復雜新形勢下全球碳中和與新能源革命芻議

柴麒敏

碳中和已成為全球性的共識，也是新一輪科技和產業(yè)革命的重要推動力之一，在能源生產領域更是如此。我國最近出臺的一系列規(guī)劃，如《關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見》《促進新時代新能源高質量發(fā)展實施方案》《“十四五”現代能源體系規(guī)劃》《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》等，都已經開始進入實質性的實施階段。新能源革命必然帶來利益調整，短期問題和隱患也開始出現。

一、全球碳中和進程下能源轉型呈現新矛盾

盡管在2021年，全球碳中和進程快速推進，但是受到經濟刺激措施的影響，2021年全球的能源活動二氧化碳排放強勢反彈了6%左右，這是1990年以來的最高增幅，超過了2020年受新冠肺炎疫情沖擊而產生的排放下降幅度，全球碳排放又達到了歷史新高。大量的碳達峰、碳中和研究往往是進行線性的估計，例如估測每年會增加多少排放量，而現實情況的波動性增加了相關研究的復雜性。世界氣象組織最新發(fā)布的《2021年全球氣候狀況》表明，全球平均溫度已經比工業(yè)革命前高出約1.11℃，溫室氣體濃度、海平面上升、海洋熱量以及海洋酸化這四項指標再創(chuàng)新高；未來五年內，增溫幅度有比較大的概率將突破1.5℃，全球氣候變化的形勢可能更為嚴峻。同時，在多重因素的疊加下，過去兩年的全球能源價格出現了1973年石油危機以來的最大漲幅，能源供需矛盾更為突出。由此，全球性的氣候博弈進入一個新的階段——新一輪目標提出以后，全球應對氣候變化政策和行動往前邁一步的同時，往回拽的力量、變化的因素使氣候博弈又開始進入新的平衡狀態(tài)。這種平衡狀態(tài)會對現有的政策和行動產生一定程度的影響，全球碳中和進程呈現出新的矛盾和問題。

當前，《巴黎協(xié)定》已正式進入實施期，全球主要經濟體都提出了第四輪應對氣候變化的長期目標。截至2022年6月，全球已有194個締約方提交了國家自主貢獻(NDCs)，51個締約方遞交了《本世紀中葉長期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略》(LT-LEDS)，其中有45個國家提出了早于2050年實現碳中和的目標。另據“凈零追蹤”(Net Zero Tracker)的最新統(tǒng)計，全球已有125個國家、115個地區(qū)、235個城市和701家企業(yè)以不同形式提出了實現碳中和的承諾，覆蓋的人口占全球的85%、GDP(按購買力平價)占90%、溫室氣體排放量占88%。這就意味著，全球繼1997年《京都議定書》附件一國家第一承諾期(2005年到2012年)目標、“巴厘路線圖”下2009年《哥本哈根協(xié)定》雙軌制(2013年到2020年)目標、2015年《巴黎協(xié)定》(2021年到2030年)國家自主貢獻目標之后，第四輪各締約方更新2030年目標并提出21世紀中葉減排新目標的進程已經基本完成。在第四輪目標中，中國提出了非化石能源消費比重到2025年、2030年、2060年分別為20%左右、25%左右、80%以上的目標，其中，到2030年的目標相比于之前提高了5個百分點，而2060年的目標是首次提出，相比于《能源生產和消費革命戰(zhàn)略(2016—2030)》中“2050年非化石能源占比超過一半”的表述更為積極。歐盟在“減碳55”(Fit for 55)的《可再生能源指令》中規(guī)定，到2030年可再生能源比重要從原先的32%提高到40%，并考慮有可能進一步提升至45%。美國拜登政府則提出了到2035年實現“零碳污染電力系統(tǒng)”的激進目標，盡管能否實現仍然被多方質疑。主要經濟體提出的更有雄心的目標激勵著新能源更快發(fā)展。

全球能源轉型取得積極成效，但最新的研究表明距離實現《巴黎協(xié)定》目標仍有較大差距。根據國際可再生能源署(IRENA)發(fā)布的《2022年可再生能源發(fā)電能力統(tǒng)計》，2021年全球累計可再生能源裝機容量已經達到30.64億千瓦，同比增加了9.1%，其中光伏和風電裝機分別為8.49億千瓦和8.25億千瓦。中國的可再生能源發(fā)電累計裝機容量已經突破11億千瓦，約占全球總裝機規(guī)模的三分之一，排名多年位列世界第一。根據彭博新能源財經(BNEF)最新的統(tǒng)計數據，2021年全球能源轉型投資總額達7550億美元，年增速達到了50.6%，其中中國的投資達到2660億美元，約占全球投資總額的35.2%，多年位居世界榜首。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第六次評估報告(AR6)第三工作組報告《氣候變化2022：減緩氣候變化》的主要政策結論表明，要實現《巴黎協(xié)定》將全球升溫幅度控制在2℃以內并努力控制在1.5℃以內的長期目標，全球溫室氣體排放量最遲應在2025年前達峰，并在2030年前減少27%至43%。若要將全球升溫幅度控制在2℃以內，到2050年全球煤炭、石油和天然氣消費量需在2019年基礎上分別下降85%、30%和15%；若要實現1.5℃以內的溫控目標，則需要分別下降95%、60%和45%。根據聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的《2021年排放差距報告》，現有全球的共同減排努力僅能保障在原先預測的2030年溫室氣體年排放量基礎上減少7.5%，這將使世界步入至少升溫2.7℃的軌道。

在新冠肺炎疫情、地緣沖突和能源價格高企等多重因素的作用下，全球能源普遍出現供給短缺和價格通脹問題。2021年下半年以來，國際原油、天然氣、煤炭、電力、新能源等價格觸及歷史較高點，全球多地出現因能源供應問題而導致的限減產或停產計劃。紐約商品交易所(NYMEX)輕質原油期貨(WTI)和倫敦國際石油交易所(IPE)布倫特原油期貨主力合約已經突破每桶110美元，近一年的漲幅超過120%。歐洲天然氣價格標桿荷蘭產權轉讓設施指數(TTF)近月期貨價格在2022年3月一度攀升至345歐元/兆瓦時的歷史最高價，當前仍在100歐元/兆瓦時的高位波動，最高點與去年同期相比增長了20倍左右。澳大利亞紐卡斯爾港動力煤價格指數(NEWC)、南非理查茲港動力煤價格指數(RB)、歐洲三港動力煤價格指數(ARA)均超過300美元/噸，同期漲幅均高于200%。西班牙、英國、法國、德國等國電力現貨市場日前批發(fā)市場價格都在400～600歐元/兆瓦時，是去年同期的10倍左右。除了化石能源價格，工業(yè)硅、多晶硅、鋰、稀土、鉑和鈀等新能源上游原材料價格也出現了不同幅度的上漲。煤炭作為漲幅相對較低的能源品種，消費在2021年出現了較快反彈。根據榮鼎集團(Rhodium Group)的最新測算，2021年美國燃煤發(fā)電量增長了17%，相應的能源與工業(yè)領域溫室氣體排放同比上漲了6.2%。歐洲也發(fā)生了同樣的變化，根據雷斯塔能源公司的測算，歐洲燃煤發(fā)電量增長了18%，溫室氣體排放增長6%左右。這無疑對全球碳減排造成了更大的困難。因為煤電碳排放的增加，2021年歐洲碳市場配額(EUA)價格幾乎翻了三倍，一度接近100歐元/噸二氧化碳。從北美到亞太地區(qū)，幾乎所有碳市場的配額價格都呈現上升趨勢，進一步抬高了能源價格。世界銀行在最新一期《大宗商品市場展望》報告中預測，2022年能源價格將上漲50%以上，或將引發(fā)更長期的通脹。

二、能源技術創(chuàng)新是解決減排困局的根本途徑

如何解決減排困局？對中國而言，2021年下半年以來的形勢對雙碳目標的推進形成了一定的壓力。很明顯，大家對推動雙碳目標的積極性不像2020年提出時那么高了，對“運動式”減碳、“一刀切”等做法提出質疑。面對這樣的情況，我們應該怎么辦？縱觀全球氣候治理三十多年的歷程，我們一直都在處理發(fā)展和減排的矛盾平衡關系，即使到現在，在全球大部分經濟體都已經提出碳中和遠景目標的大背景下，減排和發(fā)展的關系仍然沒有得到妥善的處理，壓力依然存在，現實情況仍舊嚴峻。決策體制必須兼顧短期問題和長期目標，考慮短期的安全供應保障等一系列問題。

從能源領域來說，必須真正建立新的生產力和生產關系，只有這樣，才可以在不犧牲經濟增長和生活消費品質的前提下，高質量實現碳達峰碳中和，這幾乎是唯一的方式。從全球來看也是如此，能源生產和消費必須發(fā)生深刻的、躍遷式的變化，才有可能打破困局。當前，全球溫室氣體大約為600億噸二氧化碳當量(2019年的IPCC報告認為是590億噸，最近有所增長)。實現碳中和的目標，在21世紀中葉至21世紀末，全球的溫室氣體要控制在110億噸左右，也就是說要減少80%以上的碳排放，這樣的降幅主要依靠能源技術創(chuàng)新來實現。

碳中和進程下，新能源革命的核心是提高終端能源利用的電氣化率并實現電力系統(tǒng)的深度脫碳。在供給側，以先進核能和可再生能源為代表的非化石能源利用技術將與化石能源的深度脫碳技術形成成本的競爭和替代，但這兩者并非完全是此消彼長的，而應在不同階段實現優(yōu)化組合。高比例地使用間歇性的可再生能源造成了跨時空和多維度耦合的電力電量平衡難題，2017年澳大利亞、2020年美國加州、2021年中國東北都出現過部分因為新能源出力不足導致的緊急停電現象，未來可再生能源在電力系統(tǒng)中的裝機和發(fā)電量比重有可能超過80%，旋轉備用容量緊張、頻率和電壓波動性調節(jié)難度加大等問題將更為突出。在消費側，新能源技術利用方式主要依靠發(fā)電，因此終端用能部門必須顯著提升電氣化水平，既有的煤炭、油氣直接燃燒利用將逐步減少，全社會電氣化率將有可能達到70%左右。在交通運輸領域，電力驅動的汽車、船舶需要得到更大范圍的普及，鋼鐵、水泥、化工、玻璃等工業(yè)部門中以電產熱將成為新的生產工藝，特別是千度以下中低溫的熱源替代；公共、商用和民用建筑中供暖、熱水系統(tǒng)也需要進行電氣化改造，電動汽車V2G、光儲直柔建筑、工業(yè)離散制造等靈活用電的體量和隨機性加大，上億級點位的交互受電充電，負荷響應彈性要求大幅上升。未來這些技術都需要安全、高效、優(yōu)質、低成本的應對方案。

能源領域已經形成國際碳中和競爭新格局，主要經濟體都在加快部署和搶占全球零碳產業(yè)和金融增長“新賽道”。2021年格拉斯哥氣候大會期間，世界領導人峰會形成了《綠色電網倡議：同一個太陽、同一個世界、同一個電網》《全球煤炭向清潔能源轉型聲明》《零排放中、重型車輛全球諒解備忘錄》《全球甲烷承諾》《關于森林和土地利用的格拉斯哥領導人宣言》等文件。隨著全球能源轉型投融資的持續(xù)增長，各國越來越深刻地認識到，碳中和新經濟的推動將是可持續(xù)增長的重要動力。美國總統(tǒng)拜登在2021年11月簽署了一項規(guī)模達到1.2萬億美元的基礎設施建設方案，其中包括500億美元的氣候復原計劃和650億美元的清潔能源投資;同時推動參議院通過“重建更美好的未來”(BBB)計劃，其中包括應對氣候變化的5550億美元。歐盟將“綠色新政”作為歐洲復興的重要支撐點，全方位地提出了能源、工業(yè)、生產和消費、基礎設施、交通、糧食和農業(yè)、建筑、稅收和社會福利等一系列更為積極的舉措。即使在歐盟委員會2022年5月提出的、意圖擺脫對俄羅斯化石能源高度依賴的“為歐洲提供可負擔的、安全和可持續(xù)的能源”行動計劃(REPowerEU)也未因短期能源供應安全和價格上漲的巨大挑戰(zhàn)而妥協(xié)。歐洲計劃提高節(jié)能和可再生能源的目標，以推動歐洲能源更加獨立。在更大力度支持歐盟供暖和建筑節(jié)能改造、光伏、氫能、地熱能和生物質能開發(fā)、新能源汽車制造的同時，歐洲議會環(huán)境、公眾健康和食品安全委員會(ENVI)將考慮采取更嚴格的碳邊境調節(jié)機制(CABM)，計劃提前至2025年，開始對電力、鋼鐵、水泥、鋁、化肥、有機化學品、塑料、氫和氨等高耗能產品的直接和間接排放征收“碳關稅”。英國、美國、加拿大等國也在推動類似法案，并考慮打造一個所謂的碳關稅聯(lián)盟，推行“國際碳會計準則”(ICAS)、“綠鋼俱樂部”等貿易壁壘措施。此外，歐盟還將正式實施《歐盟新電池法規(guī)》，未來只有符合全生命周期碳足跡限額和再生材料使用最低比例要求的工業(yè)儲能和電動汽車電池產品才能進入歐盟市場。一場關于新能源革命的馬拉松式競賽已經拉開序幕。

三、復雜形勢下中國對大趨勢應有戰(zhàn)略判斷

從長遠來看，新能源革命的馬拉松式競賽已經拉開序幕。中國的碳中和進程總體上是一條長期性、系統(tǒng)性的道路，未來的40年，不僅僅是我們這代人，后續(xù)幾代人都會面臨這方面的壓力。短期來看，要把氣候問題與國內能源供需問題結合起來，促進能源安全與氣候安全的協(xié)同。

首先，要糾正誤區(qū)，不能把能源安全簡單地視為煤炭安全，因為目前在中國的能源和電力結構中，煤炭占比仍然超過50%，煤電安全問題比較突出。但是，煤炭不是能源安全的全部，所以要全景式地看待產業(yè)鏈、供應鏈的安全問題，不能用短期的困難來否定長期目標，不能過度犧牲長期利益來解決短期問題。同樣，因為長期的碳中和愿景而忽略能源系統(tǒng)轉型基礎和條件的局限，片面夸大當前新能源的潛力，否定化石能源的作用也是不切實際的。

其次，要理性看待煤炭等傳統(tǒng)化石能源退出的問題，空談過激的退煤措施并不一定是好事，反而會增加轉型過程中不必要的代價或阻力。

最后，務實地加強能源技術創(chuàng)新和產業(yè)轉型的賦能措施，特別要兼顧經濟發(fā)展和民生問題。短期的一些配套政策要最大限度地降低風險和挑戰(zhàn)，這個階段可能要多做“加法”，抓住新能源、新經濟、新業(yè)態(tài)帶來的投資和就業(yè)的機遇。碳中和、新能源革命并不是“免費的午餐”，全社會達成轉型共識非常重要，必須認識到我們可能會遭遇的短期陣痛，同時進行持續(xù)性的、創(chuàng)造性的探索。