同的电能替代程度会带来不同的减排效果，使得碳达峰的时间提前。如果这一趋势持续下去，当前的碳排放峰值将在2030年之前达到下降点，实现中国对碳达峰时间的承诺。二是为了实现《巴黎协定》承诺的最高目标，中国必须增加能源系统的非化石份额。因此，电能替代产生的电能增量由新能源参与供给，将促进碳排放峰值较早地来临。三是中国经济放缓和结构重组，使新能源更迅速地替代燃煤发电成为可能。电能替代产生的电能增量由新能源发电与火电混合供给，更符合中国当前经济、技术现状与电力供给安全性。

基于以上研究结论，本文对电能替代下的中国碳排放达峰管理提出以下几点建议：

（1）向以新能源发电为主导的多能源协同供给模式转型，缓解电能替代造成的能源供给压力。大规模开发具有绿色环保优势的新能源是实现“双碳”目标的必由之路，也是缓解电能替代造成的能源供给压力的有效方法之一。仅仅依靠火电或新能源发电难以应对电能替代产生的电能供应不足的问题，通过新能源机组与火电机组协调运行，为我国实现“碳达峰、碳中和”目标提供安全、经济的能源保障。一方面电源侧加大可再生能源的开发力度和创新技术研发；另一方面加大电网侧输电能力，构建新型特高压/超高压直流输电系统来提高输电输能效率，满足中国可再生能源大范围接入的需要。

（2）系统优化电能替代分配方案，加快调整能源消费结构。目前，中国能源消费仍然是以煤炭为主导，实现能源结构的清洁低碳化是中国完成碳达峰目标的关键步骤。加大清洁能源并网技术的创新研发力度，促进清洁能源的跨省域消纳，保证电能替代的能源供应。根据行业的能源消费特征与生产性质，在不同时期侧重发展各行业的电能替代技术。系统优化各行业的替代电量分配，实现从能源消费各环节对煤、油、气等化石能源进行全方位深度替代。加快能源消费结构向低碳化方向发展，以能源体系碳减排推动全社会碳减排，为中国节能减排和高质量发展提供优选路径。

（3）依据各行业的减排潜力制定电能替代政策，推动碳达峰目标实现。在制定电能替代方案时优先发展高碳排放的行业，分阶段规划低碳排放的行业。只有高碳排放行业的碳排放量得到合理控制，才能缓解全社会的碳排放量增长。而且，各行业由于行业性质的不同会表现出不同方面的减排潜力。因此，根据系统优化的电能替代分配电量，针对不同潜力的行业制定不同的电能替代实施方案与技术提升方案，以期实现良好的减排效果，使得中国逐步完成“双碳”目标。