发挥“电引擎”之力，助推能源消费绿色转型升级

张涵

随着“双碳”目标的实施，能源消费侧节能降碳的任务更加紧迫。中国科学院的一项研究表明，能源消费端如工业过程、居民生活等的碳排放量已经占到碳排放总量的 53%。其中，工业、建筑、交通是能源消费的主要行业领域，占终端能源消费总量的97%左右，也是实现节能降碳的“三驾马车”。

推进能源绿色低碳转型，不仅要持续优化能源供给结构，更要以消费侧为中心，以节能降碳增效为主线，深入推进能源消费革命。在多项政策背景的叠加下，国家电网公司持续聚焦能源消费侧用能结构优化，促进终端能源侧的绿色低碳转型，服务我国“双碳”目标加速实现。

2023（第二届）“金钥匙·国家电网主题赛”延续第一届“助力消费侧的降碳减排”主题，设置“助力消费侧节能降碳增效”类别，旨在发掘、展示国家电网公司如何从自身业务和技术优势出发，结合地方经济发展、产业特色、行业资源等，为早日实现“双碳”目标、助力联合国可持续发展目标的实现提供国网解决方案。

最终，本类别共征集到97项行动，是所有赛道中最受关注的主题，其中18项行动通过初评和路演预选赛获得最终路演资格，经过路演及专家评审，共有4项行动获得金奖，4项行动获得银奖，10项行动获得铜奖。

主要发现

从单项的供需关系到双向的交互模式

长期以来，全球能源供应侧和消费侧处于相对独立的体系中。随着全球加快绿色低碳科技创新，以可再生能源为代表的分布式能源发展日新月异，能源供需一体化已成为能源变革的新趋势。能源生产从集中向分散的去中心化转变，能源消费者也在向能源生产者转变，通过主动改变自身行为，为能源供应侧提供更多支撑。在此趋势下，国家电网公司作为能源供给端的引领者，正带着企业级能源生产的“新手”快速升级。

太阳能光伏發电成本低、资源分布广、应用场景丰富，依托光伏技术快速迭代，现已成为全球增长速度最快的可再生能源，对于能源的转型发展具有重要作用。从征集到的行动来看，光伏业务进一步向多元化、定制化与高质量迈进。

国网江山供电公司走进当地特色产业——木门企业厂区，合理布局工厂屋顶光伏，优化企业用能结构，解决光伏消纳问题，降低企业生产成本及生产过程中的碳排放量。

国网扬州供电公司与瘦西湖景区共同完成了多个光伏项目的改造，包括光伏路灯、光伏发电厕所、光伏伞、光伏座椅、光伏垃圾桶等，通过用能改造、绿色技术运用等措施助力瘦西湖风景区逐步建成“零碳景区”。

国网天津城南供电公司以建设分布式光伏为切入口，合理规划3000㎡屋顶光伏建设，通过逆变器经并网柜就近接入380V架空线路，实现新能源便捷高效接入。同时，通过引入智能终端、能源控制器等新型电力计量设备装置，大幅提升分布式光伏负荷数据分钟级采集和群调群控能力，实现乡村低压分布式光伏可观、可测、可控，有效提高可再生能源利用率。结合“余电上网”模式，助力全民绿色低碳用能，实现新能源最大化利用。

推动电能替代，助力产业高质量转型发展

支持“以电代煤”“以电代油”，加快工业、建筑、交通等重点行业电能替代，持续推进乡村电气化，推动电制氢技术应用，是国家电网公司推动能源消费侧降碳的主要行动之一。

以制造业为例，国网武夷山市供电公司开展“‘电炭携手”解出‘好茶密码”智慧制茶建设行动，提出“自动化”“电能替代”的产业化升级模式。着力围绕传统焙茶环节需要大量烧炭影响环境、工作跨度时间长达十个小时且工作车间环境差影响焙茶师傅职业健康的问题，推出了以电代炭电焙茶同时电炭联合保持传统风味新模式，以闭环式智慧用能体系，重点提升中低端制茶品质，并做大产业链，从源头上解决了消费侧节能降碳增效问题，为武夷山生态环境保护及茶产业的持续健康发展带来新的飞跃。

在交通运输行业，国网南京供电公司聚焦重型卡车换电标准不统一、商业模式不成熟等痛点，积极推动新能源重卡换电模式推广应用，通过加强与社会多方合作，全面启动重卡换电网络建设工作，采用多项国际领先技术和独有专利技术，推动全国首座支持“互通互换”功能的重卡换电站投运和首批换电渣土车上线试运营，实现多品牌、多车型、多城市互换互通，为南京构建出千亿级可推广、可复制的换电产业生态，引领新能源重卡换电高质量发展。

工业节能提效，提升企业绿色竞争力

根据国际能源署的分析，到2050年，能效提升是实现二氧化碳大规模减排的最主要途径，其贡献约为37%，是实现碳减排最重要、最经济、最直接的路径。我国工业能源消费量占全社会能源消费总量的65%左右，提升工业用能效率，有助于减少化石能源使用，从源头减少二氧化碳排放。

通过对产业共性设备的能效优化与城市基础设施的低碳升级，夯实绿色发展“基底”，为经济的高质量发展提供有力支撑。宁波作为全国重要的制造业城市之一，拥有规上工业企业超过10 000家。2022年，宁波提出高水平建设全球智造创新之都，从制造向智造，从制造大市向制造强市跨越，制造业的更新升级对企业的“智能化生产、精细化管理、绿色化管理”提出了更高的要求。在此背景下，国网宁波供电公司精准识别空压机这一“吃电老虎”，聚焦制造业共性辅助生产设备，进行技术改进与商业模式创新，使能效提升超过15%。

国网福州供电公司则是以当地特色产业纺织为重点，进行能效优化提升。通过与第三方合作研发定制化“高效节能水泵”，优化流道内的流态和能量分布，提高循环水泵使用效率，并配套水泵节能管理系统，节能率提高20%～30%，实现水泵“绿色”升级。同时，定制设计基于AI智控的“数智化定型机”，降低定型机单位生产能耗，实现蒸汽用量节能约30%。

挖掘需求侧响应潜力，高效聚合可调度资源

所谓需求侧响应，即引导用电侧调整自身固有用电习惯，减少某一段时间的负荷以提高电力系统运行效率。如今，需求侧资源的调节已从传统的“限制”或“减少”用电转变为“灵活调节与消纳并举”。

合肥作为“光伏第一城”和“新能源汽车之都”，实施“借光发展”战略，打造具有国际影响力的光伏产业集群新高地。国网合肥供电公司针对区域新能源发电装机占比高、柔性需求响应资源丰富的特点，让虚拟电厂走进现实，进入商业化运营阶段，聚合充电桩、储能、空调、分布式光伏等零散电力负荷资源，国内首创“5G+量子”技术，实现合肥地区电网优化运行，提升对可再生能源的承载能力。

国网上海市南供电公司聚焦商业用户，通过开展CPS用能优化系统应用，对综合体内的中央空调系统关键设备、冷热电三联供系统设备进行改造，加装感知、采集和控制设备，应用边缘计算、基于深度学习的能效提升模型等技术，赋予楼宇用能系统实时感知、动态控制的智慧用能能力，实现楼宇整体能效提升、碳排优化以及与电网的精准双向互动。

问题与建议

本次征集到的行动案例，充分展示了国家电网公司在消费侧节能降碳增效上所作的努力与成效，为众多能源企业提供了未来业务发展的方向，为能源的高效利用提供了创新解决方案，但也在以下方面存在问题和提升的空间。

能效提升服务方案不够均衡，呈现“东强西弱，南强北弱”的局面

从申报单位的数量来看，长三角地区申报数量明显多于其他区域。背靠长三角的产业基础、技术资源优势，这一区域的供电企业同样展示出了更具技术创新的解决方案。“双碳”作为我国转型发展的重大目标，离不开消费侧亿万用户的参与，各地区的资源禀赋差异，不应成为阻碍低碳发展的牵绊。尽管各单位不能采取同一步调的前进方案，但在“火车头”与“领头羊”已经显现的背景下，希望在以后的行动中，可以看到更多的参与企业贡献更为丰富多样的差异化解决方案。

共性问题的解決，需要吸纳更多的智慧与力量

“双碳”目标的实现需要各行各业的共同努力，国网企业作为行业引领者，应携手更多行业领先企业构建打造低碳生态服务圈，优化提升能源解决方案，并通过跨区域的合作模式，将成功方案进行复制与推广，以创造更大的经济、环境与社会价值。

对标国际一流，寻求更大突破

从收集到的行动来看，国家电网公司的综合能源业务开展已处于国内领先水平，但案例中缺乏引领世界一流的突破性、开创性的行动。应对气候变化是人类共同的课题，节能降碳增效是全球经济绿色复苏的必然选择，同时，国家电网公司提出建成具有中国特色国际领先的能源互联网企业的目标，对国家电网公司各单位提出了更高要求——面向世界能源发展方向，为以更快速度、更低成本、更优路径实现全球碳中和贡献方案和力量，以能源为载体推动可持续发展。