基于電能替代的中國碳排放演化趨勢研究

王永利，蔡成聰，姚蘇航，陳鑫，劉晨，馬裕澤，劉琳

（華北電力大學 經濟與管理學院，北京 102206）

0 引言

長期以來，工業文明發展依靠化石能源，隨之造成了環境、氣候惡劣等阻礙人類生存發展的現象。為解決上述難題，全球聚焦節能減排、實現碳達峰等目標，共同致力于加快綠色低碳轉型和可持續發展經濟以有效解決全球變暖問題。中國作為全球能源消耗第一大國，也是全球二氧化碳排放及其他排放總量最大的發展中國家，亟須解決包括碳排放等環境污染問題。為此，中國積極采取措施以期控制碳排放量，并繼續致力于加快構建一個節能低碳且可持續發展的經濟體系。中國不僅簽訂了《巴黎協定》，而且在2020年第七十五屆聯合國大會上又提出了新目標：中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。

為貫徹落實低碳可持續發展戰略，電能的清潔性、安全性和便捷性等優勢支撐了其在中國碳減排過程中代替其他能源的關鍵地位。電能的經濟效率能達到石油的3.2倍、煤炭的17.27倍，即1噸標準煤當量電力所創造的經濟價值與3.2噸標準煤當量的石油、17.27噸標準煤當量的煤炭創造的經濟價值相同[1]。因此，中國從2013年陸續出臺并落實電能替代政策，在各領域開展電能替代工程，提升電能替代技術，以期改變能源結構，促使能源發展方向的轉變。電能替代雖然在能源清潔化轉型上具有巨大的優勢，但在其經濟性與能源供給上仍然存在一定的問題。一方面，電能替代可以給社會帶來經濟收益和社會效益，但因其成本高、發展環境要求高，必須有相關的政策支持才能推動實施；另一方面，經濟社會的發展、基礎設施建設的完善以及技術水平的革新將使得全社會電氣化水平迅速增長，電能利用設備在生產生活領域相繼大規模普及，不僅在客觀上提升了全國的電能替代程度，而且全社會用電量將顯著增加，對電源供給側造成一定的壓力。因此，在電能替代大規模普及的未來，如何協調電力與其他能源在我國能源結構中的比例，最終在保證能源系統安全和經濟的前提下實現“碳達峰、碳中和”目標成為目前需要關注的重要議題。

國內外眾多學者圍繞著碳排放、如何減排、減排潛力等方面開展研究。從早期的能源結構、碳排放影響因素研究到近年的碳排放峰值預測、電能替代預測研究，國內外學者仍在持續深入這些研究，力求為政府有效解決碳排放問題提供理論基礎。

在能源結構方面，國外大多數學者以美國為例構建了NEMS模型[2]，模糊邏輯方法[3]，包含能源、環境、經濟的計量模型[4]，以探究美國的能源結構演變規律。林伯強等[5]在中國最先開展能源結構研究，以能源消費成本為目標、以碳排放量為約束構建能源結構優化模型，求解得到2020年我國在不同規劃目標背景下的最優能源結構。石瑩等[6]構建的模型則考慮了經濟動力學與能源成本最優控制，以有無碳排放為約束，分析中國能源成本和能源結構的演變趨勢。

在碳排放影響因素方面，國內外學者們主要采用STIRPAT模型、LMDI分解方法、投入產出分析等模型進行研究。他們分析得出了碳排放的幾類主要影響因素，分別是經濟發展、技術水平、產業結構、能源結構、人口、城鎮化水平、城市規模、土地利用管制、政策因素等[7-13]。此外，還可融合多種挖掘碳排放影響因素的方法，例如將Kaya恒等式與LMDI分解法結合，再利用蒙特卡羅模擬法動態預測碳排放量，楊玉文等[14]通過該方法研究得出了經濟效應和能源強度對碳排放作用顯著的結論。

隨著各國政府提出了各自碳排放達峰目標，學術界開始圍繞碳排放峰值預測展開研究，主要采用TIMES模型、CGE模型、STIRPAT模型、情景模擬法等研究方法預測國家[15-17]、省域[18]、行業[19-20]碳排放峰值與時間。目前，也有不少學者將兩種研究方法融合使用，如李雪梅和張慶[21]將LMDI與情景預測法相結合預測天津市的碳排放變化趨勢，研究表明天津市在增長—強減排模式下發展最優；吳立軍和田啟波[22]改進固定效應的擴展模型，融入EKC模型，推導出城市碳排放拐點從而演算出達峰時間；丁甜甜和李瑋[23]利用STIRPAT模型進行了中國電力行業的碳排放預測，并利用情景預測法分析了不同情景下的碳排放峰值及對應時刻；Mi & Wei[24]采用投入產出模型，發現到2026年中國的二氧化碳排放量將達到峰值。

在電能替代方面，截至2020年，中國累計實現替代電量7 264億千瓦時，相當于減少原煤4.1億噸、標煤2.9億噸，節約燃油2.5億噸，減排二氧化碳7.2億噸[25]，電能替代工作總體取得了顯著成效。中國近年來的電能替代完成情況如圖1所示。因此，電能替代也逐漸走入專家學者的視野，并在近幾年中開展了預測與戰略分析等研究，旨在促進電能替代事業發展。如曹昉和錢睿忻[26]根據參數發展的不確定性分別采用長期能源替代規劃系統模型和灰色—蒙特卡羅模型對電能替代量進行預測，提高了預測的精準性，為電力系統發展提供基礎數據；屈博等[27]研究了電能替代各項技術在“十四五”期間的發展戰略及后續工作，為電能替代技術投資與推進提供決策基礎。

圖1 2016—2020年的電能替代量統計

綜上，雖然國內外學者對能源結構、碳排放影響因素、碳排放峰值預測以及電能替代都開展了大量研究，但是現有文獻仍然存在以下兩點不足：一是沒有量化電能替代與碳排放的關系，二是沒有考慮不同電能替代程度的能源供給安全、經濟適用性、減排效果。因此，本文在“雙碳”目標的背景下，分析電能替代對碳排放的影響機理，研究不同電能替代程度下的能源供給安全、經濟適用性、碳排放演變趨勢。本研究具有重要的現實意義：第一，有利于政府預判碳排放走勢，為中國未來推進電能替代工作提供理論基礎與決策建議，及時調整戰略計劃中的碳排放計劃，避免過大的能源供應壓力；第二，有利于政府對行業減排措施進行有效管理，有針對性地出臺政策，充分調動資源，提高行業減排的活躍度，順利實現“雙碳”目標。

1 電能替代的減排傳導機理

考慮中國現有技術水平和能源革命背景，電能替代對碳排放可能存在兩種影響。一方面是通過替代化石能源，減少化石能源的使用，從而改善能源消費結構，降低碳排放；另一方面是因電能替代實施而產生更多的電力需求可能需要由火電補給，火電增發造成煤炭消耗增加，從而增加碳排放。

1.1 電能替代對能源結構的影響機理

電能替代，是指通過充分開發電能資源來代替傳統化石能源，從而在使用過程中最大限度地減少有害物質產生。從理論上來說，電能替代通過電能設備替代了原來消耗煤炭、石油、天然氣等化石能源的設備進行生產生活，從而實現化石能源消費的減少，達到改善能源消費結構的目的。這種能源方式可以使得能源結構更為合理，有利于緩解氣溫升高過快等環境問題。與傳統能源相比，電能具有清潔、安全、可再生等優勢，也是全球公認的防治污染的主要手段。

從中國當前實際情況出發，大規模電能替代可能正向促進能源結構清潔化，也可能反向加劇能源結構高碳化。從短期來看，就中國目前的能源技術水平而言，電能替代若是大規模推進將會產生一定的能源供給壓力。為了緩解電力供應緊張和不足等問題，火電供應是更為安全有效的方式，依靠其補給電力增量，在發電量增加的同時必然使得化石能源消費增加。而電能替代的化石能源受替代技術、轉化效率等方面的影響，所能替代的化石能源有限，這有可能使電能替代所消耗的化石能源遠大于替代的化石能源。從長期來看，中國通過提升能源技術水平，有效解決新能源發電的波動性、間歇性等一系列問題，使得電能替代做到真正的清潔化發電，從而優化能源消費結構，加快能源結構清潔化轉型。

1.2 能源結構對碳排放的影響機理

能源結構是指各類能源量占總能源量的比重，在這里具體為能源消費結構，其調整對減排目標的實現起著至關重要的作用。這是由于能源結構的優化以及調整可以改變煤炭、石油、天然氣和電力的所占比重，從而使得各類別能源消費量重新進行調整，最終實現從能源總需求量以及消費量到二氧化碳排放量降低的目標。

然而，中國當前的傳統能源消費結構十分不平衡，煤炭的消費量占能源消費總量的60%左右，而中國煤炭資源含碳量相對較高且環境污染嚴重。含碳量相對較少的石油的消耗量占比為20%左右，相對更加清潔的天然氣占比還不到5%。煤炭占比遠遠高于電力所占的比重，能源消費結構存在著嚴重的利用效率低下的現象。因此，能源消費結構是否清潔化是碳排放能否降低的關鍵。

2 研究方法

2.1 碳排放核算

IPCC測算法又稱IPCC清單系數法，其核心內容是需要確定各個能源在消耗過程中的排放系數，然后將能源消費統計量與碳排放系數相乘并加以匯總便可得到碳排放的總量。碳排放系數的確定方法通常為在常規生產中計算出最終產品的氣體排放平均值。該計算方法可操作性較強，數據樣本容易獲得，在實際操作中通過了較大的信度檢測。因此，本文采用IPCC測算法核算碳排放，根據不同機構中提供的各類能源碳排放系數，取其平均值，如表1所示。

表1 各類能源碳排放系數單位：kg-CO2/kg

式中：E為碳排放量（萬噸碳），Si為第i種能源的消耗量（萬噸標準煤），Fi為第i種能源的碳排放系數，i為能源種類，44/12是CO2分子與碳原子的質量比。

2.2 情景分析法

情景分析被廣泛應用于戰略決策、政策分析等領域。情景分析法是通過假設、模擬等生成未來的情景，并分析情景的發展對目標產生的影響，然后再采取相關的措施來調動積極因素同時消除消極因素，以此來輔助政策制定，實現事物發展的目標。情景分析法的主要步驟如圖2所示。

圖2 情景分析法流程

2.3 情景及變量設置

2.3.1 情景設置

本文基于情景分析法，考慮電能替代政策，對中國未來的發展狀況進行分析從而設置可能出現的發展場景。本文選取能源結構作為情景構建的指標，詳細分為煤炭消費增速、石油消費增速、天然氣消費增速和電力消費增速四類，根據上述四個指標構建中國未來發展中可能出現的情景。

本文基于不同政策下的中國未來能源結構發展情況設置兩種情景：

（1）電能替代目標基準情景（簡稱基準情景）。該情景是根據中國政府出臺的電能替代政策、能源發展規劃以及相關機構對中國未來能源發展預測所構建的情景。

（2）電能替代目標強化情景（簡稱比較情景）。該情景是在基準情景的基礎上，考慮國家加大電能替代的政策力度，依據大規模電能替代后的能源結構發展情況所構建的比較情景。

2.3.2 變量設置

本文在設置變量時，主要參考《能源發展戰略行動計劃（2014—2020年）》《中國能源展望2030》《2050年世界與中國能源展望》《BP世界能源展望（2018年版）》《能源生產和消費革命戰略（2016—2030）》《強化應對氣候變化行動——中國國家自主貢獻率》《中國電力發展報告》《中國新能源發電分析報告》《中國電力供需分析報告》《中國建筑能耗研究報告》《中國工業發展報告》等國家規劃、官方預測及行業發展報告。

3 電能替代的能源供給分析

3.1 電能替代的能源供給方式

電能替代的實施會造成全社會用電量的增加，而其發展的替代程度將決定電力需求增量的大小。在國家能源電力規劃的基礎上，本文對2021—2030年的電力供應趨勢做了預測，如圖3所示?？紤]電能替代的大規模實施，上浮調整電力增速1%～2%，得到比較情景下的電力年需求量，如圖4所示。根據能源供需平衡，電力年供應量等于電力需求量。從圖中可以看出，比較情景下的電力供給量均大于基準情景下的電力供給量，說明未來提速電能替代必然產生一定的電力缺口，具體缺口值見表2。這表明中國當前的分布式能源技術與電源機組技術不能夠完全支撐電能替代的提速推進工作。一方面，由于中國的分布式能源技術不完善，數字信息技術處于初始階段，沒有與分布式能源友好結合起來以實現各類能源資源的靈活匯聚，上述情況造成了在滿足用戶側的用能需求同時，不能夠及時補給電源側等資源浪費問題；另一方面，由于中國的電源機組技術不先進，退役火電機組的作用沒有得到充分發揮，其利用率較低，而且各類新能源發電設備的能源轉化效率不高。此外，能源電力、綜合能源等領域的相關人才比較缺乏，使技術創新開發研究難度增加。

圖3 基準情景下的2021—2030年中國電力供應趨勢

圖4 比較情景下的2021—2030年全社會用電量趨勢

表2 基準情景與比較情景的電力供給量年差值單位：億千瓦時

由于電能是二次能源，是由一次能源轉化而來，那么電能替代產生的電能增量必然給能源供給帶來一定的壓力，同時其電能增量的大小決定了能源供給壓力的大小。為了保證能源供給安全，本文針對電力增量的能源補給形式做出三種假設：一是僅火電補給；二是火電、新能源發電混合補給；三是僅新能源補給。三種假設分別記為方式A、方式B和方式C。

考慮到中國當前的新能源開發技術水平，電能增量若由新能源供給，就需要解決新能源在并網中的間歇性、波動性等問題。本文針對上述問題，提出了兩種解決思路。一是為保證能源供給安全和電網的實時穩定性，火電和可再生能源同時提供電能供應，即方式B。在這種情況下，煤電提供一部分的電力供應，保障電力系統安全并承擔調峰任務。二是電力供需缺口全部由新能源補給，即方式C。此時就要通過儲能技術、新能源發電技術等的創新，保證電網安全穩定運行。

三種能源補給方式的電源結構與電源裝機容量預測情況如圖5和圖6所示。從圖中可以看出，新能源發電中以風電、太陽能發電為主要補給能源，水電和核電一直處于平穩變化中，這說明短期內可大幅提高新能源比重來提高電力供應量。然而，目前的電力系統靈活性不足，電網可能會面臨棄風、棄光等可再生能源消納難題，存在一定安全隱患。這就必然要求電力系統以更高的靈活性來應對這種波動性。除了新能源發電技術提升之外，還需要從電力機制、數字信息、能源互聯網等更高的層面對電力系統的多種靈活性資源進行調配，挖掘當前各類靈活性資源的潛力。

圖5 比較情景下的電源結構

圖6 比較情景下的電源裝機容量

3.2 不同方式的優劣勢分析

對于中國當前的發電技術水平而言，從短期來看，雖然方式A能夠彌補電力缺口，保證了電能供需平衡安全，發電成本相對較低，但是新增的火電機組發電造成煤炭消耗增加進而導致排放量增加，加劇了環境污染；從長期來看，燃煤機組將向著清潔化方向轉型，提升煤電清潔化技術，創新P2G技術等手段，逐步降低煤炭消耗帶來的二氧化碳排放量。方式B與方式C雖然比方式A的發電成本高，但是這兩種方式的碳排放量相對較低，能夠有效改善環境質量。

就方式B和方式C本身而言，這兩種方式均存在新能源發電補給。從資源角度來看，新能源資源豐富；從環保角度來看，發電過程環保無污染。然而，新能源發電不僅建設投資大，而且還受季節、氣候、環境等因素影響。光電有日夜、能量密度低、光伏板轉換效率低、光伏產業鏈中存在高耗能與環境污染等問題，風電則受天氣、風速等因素影響，水電有枯水季、建廠后不易增加容量等問題。因此，從短期來看，傳統的發電方式必須逐步由以煤電為主導的方式向以新能源發電為主導的多能源協同供給模式轉變，需要加速研究分布式能源技術、能源系統間的耦合性技術等方面的創新與提升方式，構建區域協同的多能源網絡，保證電力平穩供應。從長期來看，傳統的火電方式將逐漸退出市場，電能替代增量采用方式C是必然結果。重點開發各類新能源開采技術以降低成本，探索大規模儲能技術或發展低棄風、棄光、棄水率的發電技術以保證其發電并網的穩定可靠性，是電能替代長期推進的基礎。

3.3 不同方式的經濟適用性分析

從投資建設角度來看，目前中國新建陸上風電和光伏項目的度電成本位于50美元/兆瓦時的水平，與新建煤電不相上下（New Energy Outlook）；相比之下，水電由于建設面積較大、建設工程量較多，建設成本比較高；核電由于設備安全性要求高、土建強度要求性高，建設成本也相對較高。從原材料成本角度來看，新能源的原材料基本取自大自然，因此新能源發電無原材料成本；而煤炭資源還需要開采，因此火電還存在原材料成本。從能源轉換效率來看，2016—2019年，全國每年平均新增電源裝機12 553萬千瓦，其中火電年新增裝機容量占比39.9%，核電占比4.5%，水電占比7.36%，風電占比16.07%，光伏占比32.16%；2016—2019年，全國每年平均新增發電量4 452億千瓦時，其中火電年均新增發電量占比為56.62%，核電占比10.15%，水電占比9.07%，風電占比12.33%，光伏占比11.79%。新能源發電效率與火電發電效率還存在一定差距，有待提升。從運行成本角度來看，新能源的運行成本均較低，火電的運行成本較高。從環保成本角度來看，新能源無環境污染問題，因此無環保成本；而火電由于依靠燃煤發電，在環保方面存在很高的成本，必須采取一定的措施把對環境的影響降到最小。綜合對比目前發電成本如表3所示。

微流控電泳儀采集的標記熒光信號非常微弱，易受噪聲的污染，嚴重干擾對檢測樣品中所含物質成分進行定性定量分析.對檢測到的標記熒光蛋白信號去噪，提高了分析樣品成分的準確度.在信號處理中具有多分辨率分析的小波變換引起了學者們的關注，在文獻[1]中就使用小波變換應用于礦物油熒光光譜去噪研究中.考慮微流控電泳儀檢測信號為低信噪比以及去噪過程計算復雜度，本文采用小波閾值法對采集的數據進行去噪.

表3 目前發電成本優勢對比

考慮中國目前的減排政策以及火電機組的經濟性、環保等一系列問題，完全采用火電補給電能替代產生的電力增量并不是明智的選擇。而現階段中國要想僅采用新能源發電方式補給電能替代產生的電力增量，要么增加建設投資，擴大新能源裝機容量；要么增加能源技術創新等投資，提升新能源轉電能的效率。這兩種方式的投資消費，前者投資大且回收期較長，后者投資資金較大且投資成效慢。在當前抗擊新冠肺炎疫情的嚴峻形勢下，全球經濟大幅度下滑，中國經濟受到嚴重影響，如實體經濟壓力加劇、經濟增長下行、經濟結構失衡惡化、貿易出口銳減等。在對上述情況的綜合考慮下，中國采取補給方式C將面臨更大的經濟壓力。而中國若采取補給方式B，則能夠降低一定的經濟壓力。

4 電能替代下的碳排放演化趨勢分析

4.1 電能替代技術適用性

針對全國電能替代工作涉及面廣、專業性強、技術層次高的特點，采用波士頓矩陣分析法（圖7）對電能替代技術進行分類，具體如表4所示。

圖7 波士頓矩陣

表4 電能替代技術波士頓矩陣分析法分類情況

4.2 替代電量的分布特征

基于各行業的電能替代技術適用性，參考歷史電能替代程度[28]、電能替代規劃等，模擬各行業電能替代程度，如表5和表6所示。

表5 各行業電能替代占比模擬平均值

表6 各行業能源電能替代占比模擬值

圖8是替代電量的行業分布預測。從圖中可以發現：一是未來10年內，工業是電能替代推進的重中之重。這是由于工業的碳排放量達到了社會碳排放量的40%，而電能替代作為當前減排的主要手段，必然要側重于工業的化石能源替代。二是從2026年開始，電能替代開始在農業和交通運輸業快速推進，替代電量增速逐年增加。這是由于工業上的電能替代技術經過“十四五”期間的創新研發，許多問題技術已經成長為明星技術，因此有了更多投資其他行業的空間。由此可見，電能替代的投資與實施并不是單一針對某一行業執行，而是以一個方方面面平衡的最優解來實現終端電能消費比例的提升。

圖8 替代電量的行業分布預測

4.3 碳排放的分布特征

對比圖9～圖13可以發現，在基準情景下，農林牧漁業、工業的碳排放達峰時間均為2025年，交通運輸業、居民生活、建筑業在2030年前未能實現碳達峰。這可能是因為農林牧漁業具有碳源與碳匯的雙重身份，工業是碳排放的大戶。為了盡可能降低其碳排放，充分發揮農業碳匯作用，政府針對這兩個行業減排的政策較多，二者替代的電能設備及技術水平相對較高，所以能夠先行達峰。在交通運輸業中，雖然電動汽車普及速度很快，但這類汽車不適用于長途距離，而在如商用車、民航、船舶等領域脫碳正面臨技術瓶頸，這都將影響該行業的整體碳排放達峰時間。建筑領域的電能替代技術及應用已經相對比較成熟，本身的碳排放量較低，所以在以當前電能替代目標為任務時，得到的替代比例較小，從而導致2030年前不能實現行業碳達峰目標。在居民領域，由于區域經濟不發達、發展不平衡等問題，導致地方政策補貼不足，設備價格相對昂貴，電能還不足以完全替代煤和天然氣，離子電火焰灶等發展受到一定的限制，從而導致2030年前不能實現碳達峰目標。

圖9 兩種情景下的農林牧漁業碳排放總量對比

圖13 兩種情景下的建筑業碳排放總量對比

在比較情景下，農林牧漁業、工業、交通運輸業、居民生活、建筑業的碳排放達峰時間分別為2021年、2025年、2027年、2026年、2025年。這是由于政府在強化了電能替代政策后，各行業積極響應，從電能設備、電采暖工程到綜合能源系統、分布式電源等措施紛紛大規模落實。

由此可見，一是每個行業的碳排放達峰時間不同，這說明每個行業的碳排放都受自身發展水平、技術水平、生產工藝、能源需求結構以及不同電能替代度的影響。二是比較情景下的各行業碳排放達峰時間均提前了，這說明大規模電能替代確實能夠有利于主要行業的碳減排。三是要想實現中國2030年碳排放達峰的目標，各行業還需要依據本行業的碳排放特征、生產特征制定不同的電能替代方案，降低潛在二氧化碳排放潛力。確定重點減排行業有助于政府抓住重點，也有利于行業間更好更快地錯峰實現自身碳排放達峰，從而推動中國整體二氧化碳排放達峰目標的實現。

圖10 兩種情景下的工業碳排放總量對比

圖11 兩種情景下的交通運輸業碳排放總量對比

圖12 兩種情景下的居民生活碳排放總量對比

4.4 全國碳排放演化趨勢

如圖14所示，對比不同能源補給方式下的全國碳排放演化曲線可以發現，方式A的碳排放增速＞方式B的碳排放增速＞方式C的碳排放增速；方式A的碳排放達峰年份（2027年）＞方式B的碳排放達峰年份（2025年）=方式C的碳排放達峰年份（2025年）；方式A的碳排放峰值為1 311 948.75萬噸，方式B的碳排放峰值為1 293 010.98萬噸，方式C的碳排放峰值為1 276 854.87萬噸。由此可見，電能替代產生的電能增量由新能源供給更有利于促進碳排放峰值較早地來臨，從而使其累計碳排放量相對減少，對環境影響的總體效應也相對最小。

圖14 兩種情景下的中國碳排放總量對比圖

結合3.3節中的研究結果可以得出，現階段中國大規模推進電能替代工程產生的電力增量應該采取方式B進行補給。該方式是在保證能源供應安全與電力供需平衡的同時，經濟成本相對最小的補給方式。

5 結論與對策建議

本文闡述了電能替代的減排機理，并采用情景分析法，通過設置電能替代目標基準情景和電能替代目標強化情景，對不同電能替代程度下的中國碳排放達峰演化趨勢進行預測分析。研究發現，通過電能替代調整非化石的能源份額或者能源系統的碳強度，對中國實現碳峰值至關重要。研究結果表明：一是不同的電能替代程度會帶來不同的減排效果，使得碳達峰的時間提前。如果這一趨勢持續下去，當前的碳排放峰值將在2030年之前達到下降點，實現中國對碳達峰時間的承諾。二是為了實現《巴黎協定》承諾的最高目標，中國必須增加能源系統的非化石份額。因此，電能替代產生的電能增量由新能源參與供給，將促進碳排放峰值較早地來臨。三是中國經濟放緩和結構重組，使新能源更迅速地替代燃煤發電成為可能。電能替代產生的電能增量由新能源發電與火電混合供給，更符合中國當前經濟、技術現狀與電力供給安全性。

基于以上研究結論，本文對電能替代下的中國碳排放達峰管理提出以下幾點建議：

（1）向以新能源發電為主導的多能源協同供給模式轉型，緩解電能替代造成的能源供給壓力。大規模開發具有綠色環保優勢的新能源是實現“雙碳”目標的必由之路，也是緩解電能替代造成的能源供給壓力的有效方法之一。僅僅依靠火電或新能源發電難以應對電能替代產生的電能供應不足的問題，通過新能源機組與火電機組協調運行，為我國實現“碳達峰、碳中和”目標提供安全、經濟的能源保障。一方面電源側加大可再生能源的開發力度和創新技術研發；另一方面加大電網側輸電能力，構建新型特高壓/超高壓直流輸電系統來提高輸電輸能效率，滿足中國可再生能源大范圍接入的需要。

（2）系統優化電能替代分配方案，加快調整能源消費結構。目前，中國能源消費仍然是以煤炭為主導，實現能源結構的清潔低碳化是中國完成碳達峰目標的關鍵步驟。加大清潔能源并網技術的創新研發力度，促進清潔能源的跨省域消納，保證電能替代的能源供應。根據行業的能源消費特征與生產性質，在不同時期側重發展各行業的電能替代技術。系統優化各行業的替代電量分配，實現從能源消費各環節對煤、油、氣等化石能源進行全方位深度替代。加快能源消費結構向低碳化方向發展，以能源體系碳減排推動全社會碳減排，為中國節能減排和高質量發展提供優選路徑。

（3）依據各行業的減排潛力制定電能替代政策，推動碳達峰目標實現。在制定電能替代方案時優先發展高碳排放的行業，分階段規劃低碳排放的行業。只有高碳排放行業的碳排放量得到合理控制，才能緩解全社會的碳排放量增長。而且，各行業由于行業性質的不同會表現出不同方面的減排潛力。因此，根據系統優化的電能替代分配電量，針對不同潛力的行業制定不同的電能替代實施方案與技術提升方案，以期實現良好的減排效果，使得中國逐步完成“雙碳”目標。