1.1 电能替代是能源转型的关键可再生能源开启新一轮能源革命当前风电、光伏、储能等新能源技术的快速崛起以及新材料、物联网等关联领域的技术突破正带领人类迈入新一轮能源革命，即以降碳、增效为导向，实现风、光、水、核等清洁能源对化石能源的有序替代，以更丰富、更清洁的动力来源支撑构建起高效、智能且可持续的人类社会发展新模式。据IEA测算，2021年全球能源结构中可再生能源比重为12%，在2050年实现净零排放目标的情景下，这一比例需要将在2030年提升至31%, 并在2050年达到70%，成为主导能源1。
电能替代成为通往未来的关键路径有别于化石能源是天然的易于运输和储存的能量载体，风能、太阳能等清洁能源往往是瞬时、不可控的，要实现大规模开发利用则需要将其转换为稳定的二次能源。电能作为清洁、高效、便捷的二次能源，既是当前新能源资源开发利用的主要形式，其在终端消费中的比重亦持续提升，凭借以下关键优势，将成为驱动此次能源变革的关键一环：
•来源丰富，经济高效。电能可通过风力发电、光伏发电、水力发电等多种方式获取，且随着技术的不断突破，发电成本持续降低。在消费环节，研究表明，电能的终端利用效率在90%以上，其经济效率是石油的3.2倍、煤炭的17.27倍。•安全便捷，技术及基础设施成熟。
电能生产及电气化技术经过多年积累，已能实现电能与化学能、机械能、热能等多种能源形式之间的相互快速转换，并且支撑发电、输配电、用电的基础设施已较为完善。不仅能支持不同资源禀赋的地区选取适宜的技术获得安全、稳定的电力供应，亦可以满足工业制造、交通运输、日常生活等多种场景的用能需求。•清洁低碳。在用电过程中不直接产生碳排放和污染排放，并且随着发电侧清洁能源装机规模的提升，电力的绿色属性进一步凸显。
中国成为全球电能替代先锋根据IEA公布数据，2021年全球能源终端消费中电能占比为20%，若以2050年实现净零排放为目标，届时这一比例需要达到52%2，这意味着近25万亿千瓦时的电能消费增量。全球主要经济体均将电能替代视为能源转型的关键，并制定了雄心勃勃的装机计划。美国和英国的2050净零战略中均将2035年实现100%清洁电力供应作为关键目标，并在其后出台一系列针对可再生能源发电的财政支持政策。
欧盟于2022年5月公布能源独立计划（REPowerEU）亦将2030年可再生能源总体目标从40%提高到45%，并明确到2030年完成600GW光伏装机部署。过去五年中，中国创造了全球最快的新能源发电装机增速，截至2021年，风电及光伏发电累计并网容量均已突破3亿千瓦，可再生能源装机规模超过10亿千瓦，总规模和增幅均居全球首位3。按照中国的双碳目标，到2030年风电、太阳能发电总装机容量将进一步增长至12亿千瓦以上。
从终端消费来看，2021年电能占中国终端能源消费比重约26.9%，亦处于全球前列4，而根据能源基金会研究数据，到2060年这一比例将提升至65%5。1.2 电能时代的特点原材料：金属及矿产原料成为实现电能替代的基础支撑锂、镍、钴、稀土、硅等关键金属及矿产原料因其爆发式增长的需求叠加高度不平衡的资源分布特征，成为清洁电能发展的一大痛点。未来钙钛矿、钒等新材料的应用将助力电能突破资源“天花板”。
技术体系：材料体系迭代带动能量效率的飞跃随着技术迭代和材料应用创新加速，小型模块化核反应堆、固态电池等新兴技术将带来新的能量转换模式或提高现有能源生产到消费的效率，重新定义能量效率。来源：Irena, 德勤研究2. IEA, World Energy Outlook 2022, 2022.10, .
中电联，《中国电气化年度发展报告2022》，202302245. 能源基金会，中国碳中和综合报告2022：深度电气化助力碳中和，2022年11月图2：2017-2022年领先国家可再生能源装机规模变化基础设施：新型电力系统打通电能替代最后一公里未来能源供需两侧均呈现更高多样性和波动性，对电力系统的灵活性提出更高要求。
在新型电力系统建设中，输配电网、储能、补能设施的部署将与数字化升级融合推进，更完善且智能化的基础设施支撑实现新的用能、补能模式，催生虚拟电厂、电力聚合商等新兴业态，推动消费端电能渗透加速。应用领域：交通及工业领域迎接覆性变革能源变革改变消费者习惯，从单一用能角色向“产消者”身份转变。交通、建筑、工业等高能耗领域率先迎接变革，新能源汽车、独立供能/储能设施等将成为消费者参与能源互动的主要载体，在循环经济、共享经济的商业模式下更多元化的主体将加入能源生态。
