能源作为国民经济发展的重要物质基础和动力源泉，战略意义重大。在俄乌冲突、新冠疫情、碳减排以及极端天气频发等因素的叠加影响下，全球能源供需失衡，可再生能源供应链紧张，能源市场出现剧烈震荡。全面贯彻落实党的二十大精神，立足我国能源资源禀赋，锚定碳达峰碳中和目标，深入推进能源革命，在确保能源安全供应的前提下，加快规划建设新型能源体系，助力我国能源绿色低碳转型，是我国加快建设能源强国、推动能源行业高质量发展的必然要求。
基于对能源行业发展的观察和研判，正略咨询重磅推出《能源行业2023年度蓝皮书》。本报告由总结回顾篇、行业运行篇及热点专题篇三部分组成，分别从重大事件盘点、主要政策梳理、行业总体概览；电力行业发展、新能源发展现状及趋势；绿色低碳转型、数字化转型、国际化布局等维度开展研究与分析，报告融合了正略咨询专家最新的研究成果，站位高、视野广、视角新。正略咨询期望通过系统全面的研究，为行业同仁了解能源行业现状、洞察行业趋势、把握行业热点提供有益参考。
本篇为《能源行业2023年度蓝皮书》行业运行篇之电力行业发展，研究电力行业的发展情况，从电力行业产业链角度解析行业发展现状，并总结阐述电力行业未来关于能源结构低碳化、终端电气化、电力系统智能化、体制机制市场化的四大主要趋势。
一、电力行业产业链分析
电力行业是国家的民生行业，电力能源事关经济发展和社会稳定，上游电力生产，中游电力输配，下游电力使用，产业链环节清晰、完整。
01、从上游电力生产来看
近十年的装机增速呈波动走势，2015-2019年，装机增速呈下降趋势，至2020年陡然回升，最主要原因是风电、太阳能发电等新能源新增装机创历史新高。截至2021年底，全国发电装机容量约23.8亿千瓦，同比增长7.9%，增幅收缩1.7个百分点。
发电装机结构持续优化，非化石能源装机占比首次超过煤电。2021年全口径非化石能源装机达11.2亿千瓦，同比增长13.4%，占总发电装机容量比重为47%，首次超过煤电装机规模。
02、从中游电力输配来看
电网投资占比在“十二五”期间整体呈上升趋势，“十三五”期间整体呈下降趋势。“十四五”开年持续降低。2018年电网投资接近电源投资2倍，为近十年峰值。随后电网投资占比持续降低。2021年电网投资完成4951亿元，同比降低0.9%，较上年少投55亿元。电源投资连续升高。2020年电源投资占比超过电网，2021年占比继续提升，较电网多投资579亿元。
变电设备与输电线路建设产量增速下降。截至2021年底，全国220千伏及以上变电设备容量达到470384万千伏安，同比增长为5%,增速较上年下降约4个百分点；全国220千伏及以上输电线路回路长度达到64.3万千米，同比增长3.8%，较上年增速下降约3个百分点。
03、从下游电力用户来看
2021年，我国电力消费大幅回升。根据中电联数据，2021年，全社会用电量83128亿千瓦时，同比增长10.3%，较2019年同期增长14.7%。受经济整体回暖、外贸出口拉动等因素影响，以及新冠肺炎疫情导致用电量增速低基数效应，电力消费大幅回升。2021年的用电量增速达到近10年来新高。
电力消费结构持续优化。2021年，第一产业和第三产业用电量实现两位数增长。第一产业用电量同比增长16.4%；第二产业用电量同比增长9.1%；第三产业用电量同比增长17.8%；城乡居民生活用电量同比增长7.3%。第二产业用电比重逐步收缩，第一产业、第三产业比重略微扩大。随着乡村用电条件持续改善，高技术及装备制造业、充换电服务业、新兴服务业等进一步快速发展和城乡居民生活水平的提高，用电结构将进一步向一产和三产倾斜。
二、电力行业发展趋势分析
能源结构低碳化、终端电气化、电力系统智能化、体制机制市场化是电力行业未来发展的四大主要趋势。
趋势1、能源结构低碳化
2020年以来，煤电装机占比持续下降，清洁能源装机占比明显提高。我国生态和环保约束持续趋紧，能源结构低碳化趋势必将进一步加快。
煤电清洁利用率将不断提升。过去十年，我国煤电排放绩效大幅下降，随着严控煤电发展规模、加快淘汰落后产能、大力实施灵活性改造工作的推进，煤电清洁利用率还将继续提升。
同时，随着“碳达峰-碳中和”上升为国家战略，减排政策驱动我国能源结构低碳化发展。发电行业是当前碳排放的最主要来源，其碳排放占全部碳排放的1/3以上，实现“碳达峰”和“碳中和”离不开发电行业的碳减排；目前国内主要电力来源还是火电,是碳排放的关键，需要通过提高清洁能源发电比例来降低碳排放，包括光伏、风电、核电和水电等。
其中，水电由于受到水力资源的限制，未来替代火力发电的潜力较小；核电由于受到近年来其他国家及地区核事故影响，国内新增核电容量也受波及，替代效应不明显；风电和光伏的潜力最大，我国国土面积辽阔，适合风电和光伏发展，目前主要受“弃能”影响较大，未来随着风电、光伏建设成本的进一步降低以及配套储能设施的不断完善，替代火力发电的可能性最大，也是实现“碳达峰”和“碳中和”最佳清洁能源。
趋势2、终端电气化
在我国各种终端能源与行业中，终端电气化因其效率高、污染少有着不可替代的优势。电能逐步占据终端用能的核心地位，工业部门电气化“步伐稳”，建筑部门电气化“潜力大”，交通部门电气化“速度快”。随着工业、建筑、交通等各领域的电气化、自动化、智能化发展，以及清洁电力供应在经济和环境方面的优势逐步显现，全社会电气化水平明显提高。根据国家电网公司预测，2050年我国终端电气化率（电能占终端能源消费的比重）将达到50%。
工业部门是传统用电大户，随着电供能设备技术经济性提升和高质量工艺产品需求增加，电气化水平不断提升。一方面，传统高耗能行业电能替代仍然具有较大空间。另一方面，高新技术产业和高端制造业电气化水平普遍较高。
建筑部门是目前电气化水平最高的部门，未来在制冷领域，住宅以户用空调为主，公共建筑普遍采用电力驱动的大型冷水机组，2050年电能占比将达91%；在采暖领域，考虑大气污染防治要求和供暖技术经济性，集中式热力（热电联供）、天然气采暖、电采暖等方式将长期共存，2050年电能占比将达46%。
交通部门是电气化增长速度最快的部门，公路领域预计2050年电能占比可达41%，其中，公路客运电气化潜力最大，我国鼓励电动汽车产业发展，加之电动汽车结合自动驾驶、车联网等技术应用加快渗透，除少量长途客运场景外，电动汽车基本可满足公路客运用能需求。铁路领域由于高铁的大力推行，已实现较高水平的电气化，2050年电能预计占比约87%。
趋势3、电力系统智能化
电力系统智能化是清洁绿色安全高效发展的客观要求，实现集中和分布式供应并举，传统能源和新能源发电协同，增强调峰能力建设，提升负荷侧响应水平。未来，数字技术将与电力技术深度融合创新，电力系统智能化将延伸至发电、输电、配电、用电各个环节，未来电力系统智能化发展将实现从瓦特到瓦特+比特，比特管理瓦特，从哑设备到智能系统。
智能电网将逐步解决风能、太阳能等可再生能源并网接入问题，打破目前新能源应用的瓶颈；将促进绿色发电技术和节能调度的应用，因此电厂对机组耗能与节能控制水平的提升也迫在眉睫。
特高压技术将解决我国能源结构不匹配的问题，将电力从发电资源充沛的西北地区输送到电力需求密集的东南地区；将解决长距离输电损耗的难题，提高整体用电效率。
高效率的配电技术将提高整体电网的安全性、稳定性及效率；智能电风通过IT技术，统筹安排配电，可以提高整体电网的能源利用率。
用电环节中，智能电网建设可以更好地帮助终端消费者区分电力消耗的高峰期和波谷期；征收差别电价后，会激励消费者规避高峰时段用电，将耗电的工作尽量排在价格较低的波谷时段。可以起到分散电力消费的作用，有效分配生产的电力。
电力系统智能化企业案例：
案例1：国家电网——推进电网生产数字化，强化电网规划、建设、调度、运行、检修等全环节数字化管控；积极开展智慧车联网业务，搭建了全球规模最大的智慧车联网平台；组建国网大数据中心，在技术攻关上，加大电力芯片、人工智能、区块链、电力北斗等新技术攻关力度。
案例2：国家能源集团——明确了“平台化发展、数字化运营、生态化协作、产业链协同、智能化生产”的转型发展目标，加快构建智能生产、智慧管理、智慧运营体系，积极开展大数据应用治理。启动调度中心指挥平台项目建设，投入2.9亿元，打造“一体化集中管控、智能化高效协同、可视化高度融合”的协同调度智能化指挥平台和“全流程贯通、全产业链衔接、全场景监控”的工业互联网平台。
趋势4、体制机制市场化
新一轮电力体制改革，多模式多层次试点格局已形成。大用户直购电、跨省跨区竞价交易、售电侧零售交易初具规模，市场化交易电量占比日益提升。我国电力市场体制机制改革历程如下图所示。
随着《全国碳排放权交易管理办法（试行）》、《全国碳排放权登记交易结算管理办法（试行）》、《碳排放权交易管理办法（试行）》（生态环境部令第19号）等政策的不断出台，碳排放权交易市场逐步完善，通过创造并扩大减排量市场，“几乎净零排放”的可再生能源将成为绿色投融资的重要领域，将会有力支持能源电力的低碳转型。我国碳排放权交易机制如下图所示。
其中，排放配额指每一个履约周期内，由生态环境部根据国家温室气体排放控制的总体要求，制定碳排放配额总量与分配方案，并分配至各重点排放单位。分配以免费的行政划拨形式为主，也可以根据国家的要求，适时引入有偿分配。通常分配的排放配额会低于企业的历史排放值，以促进企业节能减排、不断优化。如果企业的实际排放高于配额，则需要去市场上购买其他企业过剩的排放配额，或者CCER，否则将面临极高的罚金。
CCER是中国境内的碳减排项目经政府批准备案后所产生的自愿减排量。顾名思义，CCER需要经过项目审定、注册、评审、检测、核查核证、签发等一系列复杂的流程，方能进入市场交易。根据中国自愿减排交易信息平台的公开信息，已备案的项目多为农村沼气利用、风力发电、太阳能光伏发电等清洁能源项目。
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