中国正引领全球电气化发展，这为能源转型提供了哪些经验？

2025年12月11日

电气化带来的灵活性仍有待挖掘。 Image: Getty Images/iStockphoto

Waisheng Zheng

President, Electric Power Research Institute, China Southern Power Grid

Kristen Panerali

Head, Clean Power and Electrification, World Economic Forum

本文章是的一部分

中国、挪威和美国得克萨斯州等区域正引领全球电气化的发展，电能在终端能源消费中的占比正显著提升。
政策框架的引导、经济效益的激励以及技术进步的支撑，是驱动能源转型的三大核心要素。
电网就绪度是加速全球向清洁能源转型的关键因素，其关键在于提升电网容量、可靠性和灵活性。

在清洁能源转型的先行经济体中，电能在终端能源消费中的占比正呈显著上升趋势，这一趋势对于全球清洁能源转型至关重要。我们可以从中学到哪些经验？

电力技术通常比化石燃料技术效率更高，其主要优势之一是能够通过不同能源部门的耦合，促进可再生能源的有效整合，使电气化成为撬动全球能源转型的关键杠杆。

为推进净零转型，电力在终端能源消费中的占比预计预计将从 2024年的21%上升到2030年的30%左右，电力正悄然成为衡量一个国家或地区工业实力的新标尺。

尽管用电力替代石油和天然气等化石燃料已成为大势，但是全球各区域进展参差不齐。中国、挪威、印度尼西亚和美国德克萨斯州等区域的电气化进程远超其他地区。

本文将通过数据深入剖析：究竟是什么驱动着这些先行者的电气化进程？未来它们将面临何种挑战？其他区域又该如何乘势而上？

全球电气化先驱

由于工业电气化、电动汽车普及、人工智能（AI）的发展和制冷需求，各个行业的电力需求都在不断增长。因此，电气化率并非衡量电气化的唯一指标。

然而，电气化率的变化确实有助于揭示推动能源转型的具体促成因素。根据国际能源署（IEA）和美国能源信息署（EIA）分享的多年统计数据，我们发现以下突出特征：

中国在十年间将电能在最终能源消费总量中的占比提高了10个百分点以上，且产能巨大。
印度尼西亚在工业终端能源消费中的电能占比增长幅度最高。
韩国在工业电气化方面表现出色，电能在最终工业能源消耗总量中的占比超过50%，且持续保持增长。
挪威在电气化的进度上一直保持领先地位，如今其能源使用已有一半以上来自电力。
美国德克萨斯州曾经是石油和天然气的象征，如今却成为美国电力使用量增长最快的州之一，过去10年电力在最终能源消费总量中的占比远超美国平均水平。

推动能源转型的主要因素有哪些？

对于电气化的先行者而言，推动转型的核心动力大体一致：实现脱碳目标、确保能源安全以及达成经济增长。例如，中国致力于通过可再生能源发电实现其“双碳”目标，即在2030年前达到碳排放峰值，并在2060年前实现碳中和。

即使是像挪威这样资源禀赋优越的国家，历史上也战略性地采用了电气化，并以此替代国内的油气消耗。

不同经济体的电气化进程因地理环境、能源结构、市场等本地情况而存在显著差异。然而，根据我们的分析，有三个因素是共同的主要推手：

政策框架在所有先行推动者中都发挥了基础性作用，尽管具体实施方式各异。中国以政府主导的电气化进程表明，国家层面的政策法规可以系统性推动各行业的电气化，例如促进汽车行业节能减排和新能源汽车发展的积分政策和《工业能效提升行动计划》，均加速了工业终端能源的电气化。印度尼西亚也验证了政策框架的推动作用。它出台了旨在促进矿产下游产业发展的“hilirisasi政策”，虽有争议，但不可否认的是，该政策显著提高了电力在矿产精炼工业能源结构中的占比。
经济效益直接刺激能源消费，推动能源结构从化石燃料向电力转型。在挪威和美国德克萨斯州，得益于丰富的可再生能源或竞争激烈的电力市场，电价保持低位，有效促使传统油气行业主动拥抱电气化。与此同时，直接补贴也促进了电力的普及，例如中国的新能源汽车以旧换新补贴和挪威的家用热泵补贴。
技术进步为电力密集型应用开辟了新的发展空间。近年来，AI技术成熟度迅速提升，相关应用蓬勃发展，日益融入日常生活；电动汽车技术的成熟，则推动了交通电气化；热泵技术的突破，也为在工业及其他领域的更广泛应用铺平了道路。

如何克服电气化进程中的必然阻碍？

在电气化进程不断推进的推动下，电力需求预计将持续增长，并触及现有电网的能力瓶颈。如果没有充足的输电渠道，将电力从源头输送到用电端，需求侧的电气化努力将在很大程度上付诸东流。

电网就绪度，即电网的容量、可靠性和灵活性的综合指标，是电气化的最终基础。然而，我们的分析表明，这需要在以下三方面发力：

容量需要提升，以便在不发生拥堵的情况下容纳可再生能源发电和负荷。电网基础设施建设必须先于需求增长。国际能源署指出，到2040年，全球必须新建或更换8000万公里电网，这相当于目前全球电网的总长度。国家主导的投资使中国成为电网升级的领跑者，其中中国南方电网在高压直流输电网络方面处于全球领先地位，能把偏远地区生产的可再生能源，远距离输送到用电需求大的中心城市。此外，美国得克萨斯州的实践也证明了，商业输电模式也是一种促进电网投资的有效路径。
可靠性对于满足先进制造业和数据中心等对电能质量要求极高的新兴负荷需求变得日益重要。韩国拥有全球最可靠的电网之一，这得益于其智能电网技术。自2011年以来，韩国在国家促进法案的指导下，一直在进行智能电网技术的规划、引进和开发。美国德克萨斯州电网也一直在评估更广泛的互联互通方案，以提高其可靠性，避免受到极端天气事件的影响。2021年冬季风暴袭击了德克萨斯州带来历史性的低温和降雪，导致该州被迫使实施轮流停电来管理能源的经历仍历历在目。此外，作为东盟电网倡议的一部分，印度尼西亚也提出了区域互联互通的方案。
灵活性由电气化带来的潜力仍有待挖掘。电气化给电网基础设施带来压力，但另一方面，智能家电和电动汽车等电气化技术作为灵活用户或“产消者”（flexumers），为利用现有基础设施的灵活性提供了契机。南方电网发起的“数字电网”项目，通过整合数据资产、5G、AI和物联网等技术，提供了一套全面的数字化转型战略，以提升电力利用的灵活性。