电能替代既是加快能源结构调整的重要手段,也是促进清洁能源消费比例攀升的重要措施。但是国内学者对农村电能替代的潜力和环境效益的研究较少,没有形成统一的研究思路和方法,需要进一步的研究。本文首先搜集和整理了农村电能替代和环境效益的相关理论。然后构建了农村电能替代潜力和环境效益模型,潜力分析分为近期和长期潜力分析,模型分别选择了DEA模型和灰色预测模型;考虑到数据的可获得性,电能替代工作的环境效益分析主要从CO₂减排量和能源利用率两个方面展开论述,并与潜力模型相结合建立了农村电能替代的CO₂减排量和能源实际利用量的计算模型。最后根据中国26个省份农村能源利用现状进行电能替代案例分析,验证了构建的农村电能替代潜力模型及其环境效益计量模型的实际应用效果。通过案例分析的结果可知,中国农村电能替代工作从近期和远期两个时间状态下都具有较大潜力,尤其在近期的技术水平和用电规模下,中国农村电能使用比例可提高大约28.8%,而且能够平均减少约6千万吨CO₂的排放和节省大约200万吨标煤;从远期看,通过调整农村能源消费结构,电能的可替代性也具有较大空间。这些数据可以清晰的表明农村电能替代工作不仅能大范围的减少中国农村CO₂的排放量,而且能减少资源浪费、抑制能源短缺的进程。