当前，我国在能源领域面临着多重挑战。特别是进入本世纪后，能源消费增长迅速，虽然近年来增长率有所下降，但年均增长率依然超过7%。按照这种趋势，未来我国能源消费量将超过社会的承载能力。
同时，我国的能源结构仍然以煤炭为主，这给我们的环境带来了一系列问题，污染、雾霾等问题突出，不符合当前国际能源的多元化、低碳化发展趋势，而目前清洁能源的消纳又存在诸多限制。因此，能源领域从生产到消费的重大变革势在必行。
能源变革应摒弃“点式改革”的传统思路，寻求能源领域从能源体制、能源技术到能源生产供应，再到能源消费的多方面、多维度、多环节的“链式改革”，从而保障能源变革的整体性、全面性和系统性。当然，变革要有轻有重、有先有后、有缓有急，对于每个环节，都要突出变革的关键点：协调好市场和政府“两只手”的作用，构建有效竞争的市场体系，转变政府监管方式（突出监管的高度、广度、深度、效度)；运用能源互联网技术、新能源电力系统技术、需求响应技术；促进清洁能源经济有效地消纳，建立多元能源供应体系；鼓励高效化的用能效率、个性化的用能方式、智能化的用能技术、多元化的用能选择。
当前，能源变革面临一些突出问题：
比如，关于清洁能源消纳。近年来，西南基地“弃水”和“三北”基地“弃风”、“弃光”问题比较严重。主要表现在：“西南”基地和“三北”基地就地消纳能力有限；可再生能源外送困难；可再生能源发电所需要的调峰电源不配套；可再生能源电力补贴资金缺口以及可再生能源电价附加压力较大。
然而，目前可再生能源的规划，尤其是风电和太阳能发电的规划更多地是以自然资源论来确定，对于消纳市场在哪儿、怎么上网、如何消纳等问题考虑不足。如果在能源变革、电力体制改革以及“十三五”能源发展规划中，不能很好地解决这个问题，那么我国能源革命的目标就会受到严重影响。
又如，关于燃煤发电定位。一方面，随着电力需求放缓，我国发电机组利用小时将呈下降态势；同时，国家为防治大气污染而严格控制煤炭消费（东部已实行煤炭减量替代政策），环境治理力度加大。另一方面，据统计，已核准和“发路条”火电项目的发电能力已超过“十三五”新增电力需求。上述两种不匹配的情况，使得煤电定位模糊化。煤电是实现近零排放之后继续上大容量担任基荷？还是要上具有调峰能力的合适容量的燃煤发电机组来支撑大规模风电和光伏发电多发满发？未来的电源结构中煤电应该处于什么位置？
再如，关于能源消费模式。我国传统电力发展基本遵循“扩张保供”的思路，单纯增加发电装机和输配电容量来满足日益增长的用电需求。在这种模式下，能源消费方式单一，需求侧资源的作用没有体现。近年来，随着市场化改革的推进以及需求响应技术、能源互联网技术等新兴技术的不断革新，需求侧可以挖掘的潜在资源也越来越多。然而，当前我们尚未形成多元化的终端能源消费模式，缺少市场手段来充分挖掘需求侧资源，也缺乏需求响应技术平台，无法实现用户自由选择能源种类和能源供应商。
这将成为“用能效率高效化、用能方式个性化、用能技术智能化、用能选择多元化”能源变革目标的一大障碍。
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