中國能源發(fā)展巨變與低碳轉(zhuǎn)型新使命

張能鯤 張資卓

摘 要：“十四五”規(guī)劃開局的2021年，恰逢中國共產(chǎn)黨百年華誕，一百年來，中國能源產(chǎn)業(yè)從無到有、由弱到強，取得了多元供應(yīng)、提質(zhì)增效、節(jié)能降耗、轉(zhuǎn)型升級的顯著成就。為應(yīng)對全球氣候變化、推動可持續(xù)發(fā)展、促進人與自然和諧共生，中國提出了碳達峰、碳中和目標。由于時間緊、任務(wù)重，中國能源要實現(xiàn)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，建議采取科技創(chuàng)新、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、金融支持、能源一體化多能互補、多目標協(xié)同發(fā)展等政策措施。

關(guān)鍵詞：碳達峰；碳中和；能源轉(zhuǎn)型；綠色低碳發(fā)展；科技創(chuàng)新

一、引言

能源是人類文明進步的基礎(chǔ)和動力，關(guān)系到國計民生和國家安全。新中國成立以來，特別是改革開放以來，中國成為世界上最大的能源生產(chǎn)消費國和能源利用效率提升最快的國家。

面對氣候變化、環(huán)境風險挑戰(zhàn)、能源資源約束等日益嚴峻的全球問題，中國在努力推動國內(nèi)能源清潔低碳發(fā)展的同時，積極參與全球能源治理，并與各國一道尋求加快推進全球能源可持續(xù)發(fā)展新道路。2020年9月，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上指出，人類需要一場自我革命，加快形成綠色發(fā)展方式和生活方式，建設(shè)生態(tài)文明和美麗地球。習(xí)近平宣布，中國的二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。在同年12月舉辦的氣候雄心峰會上，習(xí)近平進一步作出“到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上”的莊嚴承諾。

可以說，“十四五”是實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵時期，但我們必須清醒地認識到，作為世界最大、人口最多的發(fā)展中國家，中國的能源結(jié)構(gòu)主要以煤炭等化石能源為主，碳排放量大，減排時間緊，綠色低碳轉(zhuǎn)型任務(wù)非常艱巨。

二、中國能源發(fā)展的歷史性成就與演進特征

新中國成立前，中國能源工業(yè)基礎(chǔ)“一窮二白”，1949年，能源生產(chǎn)總量僅為0.2億噸標準煤。新中國成立后的近三十年，在中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下，中國自力更生、艱苦奮斗，從無到有，逐步建成較為完備的能源工業(yè)體系。從“一五”計劃至“五五”計劃，國家對電力、煤炭、石油等能源工業(yè)發(fā)展作出了具體部署，同時提出節(jié)約使用電力、煤炭、石油等。這個階段能源生產(chǎn)消費比較單一，主要以化石能源為主。

改革開放以來，我國能源發(fā)展突飛猛進，進入了世界能源大國的行列。面對國際能源發(fā)展向清潔低碳轉(zhuǎn)型的新趨勢，以及我國能源供需格局出現(xiàn)的新變化，我國推進能源全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，更加注重能源發(fā)展質(zhì)量和效率，促進能源結(jié)構(gòu)性調(diào)整，積極發(fā)展新能源，推動能源技術(shù)發(fā)展，能源高效利用和節(jié)能減排水平得到顯著提升。

黨的十八大以來，中國發(fā)展進入新時代，中國的能源發(fā)展也進入新時代。2014年習(xí)近平提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，為新時代中國能源發(fā)展指明了方向，開辟了中國特色能源發(fā)展新道路。中國堅持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念，全面推進能源消費方式變革，構(gòu)建多元化清潔的能源供應(yīng)體系，以先進技術(shù)突破和體制機制創(chuàng)新為支撐，不斷深化能源體制改革，持續(xù)推進能源領(lǐng)域國際合作，中國能源進入一體化、高質(zhì)量發(fā)展新階段。

總體來看，中國能源發(fā)展的演進特征主要體現(xiàn)在能源供需、能源品種、能源利用、能源供應(yīng)模式等方面。

（一）能源供需實現(xiàn)從“弱”向“強”的轉(zhuǎn)變

新中國成立以來，特別是改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展、人民生活水平日益提高，以滿足經(jīng)濟發(fā)展所需的能源消費為目標，我國能源生產(chǎn)由弱到強，逐步形成了煤、油、氣、可再生能源多元供應(yīng)、電力等高品質(zhì)能源比重不斷提升的能源生產(chǎn)體系，成為世界能源生產(chǎn)第一大國（見圖1和表1）。

具體來說，2020年，我國能源消費總量49.8億噸標準煤，能源生產(chǎn)總量達到40.8億噸標準煤，能源自給率始終保持在80%以上，靠進口補缺方式實現(xiàn)了長期穩(wěn)定的供需平衡。同時，在國內(nèi)生產(chǎn)能力不斷強化的基礎(chǔ)上，我國積極開拓國際能源進口渠道，目前石油進口來源地已經(jīng)拓展到17個國家和地區(qū)，天然氣進口來源地拓展到22個國家和地區(qū)，初步實現(xiàn)國際多元化能源供應(yīng)體系。

（二）能源品種實現(xiàn)由“黑色”向“綠色”轉(zhuǎn)變

受資源稟賦和技術(shù)落后影響，我國長期面臨“富煤、貧油、少氣”的供給不均衡狀態(tài)。新中國成立70多年來，煤炭在一次能源消費中的占比呈現(xiàn)穩(wěn)步下降態(tài)勢，從剛開始的90%以上降到改革開放后的70%以上。黨的十八大以來，傳統(tǒng)能源利用方式加速轉(zhuǎn)變，清潔低碳轉(zhuǎn)型步伐明顯加快，截至2020年，煤炭消費比重歷史性降至60%以下，短期內(nèi)仍是我國主要能源來源；天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費量占能源消費總量比重為24.3%，其中水電、風電、太陽能發(fā)電累計裝機規(guī)模均位居世界首位（見圖2、圖3）。

隨著能源技術(shù)不斷進步，中國能源產(chǎn)業(yè)效率效能不斷提升。一方面，風電、光伏等可再生能源技術(shù)不斷發(fā)展，成本持續(xù)降低，“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源技術(shù)、儲能技術(shù)突飛猛進，使可再生能源從“綠色低品位”逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬G色高品位”。另一方面，隨著頁巖氣、致密氣勘探開發(fā)技術(shù)持續(xù)取得突破以及天然氣水合物試采成功，我國天然氣供應(yīng)能力大幅提高，再加上國際天然氣供需格局有望長期寬松，能夠支持我國天然氣消費量持續(xù)快速增長，實現(xiàn)對煤炭的減量替代。

（三）能源利用實現(xiàn)從“低效”向“高效”轉(zhuǎn)變

改革開放以來，特別是十八大以來，中國綜合運用經(jīng)濟、法律等手段，切實推進工業(yè)、建筑、交通等重點領(lǐng)域節(jié)能減排，通過供給側(cè)改革，加快能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，淘汰了落后產(chǎn)能，優(yōu)化了能源結(jié)構(gòu)。此外，通過推進節(jié)能型社會建設(shè)等方式，促進了節(jié)能降耗不斷取得新成效（見圖4）。2019年比1978年單位GDP能耗累計降低82.80%，年均下降3.7%，其中“十一五”時期單位GDP能耗累計降低19.3%，“十二五”時期累計降低18.4%，“十三五”時期累計降低15%。

分行業(yè)來看，通過改進工藝技術(shù)、更新改造用能設(shè)備、淘汰落后產(chǎn)能和加快技術(shù)進步等，我國單位產(chǎn)品能耗明顯降低，主要高耗能產(chǎn)品的能效經(jīng)過多年改進，當前已經(jīng)基本達到國際先進水平。此外，我國重點行業(yè)和重點領(lǐng)域能源回收利用水平進一步提高，余熱、余壓及放散氣等能量回收利用成效顯著。分省份來看，隨著國家將單位GDP能耗下降指標作為約束性指標，各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）均較好完成節(jié)能目標任務(wù)，其中，超過1/3的省份考核結(jié)果為超額完成等級。

（四）能源供應(yīng)模式實現(xiàn)從“單一模式”到“科技賦能融合模式”轉(zhuǎn)變

新一輪科技革命的興起為能源產(chǎn)業(yè)帶來了新動能，推動中國傳統(tǒng)能源不斷實現(xiàn)生產(chǎn)空間、生產(chǎn)工具、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品形態(tài)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化。黨的十八大以來，中國加快推進能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，通過能源分散化、去中心化的分布式源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)系統(tǒng)一體化建設(shè)，實現(xiàn)能源流的逐層動態(tài)平衡；通過建設(shè)以軟件和數(shù)據(jù)作為驅(qū)動力的能源系統(tǒng)，不斷改變傳統(tǒng)能源生產(chǎn)工具，實現(xiàn)從提供單一能源產(chǎn)品到提供綜合能源服務(wù)的多能互補供應(yīng)形態(tài)的改變，促進雙向、多源、互動、協(xié)作式能源生產(chǎn)過程的動態(tài)平衡與能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)化。因此，數(shù)字技術(shù)使中國能源生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)了從能源生產(chǎn)服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣餐a(chǎn)服務(wù)生態(tài)的一體化模式，推動中國能源行業(yè)在創(chuàng)新驅(qū)動下更清潔、更智能。

三、中國能源低碳轉(zhuǎn)型面臨的主要挑戰(zhàn)

（一）中國處于工業(yè)化階段，能源消耗量及碳排放量巨大

2019年全球二氧化碳排放330億噸，其中，中國碳排放約100億噸，約占全球的1/3，是美國的兩倍、歐盟排放總量的近三倍。由于我國尚處于工業(yè)化階段，又是最大的發(fā)展中國家，所以能源消耗量和碳排放量仍處于上升期。2012年以來，中國以能源消費年均2.8%的增長支撐了國民經(jīng)濟年均7%的增長。與發(fā)達國家相比，中國只有10年時間實現(xiàn)碳達峰、30年時間去完成發(fā)達國家50年至70年時間的碳中和任務(wù)，面臨時間緊、任務(wù)重的嚴峻挑戰(zhàn)（見圖5、圖6、圖7）。

（二）尚未實現(xiàn)能源自給自足，能源安全問題亟待解決

新中國成立以來，能源從無到有，能源保障能力不斷提升，目前能源自給率保持在80%以上。但是我國能源消費總量越來越多，對外依存度越來越高，2019年，我國原油進口量50572萬噸，增長9.5%，石油對外依存度達70.8%；天然氣進口量9660萬噸，增長6.9%，對外依存度達43%。解決能源安全問題刻不容緩，一旦被“卡脖子”，容易威脅到國家安全。實際上，大量進口煤炭、石油等化石能源，對中國能源安全和碳減排都不利，能源結(jié)構(gòu)需要加快優(yōu)化。

（三）能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主，消耗量大、利用率低

中國能源結(jié)構(gòu)是以煤炭、石油等化石能源為主，“十三五”期間，能源消費中煤炭占比達57%左右。2018年，煤炭的碳排放量占能源碳排放總量的比重為79.8%，而美國和歐盟煤炭消費比重僅為12%和11%。中國的工業(yè)與制造業(yè)對能源消費需求量大，能源消費占比高于增加值占比，導(dǎo)致單位GDP能耗仍然較高，為世界平均水平的1.4倍、發(fā)達國家的2～3倍。此外，數(shù)據(jù)中心、5G基站等新基建也面臨能耗較高的問題，需要加強技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新以降低能耗。

（四）中國人均GDP遠低于發(fā)達國家，對能源價格較敏感

全球主要發(fā)達國家實現(xiàn)碳達峰時，人均GDP的起點水平約為2.5萬～4萬美元。而中國目前人均GDP剛超過1萬美元，即使到2030年碳達峰時，人均GDP預(yù)計在2萬美元左右，還是低于歐盟、美國碳達峰時的人均GDP水平。而且，長期以來我國一直將能源價格當作一種公共福利產(chǎn)品對待，能源商品屬性體現(xiàn)得不夠，對能源價格波動的承受能力不足。因此，在綜合考慮國際環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展面臨較大不確定性前提下，加快研究制定適用于中國新發(fā)展格局的能源低碳轉(zhuǎn)型行動方案。

四、新時代推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的政策措施

面對碳排放量大、減排時間緊、低碳轉(zhuǎn)型任務(wù)艱巨的形勢，中國需要貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，加強頂層設(shè)計，層層落實，最終實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標。總體上，中國要把握“雙碳”機遇，實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過提高能源一體化運作協(xié)同水平，實現(xiàn)能源高效利用；通過加大能源源頭管控，促進能源結(jié)構(gòu)性調(diào)整，逐步減少化石能源，大力發(fā)展可再生能源；繼續(xù)提升清潔能源的供給，持續(xù)降低能源進口至安全邊際線，確保能源安全。

國家要制定“雙碳”目標實現(xiàn)的時間表、路線圖和任務(wù)指標，層層分解，不斷細化并量化“雙碳”行動方案，加強監(jiān)管和預(yù)警體系建設(shè)。推動新技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)融合，實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化，推動提質(zhì)增效的融合創(chuàng)新。借助信息科技加強能源產(chǎn)業(yè)的線上與線下融合，推動供給側(cè)與需求側(cè)的快速反饋。通過完善經(jīng)濟激勵政策和部門協(xié)同管理機制，提高能源融合服務(wù)水平，實現(xiàn)能源服務(wù)一體化。具體建議如下。

（一）加快推動科技創(chuàng)新，提升清潔能源供給能力

實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，需要有突破性技術(shù)支撐，通過推動減排技術(shù)或替代技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)突破。在工業(yè)、交通、建筑等重點領(lǐng)域，不斷采用先進低碳技術(shù)改進傳統(tǒng)運營模式，并作為深度脫碳的戰(zhàn)略支撐。下大力氣攻克一批前景廣闊的關(guān)鍵技術(shù)，占領(lǐng)能源技術(shù)創(chuàng)新制高點。具體對策包括：推進整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）、煤氣化燃料電池系統(tǒng)（IGFC）等清潔高效的新一代發(fā)電技術(shù)應(yīng)用，加快碳捕獲、利用與封存技術(shù)（CCUS）開發(fā)，加大新一代核電、燃料電池、氫能研發(fā)力度，提高清潔能源技術(shù)核心競爭力。

（二）加速能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈

物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等新興技術(shù)正在促進能源行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過建設(shè)新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、運營服務(wù)和消費終端的清潔化、低碳化、智能化全覆蓋，加快數(shù)字化創(chuàng)新應(yīng)用。發(fā)展壯大能源互聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)，增強數(shù)字化應(yīng)用的放大、疊加、倍增作用，提高能源發(fā)展質(zhì)量，降低運營成本，促進集約高效利用。同時積極培育發(fā)展能源轉(zhuǎn)型新業(yè)務(wù)、能源數(shù)字新產(chǎn)品、能源平臺新服務(wù)，打造互利共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。

（三）加強電力“源網(wǎng)荷儲”一體化，實現(xiàn)多能互補發(fā)展

能源領(lǐng)域在清潔低碳轉(zhuǎn)型過程中，要堅持以滿足用戶需求為核心經(jīng)營理念，抓住新能源快速發(fā)展的良好機遇，通過提高研發(fā)能力，進一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈深度，拓寬綜合能源服務(wù)渠道，提升綜合能源服務(wù)、多能互補、系統(tǒng)集成及整體方案解決能力，積極在風電、光伏、天然氣等清潔能源領(lǐng)域優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，建立集光儲充、節(jié)能及能源管理等一體化經(jīng)營模式，不斷推動能源數(shù)字化賦能，解決智慧能源管理系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)融合問題。通過構(gòu)建源網(wǎng)荷儲微網(wǎng)系統(tǒng)、搭配能量管理系統(tǒng)、智能優(yōu)化調(diào)度方式實現(xiàn)多能互補發(fā)展。從國家層面加強高可靠、低成本服務(wù)能力建設(shè)，實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”環(huán)節(jié)的全景感知、全面監(jiān)測、精準預(yù)測和協(xié)調(diào)控制。

（四）加大政策支持力度，拓寬能源融資渠道

“雙碳”目標的實現(xiàn)離不開資本市場的大力支持。然而，由于市場投資行為一般注重短期利益，忽視長期環(huán)境社會效益，因此我國綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展始終面臨融資缺口較大的問題。目前，我國已頒布《全國碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》《關(guān)于促進應(yīng)對氣候變化投融資的指導(dǎo)意見》等政策文件，以引導(dǎo)更多社會資本投向應(yīng)對氣候變化領(lǐng)域。此外，要進一步構(gòu)建并完善氣候投融資體系，解決綠色金融標準體系與碳中和目標不完全匹配、綠色金融產(chǎn)品與碳中和需求不完全適應(yīng)、環(huán)境信息披露水平未能充分反映碳中和要求等問題；建立健全碳排放交易市場，為企業(yè)提供合理的減排成本預(yù)期；引導(dǎo)金融機構(gòu)將低碳、綠色投資的潛在社會收益納入其投資和風險管理，促進金融機構(gòu)業(yè)務(wù)調(diào)整；大力發(fā)展多層次資本市場，加大資本市場對能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的支持力度。

（五）統(tǒng)籌推進各項工作，促進“雙碳”目標實現(xiàn)

協(xié)同推進應(yīng)對氣候變化與生態(tài)環(huán)境保護是加強生態(tài)文明建設(shè)、實現(xiàn)美麗中國目標的必然要求。生態(tài)環(huán)境部專門印發(fā)《關(guān)于統(tǒng)籌和加強應(yīng)對氣候變化與生態(tài)環(huán)境保護相關(guān)工作的指導(dǎo)意見》，要求圍繞落實二氧化碳排放達峰目標與碳中和愿景，統(tǒng)籌推進應(yīng)對氣候變化與生態(tài)環(huán)境保護相關(guān)工作，強調(diào)把“降碳”作為源頭治理的“牛鼻子”，協(xié)同控制溫室氣體與污染物排放，協(xié)同推進適應(yīng)氣候變化與生態(tài)保護修復(fù)等工作，支撐深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)和二氧化碳排放達峰行動。當前，亟需推動碳中和目標任務(wù)全面融入生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃以及能源、產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施等重點領(lǐng)域規(guī)劃，加強相關(guān)專項規(guī)劃編制研究；探究應(yīng)對氣候變化與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)同增效的內(nèi)涵與外延，統(tǒng)籌技術(shù)、規(guī)劃、政策、法規(guī)、區(qū)域等多方面協(xié)同工作；厘清多目標協(xié)同推進思路，研究繪制協(xié)同增效的實施路線圖，統(tǒng)籌謀劃氣候環(huán)境協(xié)同治理體系，增強綜合治理能力。

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（作者單位分別為北京能源集團有限責任公司、北京物資學(xué)院研究生部）