碳中和愿景下从能源需求侧看未来能源变革
碳中和是一场绿色革命，将构建全新的零碳产业体系——如果没有颠覆性、变革性技术突破，不可能实现碳中和。未来能源变革将呈现“五化”：从能源供给侧看，是电力零碳化、燃料零碳化；从能源需求侧看，能源利用高效化、再电气化、智慧化 。最终使我国建成以新能源为主体，“化石能源+二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）”和核能为保障的未来清洁零碳、安全高效能源体系。
在能源需求侧，要加快实现能源利用的高效化、再电气化和智慧化。
能源利用高效化、节能减碳是碳达峰、碳中和最基础的重要工作。2012年以来我国单位GDP能耗累计降低24.4%，明显高于全球平均降速；但是，值得注意的是2019年我国单位GDP能耗仍高于全球平均水平50%，是英国、日本的3倍左右，节能减碳潜力可观。我国要加大节能、节水、节材、减碳等先进技术研发和推广力度，全面推进电力、工业、交通、建筑等重点领域节能减碳；加快对电力、钢铁、石化化工、有色金属、建材等高耗能、 高碳排放行业企业，以及交通运输车辆设备和公共建筑，实施节能和减碳技术改造，以降低单位GDP 能耗和碳排放强度。
再电气化是指在传统电气化基础上，实现基于零碳电力的高度电气化；未来碳中和社会的能源一定是围绕零碳电力展开的。2018 年全球电气化水平即电能占终端能源消费的比重仅为 19%，我国为 25.5%，预计2050 年全球电气化水平将高于50%。在加速零碳电力供给的基础上，加快工业、建筑、交通等领域的再电气化，这是提高能源利用效率、实现能源利用脱碳和零碳的重要途径。
智慧化是通过互联网、物联网、人工智能、大数据、云技术等信息与控制技术，将人、能源设备及系统、能源服务互联互通，使电源、电网、负荷和能源存储深度协同，实现能源流与信息流的高度融合。把多种多样的分布式发电源和海量的负荷通过网络构架起来，给每个单元赋予智能，实现能源生产、交易、利用的高效化，以及能源基础设施的共享，这是提高能源利用效率、最大限度就地消纳可再生能源的重要手段。区块链技术使数据或信息具有“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征，将改变能源系统生产和交易模式，实现点对点新能源生产、交易、基础设施共享。例如，未来人们通过手机应用程序（APP）就能方便地把自家屋顶多余的光伏电卖给附近需要给电动汽车充电的陌生人，这种点对点的交易系统使能源系统中各节点成为独立的产消者。
来源：中国科学院院刊