碳中和背景下能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展的路徑研究

蘇麗婷

（泉州工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院，福建 泉州 362500）

立足新時代的發(fā)展，我國明確提出生態(tài)文明建設(shè)要在2030 年前努力實現(xiàn)碳達峰，2060 年前力爭實現(xiàn)碳中和的階段性發(fā)展目標［1］。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國的碳排放依舊呈排量大、總量高、增量快的階段，化石能源在我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟社會發(fā)展中仍占據(jù)超高比例。能源作為我國社會經(jīng) 濟發(fā)展的重要支撐，能源結(jié)構(gòu)性改革勢必具有其特殊復(fù)雜性［2］。因此，本文立足于碳中和發(fā)展背景，以能源低碳轉(zhuǎn)型為基本要求，結(jié)合當前能源的發(fā)展特征和新時代發(fā)展需求，系統(tǒng)剖析現(xiàn)階段我國能源供需體系在實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型中的困難與挑戰(zhàn)，研判生態(tài)文明建設(shè)中綠色低碳發(fā)展目標下能源供需雙側(cè)的協(xié)同發(fā)展機制，并提出碳中和背景下能源供需雙側(cè)協(xié)同深度耦合發(fā)展的路徑方案，以期為促進新時代我國經(jīng)濟社會綠色高質(zhì)量發(fā)展提供一定的參考。

一、能源供需雙側(cè)協(xié)同發(fā)展的現(xiàn)狀與問題

（一）能源上下游產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動關(guān)系錯綜復(fù)雜

能源是支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，經(jīng)濟的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)是影響能源消費的主要因素［3］。在碳中和背景下，立足于降碳減排綠色發(fā)展的視角，以碳中和為推動綠色發(fā)展的目標，能源上下游產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的綠色低碳轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)能源供需雙側(cè)協(xié)同發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是支撐反向推動能源結(jié)構(gòu)綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。此外，能源上下游產(chǎn)業(yè)鏈上的利益主體貫穿能源產(chǎn)業(yè)價值鏈的全要素、產(chǎn)品系統(tǒng)以及能源回收系統(tǒng)，效益指標各不相同，能源結(jié)構(gòu)的綠色低碳轉(zhuǎn)型既可以滿足能源上下游產(chǎn)業(yè)鏈利益主體的發(fā)展需求，還能夠推動綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，促進能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游的深度耦合。

但是，傳統(tǒng)化石能源的產(chǎn)業(yè)鏈上游利益主體主要以能源勘探開發(fā)為主，在新能源更替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的實際過程中，由于新能源產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)模尚未達到經(jīng)濟社會發(fā)展需求，傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)已逐步進入綠色低碳轉(zhuǎn)型期，新舊能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革闕略導(dǎo)致能源保供能力下降，激化了新能源并網(wǎng)消納帶來的能源供需失衡矛盾。此外，能源下游產(chǎn)業(yè)鏈的利益主體主要集中于以高能耗為主的工業(yè)和交通行業(yè)，不僅生產(chǎn)中能源會造成高污染，而且利益涉及的密切行業(yè)面廣泛。簡言之，當前我國能源產(chǎn)業(yè)鏈的下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)中能源投入總量巨大，產(chǎn)出品往往是以重要的生產(chǎn)要素為主滲透到各行各業(yè)的生產(chǎn)制造中，牽一發(fā)而動全身，能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)業(yè)間關(guān)系不僅錯綜復(fù)雜，且涉及面涵蓋行業(yè)十分廣泛，對于推動能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色低碳轉(zhuǎn)型帶來了艱巨的挑戰(zhàn)。

（二）能源的供需結(jié)構(gòu)空間區(qū)域匹配程度低

以傳統(tǒng)化石能源為主的能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，在綠色低碳發(fā)展的變革中受規(guī)模效益的原則因素影響，導(dǎo)致能源的供需結(jié)構(gòu)出現(xiàn)空間區(qū)域上的分離與失衡，從而造成能源資源配置效率難以提高、能源供需結(jié)構(gòu)空間區(qū)域差異化拉大的結(jié)果。實際上，縱觀我國能源供需分布的空間區(qū)域特征，可以看出，當前我國低碳新能源的資源供給區(qū)集中在我國的西北和西南地區(qū)，低碳新能源的資源需求區(qū)集中在我國的東部沿海地區(qū)，負荷中心在空間區(qū)域上整體呈現(xiàn)逆向分布［4］。低碳新能源的資源供給區(qū)作為主要的送能端，低碳新能源儲量豐富；低碳新能源的資源需求區(qū)作為主要的受能端，區(qū)位優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢創(chuàng)造了巨大的低碳新能源需求，而一直以來平衡能源供需的主要方式是橫跨我國東西部的遠距離能源輸送模式。

除此以外，以風(fēng)能、光能及水能等為主的低碳新能源在我國的空間區(qū)域分布十分不均衡。我國西部地區(qū)具備豐富的風(fēng)能、光能及水能的儲備，而我國東部地區(qū)只在沿海區(qū)域儲備一定的風(fēng)能和潮汐能，且低碳新能源產(chǎn)能遠不夠區(qū)域需求［5］?？臻g區(qū)域上的低碳新能源供需協(xié)同是實現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置的基本要求，低碳新能源空間區(qū)域分布的失衡阻礙了能源區(qū)域供需協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展。無論是能源儲備豐富的西部地區(qū)，還是區(qū)位優(yōu)勢明顯的東部地區(qū)，就電氣化發(fā)展而言，農(nóng)村與城鎮(zhèn)之間的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完備程度差異較大，導(dǎo)致以光伏、風(fēng)電為主的低碳新能源在我國農(nóng)村地區(qū)的建設(shè)之路任重道遠。

（三）能源的低碳技術(shù)創(chuàng)新與耦合受到制約

能源的低碳開發(fā)與儲能技術(shù)的創(chuàng)新與深度耦合，是助力能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵核心。然而，低碳新能源的大規(guī)模發(fā)電并網(wǎng)兼具間歇性和隨機性兩大特征，當傳統(tǒng)化石能源在綠色低碳轉(zhuǎn)型過程中出力壓降，受環(huán)境因素影響明顯的全壓差不僅難以預(yù)測，且極容易造成電力供給的強波動性。盡管我國在能源需求管理與響應(yīng)方面采取了多項針對性措施，但是僅依靠供給側(cè)增加能源配置以實現(xiàn)用電需求的模式，顯然無法從根本上解決能源需求的隨機性特征。與此同時，我國當前尚未系統(tǒng)掌握極端天氣下以光伏、風(fēng)電為主的低碳新能源發(fā)電技術(shù)，相應(yīng)的電力供應(yīng)受環(huán)境影響的極不穩(wěn)定性仍缺乏有效解決的技術(shù)手段，導(dǎo)致目前低碳新能源的開發(fā)阻礙重重。

（四）能源供需雙側(cè)協(xié)同體系遭受市場阻礙

市場機制作為優(yōu)化能源資源配置的“無形之手”，既是實現(xiàn)能源的生產(chǎn)與消費一體化均衡的關(guān)鍵路徑，也是有效降低能源資源有效配置的經(jīng)濟成本的主要方式。當前，我國的能源利用方式仍然無法滿足生態(tài)文明建設(shè)，日益突出的矛盾根本在于現(xiàn)有的能源系統(tǒng)受產(chǎn)業(yè)和市場雙重壁壘無法打破，缺乏統(tǒng)一、開放的能源市場體系，致使無序競爭愈演愈烈，對能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展造成了嚴重阻礙。一方面，我國的環(huán)節(jié)電力定價尚未開放競爭，當前的發(fā)電成本不斷上漲，而工商業(yè)用電成本逐步下降，尤其是煤電行業(yè)受市場價格波動和產(chǎn)業(yè)鏈借位的影響風(fēng)險度，在能源結(jié)構(gòu)的綠色低碳轉(zhuǎn)型過程中矛盾愈發(fā)凸顯。另一方面，目前，我國的碳排放權(quán)交易市場無法實現(xiàn)價格的穩(wěn)定和市場的高流動性兼?zhèn)?，究其原因在于單一配額免費但覆蓋面十分有限之間的矛盾，無論從激勵低碳新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度，還是從約束傳統(tǒng)化石能源產(chǎn)業(yè)的角度，都無法起到有效作用。同樣，綠證和可再生能源超額消納量是電力市場交易的現(xiàn)狀，與之對應(yīng)的碳市場在交易與配額方面，二者高度疊加重合，但是受制于產(chǎn)品的單一性和互動的高壁壘，導(dǎo)致能源供需利益主體無法通過市場實現(xiàn)深度耦合。

二、能源供需雙側(cè)協(xié)同發(fā)展的主要路徑

（一）推動低碳新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游深度耦合

能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展的實現(xiàn)，重點在于低碳新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游相互嵌套，從而形成的產(chǎn)業(yè)內(nèi)與產(chǎn)業(yè)間的耦合機制。首先，基于循環(huán)經(jīng)濟視角探究碳中和背景下能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游的產(chǎn)業(yè)耦合，既要降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)對生態(tài)環(huán)境的影響，也要實現(xiàn)生產(chǎn)的副產(chǎn)品與廢棄物的高效循環(huán)再利用。從而引導(dǎo)企業(yè)通過延長產(chǎn)業(yè)鏈和突破行業(yè)壁壘的方式，橫向?qū)崿F(xiàn)能源產(chǎn)品及其廢棄物的合理開發(fā)與高效回收再利用，以此促進多產(chǎn)業(yè)間耦合共生新模式，加快能源供需雙側(cè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同降碳減排進程。其次，能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)橫向聯(lián)動和縱向協(xié)同，即能源產(chǎn)業(yè)內(nèi)部縱向深化，能源產(chǎn)業(yè)間橫向拓展協(xié)作，以能源多樣的梯度利用和能源多行業(yè)互補的模式，打破低碳新能源行業(yè)的傳統(tǒng)壟斷壁壘，提高低碳新能源在能源供需雙側(cè)系統(tǒng)層的有效利用率。最后，采用數(shù)字化技術(shù)，促進低碳新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游高效聯(lián)動與高質(zhì)量發(fā)展。低碳新能源開發(fā)與儲能技術(shù)的創(chuàng)新離不開數(shù)字化技術(shù)的融合，以5G 通信、云計算和IoT 物聯(lián)網(wǎng)為支撐的數(shù)字能源網(wǎng)建設(shè)，具有低成本、高效率的優(yōu)勢，借助其高效的信息與能源資源整合能力，不僅可以為企業(yè)降碳減排提供賦能，還能夠作為核心支撐構(gòu)建低碳新能源產(chǎn)業(yè)鏈樞紐平臺，實現(xiàn)低碳新能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展。

（二）增強低碳新能源區(qū)域空間布局廣度協(xié)同

立足于生態(tài)文明建設(shè)的綠色發(fā)展要求，低碳新能源的供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展需要積極發(fā)揮區(qū)域能源優(yōu)勢互補作用，實現(xiàn)跨空間的區(qū)域新能源均衡高質(zhì)量發(fā)展。一方面，低碳新能源負荷的上限受自然資源和技術(shù)發(fā)展水平及相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的綜合影響，要求低碳新能源的供給側(cè)要以區(qū)域的人口流動特點為基礎(chǔ)，以城市聚集效應(yīng)為依托，結(jié)合產(chǎn)業(yè)的區(qū)域分布特點，綜合考量長短期區(qū)域的能源負荷需求結(jié)構(gòu)與特點，合理配置區(qū)域低碳新能源的供需調(diào)度。另一方面，低碳新能源的供需雙側(cè)協(xié)同既要實現(xiàn)城市間互補，也要實現(xiàn)城鄉(xiāng)間互補。演進式發(fā)展是城市空間布局形成的主要方式，基于交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅拓寬了城市邊界，也以同樣的空間發(fā)展特征演進能源利用模式。新時代城市空間布局應(yīng)趨近于緊湊型，既可以提升低碳新能源的輸送效率，也能夠建設(shè)均衡的能源供需雙側(cè)高質(zhì)量發(fā)展體系。

（三）構(gòu)建低碳新能源開發(fā)儲能技術(shù)創(chuàng)新機制

提升低碳新能源供需雙側(cè)的可控性和穩(wěn)定性，必須依靠源網(wǎng)荷儲一體化協(xié)同發(fā)展，從而優(yōu)化低碳新能源資源配置，有效提高低碳新能源的利用率。首先，低碳新能源開發(fā)與儲能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展需要知識、制度的協(xié)同創(chuàng)新，組成多階段的動態(tài)演化，知識創(chuàng)造是基礎(chǔ)，制度協(xié)調(diào)是保障，協(xié)同識別并規(guī)避低碳新能源開發(fā)與儲能技術(shù)風(fēng)險，保障低碳新能源開發(fā)與儲能技術(shù)迭代機制。同時，深度融合數(shù)字化技術(shù)，以分布式助力低碳新能源儲能技術(shù)的革新，實現(xiàn)能源系統(tǒng)實時調(diào)峰調(diào)頻；連接低碳新能源的供需雙側(cè)鏈數(shù)據(jù)渠道，集聚數(shù)字化技術(shù)流拓展低碳新能源系統(tǒng)邊界，賦能低碳新能源產(chǎn)業(yè)供需雙側(cè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與迭代，為低碳新能源供需雙側(cè)的協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。

（四）完善低碳新能源市場聯(lián)動高效運作體系

低碳新能源的供需雙側(cè)市場結(jié)構(gòu)組成，依靠電力交易市場和碳排放權(quán)交易市場。其中，電力交易市場能夠為低碳新能源供需雙側(cè)利益主體提供數(shù)據(jù)與信息交互的自主權(quán)，提升低碳新能源電力市場的運行水平，不僅可以為低碳新能源供需雙側(cè)利益主體提供低成本、高質(zhì)量的穩(wěn)定電力保障，而且能夠有效提升低碳新能源供需雙側(cè)的新能源資源配置效率。與此同時，低碳新能源的碳排放權(quán)交易市場要結(jié)合數(shù)字化技術(shù)，實時掌握市場變化規(guī)律，以此合理配置低碳新能源的碳排放權(quán)資源，并與電力交易市場協(xié)同聯(lián)動，通過配額交易幫助低碳新能源供需雙側(cè)利益主體實現(xiàn)強制降碳減排，促進低碳新能源供需雙側(cè)系統(tǒng)對低碳新能源資源供需配置的實時平衡。

一方面，厘清電力市場的定價標準，建立完善的電力市場化定價機制，深化低碳新能源電力市場化改革。對于區(qū)域空間和經(jīng)濟發(fā)展條件適配的地區(qū)，試點進行低碳新能源電力市場化體制改革，制定符合經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的低碳新能源電價政策，合理牽引低碳新能源的發(fā)電成本。此外，進一步推動低碳新能源電力試點交易新模式，即要實現(xiàn)低碳新能源開發(fā)核心區(qū)域的綠電交易靈活性和穩(wěn)定性，促進低碳新能源電力消費的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。另一方面，健全低碳新能源的碳排放權(quán)交易市場體系，實現(xiàn)碳價對低碳新能源供需雙側(cè)利益主體信息與降碳減排成本的實際反映，促進低碳新能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展。以低碳新能源為基礎(chǔ)的碳排放權(quán)交易市場，首要實現(xiàn)覆蓋范圍的廣泛化和覆蓋主體的全面性，以此形成充分有效的低碳新能源競爭市場，從而實現(xiàn)碳排放權(quán)的配額對低碳新能源供需雙側(cè)利益主體的降碳減排水平和履約成本。此外，低碳新能源的碳排放權(quán)交易市場還應(yīng)基于擴充碳交易產(chǎn)品來積極擴大碳市場的交易范圍，并合理規(guī)劃碳排放權(quán)配額分配機制以及低碳新能源的碳交易規(guī)則。低碳新能源的電力市場與碳排放權(quán)交易市場的高效聯(lián)動運作體系能夠有效發(fā)揮低碳新能源市場體系在能源供需雙側(cè)的能源資源優(yōu)化配置作用，實現(xiàn)低碳新能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展。低碳新能源市場相關(guān)政策的制定是市場運作體系的重要保障，建立中、短期低碳新能源下碳排放權(quán)交易市場助推電力市場協(xié)同高效發(fā)展，立足于長期低碳新能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展，促進從“碳—電”新能源雙市場聯(lián)動深度耦合的協(xié)同互濟，既能實現(xiàn)定價實時反映真實成本，也能實現(xiàn)碳排放成本的實時量化，共同推動綠色發(fā)展。

三、結(jié)語

綜合而言，能源作為我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐，能源結(jié)構(gòu)性改革具有其特殊復(fù)雜性。一方面是能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)上的改革，亟須符合發(fā)展需求面向新時代的能源生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新與變革，推動能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和空間布局的變遷與優(yōu)化，促進能源結(jié)構(gòu)供給側(cè)的革新性調(diào)整；另一方面是能源需求側(cè)結(jié)構(gòu)上的改革，須完善能源綠色低碳生產(chǎn)與消費的制度與政策建設(shè)，落實節(jié)能管理，推動經(jīng)濟社會向電氣化方向轉(zhuǎn)型，著力實現(xiàn)綠色低碳化生產(chǎn)和消費。因此，碳中和背景下能源供需雙側(cè)協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展要立足于能源供需上下游產(chǎn)業(yè)鏈，均衡空間區(qū)域配置，創(chuàng)新低碳能源開發(fā)與儲能技術(shù)，健全碳、電市場機制，推動綠色發(fā)展。