0 引言

党的“十八大”以来，习近平总书记提出的能源革命战略思想为做好新时代能源工作指明了努力方向，构建清洁低碳、安全高效的能源体系是推动中国能源革命的本质要求[1]，其中能源清洁化和终端电气化建设已成为能源革命的重要内容。

2019年，国家电网公司提出了到2050年实现“两个50%”的重要判断[2]，指出到2050年，我国能源清洁化率和终端电气化率将均达到50%。在达到“两个50%”过程中，电处于能源供给和消费革命的关键位置[2]：电是风、光等清洁能源转化利用的中间载体，同时也是能源终端利用的主要形式。因此，推进“两个50%”目标实现，将是电网企业贯彻国家能源革命战略的光荣使命。与此同时，“两个50%”目标的提出，也对加快电网转型升级提出了前所未有的要求。首先，清洁能源尤其是新能源所固有的波动性、间歇性和不确定性等特征将给电力系统规划运行带来巨大压力[3-4]。而在电气化方面，作为推进电气化建设最重要的承载，电网还需进一步攻坚克难，深化各领域、各行业的电气化建设，提高服务水平，促进能源消费方式的转变。

东部沿海是我国经济最为发达的区域之一，电力能源发展水平居全国前列，在推进“两个50%”方面具有代表性。同时，东部电网又具备其特殊性，能源资源匮乏与能源需求旺盛的矛盾始终存在，属于能源受端，综合能源自给率低。从指标现状来看，东部沿海省份大多在电气化方面走在全国前列。然而，由于长期依赖煤炭等化石能源等因素，多数东部省份的能源清洁化率均低于全国平均水平，清洁替代仍然任重而道远。

为助力东部沿海省份的能源清洁化和终端电气化建设，本研究首先从“两个50%”下的电力系统特征出发，以东部沿海××电网为对象，明确了“两个50%”目标下其面临的挑战，最后为深化推进能源清洁化和终端电气化建设提出了应对建议。

1 “两个50%”目标下的电力系统特征

在“两个50%”目标下，电网将逐步从单纯的能量转换、传输、应用的载体，向服务于全社会的资源优化配置平台演变，表现出相应的突出特征。

1.1 生产消费多元化

原有集中发电和传统用电格局将迎来变革，越来越多的新型能源业态将构建多元化的能源生产消费方式，极大地扩展能源生产消费模式与市场交易形态，催生众多的市场交易主体，人人都能参与到能源的生产、消费和交易之中。

1.2 能源输配协同化

多能源耦合特性逐步增强，以技术成熟的交直流输电技术为基础，形成以电网为骨干网架，借助高效的气电转换、热泵与广泛应用的冷热电三联供等能量转换技术构建的多能耦合网络[5]，真正构建起以电为中心的“能源互联网”，充分发挥各分布式资源的集聚效应与协同优势。

1.3 信息物理融合化

既要求加强信息网络建设，依托“大云物移智”技术构建广泛互联、全域感知、高效运转的信息网络，同时也要求电网物理网络与信息网络高度集成互联，支撑电网与用户的双向互动，电网由传统控制管理模式向开放双向经营模式转变[6]。

2 “两个50%”带来的挑战

为更具体地明晰“两个50%”目标下东部受端电网所面临的挑战，研究建立了能源-电力-经济模型（图1），开展以能耗水平、部门需求、终端消费及环境影响等为基础的能源发展趋势预测，对能源清洁化率和终端电气化率的演变路径进行了定量分析。

基于该模型，以××电网所在区域为具体案例开展分析，结果表明：为了达成在2050年实现终端电气化率50%的目标，该省需进一步深化工业、交通领域的电能替代。随着未来电力需求的大幅增长，考虑到能源清洁化率指标，新增电力需求将主要由非化石能源提供。

因此，未来电能结构是影响非化石能源消费占比的关键因素。

通过测算，若要达成能源清洁化率达到50%的目标，新增电力需求的75%以上需要由非化石能源提供。若不增加区外清洁电力引入，即使在积极大规模开发可再生能源的条件下，2050年该省能源清洁化率仍低于35%，因此区外清洁来电将成为关键因素。

2.1 电网发展挑战

随着“两个50%”目标的逐步推进，风、光等可再生能源大力发展，火电定位调整，形成一种全新的高度清洁化电源格局，同时也给电力系统的规划运行带来了相应挑战。

2.1.1 资源负荷逆配挑战