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“新能源 +”：双碳目标下的能源未来式

5. 新兴能源技术

“双碳”目标确立后，发展环境效益良好、具备可持续性的新型发电技术成
为一项紧迫的任务。目前较受关注的技术包括：海洋能发电、生物质能、太阳能
光热技术、地热能、天然气水合物发电等。氢能作为一种灵活的二次能源，可促
使能源供应端融合、提升能源使用效率。通过绿电参与电解水制氢的过程有望成

为促进可再生能源消纳的重要技术手段。另外，新能源与储能技术的融合应用成
为目前研究的热点。电化学储能是当前应用范围最广的电力储能技术，锂离子电

池技术、钠离子电池技术的研发与示范项目不断更新。而一些处于世界科技前沿
的新兴技术，如区块链、虚拟现实、边缘计算、物联网等技术都有望在能源领域
得到广泛应用，“双碳”目标的确定为能源行业的发展带来了深层次影响，也为
能源转型提供了前提。

（四）碳中和愿景下中国能源转型的趋势
碳中和愿景下能源转型的核心是零碳、低碳能源对高碳能源的逐步替代，是
非化石能源消费比重的大幅度提高，这将深度改变未来能源系统。由于非化石能

源主要是通过转化为电能供终端使用，非化石能源消费比重的提高必然会提高能
源系统的电气化水平：一方面，一次能源电能转化的比重趋于提高；另一方面，
电能占终端能源消费的比重趋于提高。对于电力系统而言，非化石能源消费比重
的大幅度提高则意味着电源结构发生深度改变，非化石能源发电比重将在电力系

统中逐步占据主导地位。此外，考虑到非化石能源尤其是风能、太阳能等新能源
资源的分散性和间歇性特征，能源电力系统形态也必将发生深刻变革，需要集中
式与分布式并举开发利用新能源。因此，能源系统电气化、电力系统低碳化和能

源电力系统去中心化是碳中和愿景下能源转型的三大趋势，也是三大必由之路。
1. 碳中和愿景下能源系统电气化趋势
过去二十年间，随着经济社会快速发展、城市化进程加速和科技水平不断进
步，中国的电气化水平稳步提升。电气化水平在能源生产侧主要体现为一次能源

通过电能转化的比重，即一次能源用于发电的比重，在消费侧主要体现为电能
占终端能源消费的比重。如图 2-2 所示：在生产侧，一次能源电能转化的比重从

2000 年的 35% 左右逐步提高到 2020 年的 45% 左右；在消费侧，电能占终端能
源消费的比重从 2000 年的不到 15% 逐步提高到 2020 年的 27% 左右。近年来，
在能源革命战略引领下，可再生能源的发展和终端电能替代取得了较快进展，电

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