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2025年,全球能源需求增长1.3%,电力需求增长却达3%,增速是前者的2倍以上;可再生能源装机已接近全球电力总装机的50%,但发电量占比仅约34%。这组数据表明,全球能源低碳转型正迈向电能替代与系统重构的新阶段。
中国能源建设集团有限公司首席科学家罗必雄提出判断,全面绿色转型正在重新定义能源电力的发展定位、重塑能源电力的发展逻辑、拓展非化石能源利用方式并重构能源电力的发展范式。
从“血液保障”到“引擎驱动”
“十四五”期间,我国以4.4%的能源消耗增速支撑了5.4%的经济增长,单位GDP能耗显著下降。但与此同时,用电量增速达到6.6%。经济增长与能源消费逐渐脱钩的背后,是产业结构深刻变革带来的电力需求结构性升级。
在罗必雄看来,能源电力的发展定位正在发生深刻的转变。“未来的能源竞争将愈发体现为电力竞争。”他指出,绿色电力不仅仅是碳中和的重要抓手,更是成为培育新质生产力、提升国家产业竞争力的重要基础。
这一判断有着扎实的数据支撑。新兴产业正成为电力消费增长的重要力量,新能源汽车、数据中心、高端制造等领域用电需求出现爆发式增长。“‘十四五’以来,光伏组件、锂电池产量分别增长3.7倍、6.4倍以上,新能源汽车产销量持续保持全球第一。2025年我国数据中心用电量达到1960亿千瓦时,同比增速达18%,是全社会用电量增速的近3.5倍。新兴产业正在从根本上改变用电端的结构。”罗必雄告诉记者。
随着全面绿色转型深入推进,能源电力已不仅是经济发展的保障条件,更成为推动产业升级、科技创新和发展新质生产力的重要引擎。
“特别是在高端制造、数字经济、人工智能快速发展的背景下,绿色电力正逐渐成为产业竞争力的重要组成部分。”罗必雄进一步介绍,“谁能够提供更加绿色、稳定、低成本的能源供给,谁就能够在未来产业竞争中占据主动。”
这种定位的跃升意味着能源电力行业须以更宽广的视野来审视自身的发展战略。“能源是经济发展的‘血液’,电力是能源体系的中心环节。”罗必雄强调,实现“双碳”目标,关键在能源,重点在电力,根本在系统。这要求我们以系统思维来统筹谋划,而不能头痛医头、脚痛医脚。
从“单点突破”到“体系作战”
过去10年,能源转型的关键词是“装机扩容”,如今关键词正向“系统能力”转变。
根据国家战略部署要求,到2035年,风电、太阳能装机规模要达到2020年的6倍,突破36亿千瓦。截至2025年底,这一数字已达18亿千瓦,未来10年仍有18亿千瓦的增长空间。“这为电力系统带来不小的压力,提升系统能力成为非常关键的事情。”罗必雄坦言。
挑战不仅在于规模的扩张,更在于逻辑的转换。新能源的消纳必须通过电力系统来完成,而新能源的间歇性、波动性特征,使得传统的“源随荷动”模式难以为继。业界普遍认为,新型电力系统的构建已从单一技术的“单点突破”,全面迈入需要系统思维、多维协同的体系攻坚深水区。
罗必雄指出,实现发展逻辑的转变,核心在于要用系统思维来统筹源网荷储各个环节的协同发展。新型电力系统作为有机整体,电源、电网、负荷、储能必须打破各自独立状态,实现深度协同,共同夯实基础。
如何将这一系统性构想转化为可复制的现实样本?罗必雄介绍,目前,中国电力工程顾问集团有限公司(以下简称“中电工程”)投资建设的甘肃庆阳智慧零碳大数据产业园给出了实践答案,该项目首创“源网荷储一体化”绿色综合供电方案,实现了高可靠性和高能效的统一。
“算力既是拉动电力消费的重要增长极,也是极具潜力的灵活调节资源。”罗必雄进一步解释,“推进算电协同,一方面以绿色能源赋能算力,让算力更‘绿’;另一方面通过算力调度参与电力需求响应,让电网更稳。这种双向奔赴,既是算力绿色化的关键路径,也是新型电力系统韧性提升的创新探索。”
从“一电独大”到“多能并举”
采访中,罗必雄给记者算了一笔账——2025年我国非化石能源消费量约13.4亿吨标准煤,其中超95%通过发电消纳,非电领域应用占比不足5%,尚处于起步阶段。按照“十五五”规划,我国将实施非化石能源十年倍增行动,2035年目标消费总量达26.8亿吨标准煤。但即便届时非化石发电量增至约9万亿千瓦时,仍难以完全覆盖这一目标。
“若利用方式长期高度集中于电力单一渠道,将严重制约非化石能源对化石能源的规模化替代能力。”罗必雄直言。推动非化石能源消费由以电为主向多元应用拓展,已成为深化能源结构转型的关键突破口。
“必须坚持以发电利用为主体、非电利用协同发力。”罗必雄提出,一方面,持续发挥绿色电能在终端能源消费中的主体作用,不断提高终端电气化率;另一方面,大力发展绿氢、绿氨、绿色甲醇、可持续航空燃料(SAF)等新能源载体,通过“绿电—制氢—绿色燃料”等路径,为钢铁、化工、航空、航运等难以直接电气化的领域提供低碳解决方案。
在绿色氢基燃料领域,中电工程针对常压气化焦油高、合成气加压能耗高等问题开发了两段式流化床加压气化工艺和装备,实现气化复杂过程的解耦。在富产一氧化碳和氢气的同时,降低净化和加压成本。
从“点的突破”到“面的贯通”
“未来的能源转型是多元的。”在罗必雄看来,能源电力发展创新的底层逻辑正在发生深刻改变,即从聚焦于单一技术突破,转向技术链的突破与贯通,从而实现科技创新、产业创新、场景创新的深度融合。
“科技创新是源头,提供原创性、引领性技术突破;产业创新是桥梁,将技术成果转化为可规模化应用的产品与解决方案;场景创新是落脚点,让创新成果在具体应用中验证迭代、释放价值。三者环环相扣,方能打通从实验室到生产线、从生产线到用户端的完整闭环,持续塑造绿色低碳发展新优势。”
罗必雄介绍称,基于这一认识,中电工程逐步形成了“从0到1”原始创新、“从1到N”转化应用、“从N到∞”场景拓展的发展模式。
高空风能是“从0到1”的突破方向之一,其凭借储量丰裕、分布广泛、风速大且平稳等优势,成为能源转型的重要支撑。中电工程团队首创伞梯式陆基高空风力发电技术,并构建起一体化解决方案。罗必雄透露,目前已在安徽绩溪建成投运世界首个2×2400千瓦示范项目,计划在阿拉善建设全球首个1万千瓦级陆基高空风力发电项目。
在“从1到N”的转化应用层面,绿色氢基燃料领域的技术攻关与项目布局正是典型代表。双鸭山、康平SAF项目以及加压气化技术、柔性合成氨技术等成果,正在推动绿色燃料从示范走向产业化。
数能融合在多元场景中落地生根。山东枣菏高速公路项目实现经济收益+环保效益双丰收,已入选联合国“2025全球可持续交通最佳实践案例”;长沙黄花机场项目采用太阳能、中深层地热能等清洁能源,搭配储能和智慧能源管理平台,建立起安全高效的现代机场能源系统。
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