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杜祥琬:碳中和目標(biāo)引導(dǎo)下的能源轉(zhuǎn)型

能源雜志發(fā)布時間:2020-12-17 11:11:45  作者:杜祥琬

  本文選自杜祥琬在2020能源年會暨第12屆中國能源企業(yè)高層論壇上的講話

  2020年9月,中國向世界宣布了2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。這不僅是我國積極應(yīng)對氣候變化的國策,也是基于科學(xué)論證的國家戰(zhàn)略,既是從現(xiàn)實出發(fā)的行動目標(biāo),也是高瞻遠矚的長期發(fā)展戰(zhàn)略。它更清晰了“能源革命”的階段目標(biāo),也要求我們?yōu)槟茉吹吞嫁D(zhuǎn)型做出更扎實、積極的努力。

  能源轉(zhuǎn)型的世界觀

  從人類文明形態(tài)進步認識能源革命。化石能源(煤、油、氣)的發(fā)現(xiàn)和利用,極大地提高了生產(chǎn)率,使人類由農(nóng)耕文明進入了工業(yè)文明,這是一次典型的能源革命,給人類帶來了很大進步。200多年來,工業(yè)文明在帶來巨大進步的同時,也產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境問題、氣候問題和不可持續(xù)性?,F(xiàn)代非化石能源正在推動人類由工業(yè)文明走向生態(tài)文明。人類文明形態(tài)不斷進步是歷史的必然,能源革命是其基礎(chǔ)和動力。

  全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力:能源技術(shù)進步是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動力;是破解資源匱乏困局的必由之路;是治理環(huán)境污染和應(yīng)對氣候變化的治本之策;是實現(xiàn)經(jīng)濟高效可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動力。

  世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的三個階段:第一階段以煤炭為主。1913年全球的一次能源中70%是煤炭。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,全球能源結(jié)構(gòu)進入以油、氣為主的第二階段,此時,油、氣占到全球一次能源50%以上;現(xiàn)在正在向非化石能源為主的階段轉(zhuǎn)型,這也是世界各個國家的發(fā)展方向和定位目標(biāo)。

  中國和全球不太一樣。中國的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型也有三個階段。第一階段與全球相同,中國能源結(jié)構(gòu)長期以煤炭為主,但分析表明中國不會有一個油、氣為主的階段。中國的第二個階段,是化石能源和非化石能源多元發(fā)展、協(xié)調(diào)互補、此消彼長、逐步轉(zhuǎn)型的階段。中國將通過綠色、低碳、安全、高效的能源轉(zhuǎn)型,來實現(xiàn)電氣化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,核心是低碳化。這次習(xí)主席宣示的兩個目標(biāo),都是圍繞能源低碳轉(zhuǎn)型的。中國最后也要走向非化石能源為主的階段,這也是中國能源結(jié)構(gòu)的第三個階段。

  能源革命下“十四五”能源規(guī)劃的思考

  改革開放以來,中國能源的快速增長支撐著我國經(jīng)濟高速增長。但我國能效與世界先進水平相比還有明顯差距。我國能源結(jié)構(gòu)也有所改善,但還不具有革命性。粗放的增長(產(chǎn)業(yè)偏重、能效偏低、結(jié)構(gòu)高碳)使環(huán)境問題日趨尖銳,推動了關(guān)于轉(zhuǎn)變發(fā)展方式和能源革命的覺醒。

  從“能源發(fā)展”到“能源革命”:中國經(jīng)濟由平面擴張型向多維立體質(zhì)量型轉(zhuǎn)變,能源面臨“四個革命”。這里就“消費革命”和“生產(chǎn)革命”各說一點。

  能源消費革命,概括起來就是由粗放、低效走向節(jié)約、高效。能源體系首先追求能效。中國將能源強度列入了考核指標(biāo),多年來有所進步,但還不夠。我們現(xiàn)在單位GDP消耗的能源還是世界平均水平的1.3倍。如果我們把這個1.3進步到1.0的話,意味著我們可以節(jié)約十幾億噸標(biāo)煤。所以,節(jié)能提效是中國能源戰(zhàn)略之首,是綠色低碳的第一能源,是國家能源供需安全和環(huán)境安全的要素。在以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)下,節(jié)能提效也是減排的主力。

  能源生產(chǎn)革命,概括起來就是由黑色、高碳逐步轉(zhuǎn)向綠色、低碳。以化石能源為主轉(zhuǎn)向非化石能源為主??梢哉f,我國“能源革命”任重道遠。

  要想在2030年前碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和,“十四五”必須打下堅實基礎(chǔ)。我們要以較低的能源彈性系數(shù)(≤0.4)滿足每年大約2%的能源增長。在碳中和的背景下,“十四五”期間能源的增量主要由非化石能源提供。

  能源轉(zhuǎn)型也有風(fēng)險,轉(zhuǎn)型不力會導(dǎo)致能源系統(tǒng)和技術(shù)的落后,社會創(chuàng)新乏力,五大發(fā)展理念不落地,低效投資等是主要的方向性風(fēng)險。

  化石能源要盡可能適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型,做出貢獻。對于煤炭來說,要更大力度高效清潔利用,技術(shù)進步和碳約束將使煤炭消費逐步減少,煤炭消費率先達峰;高效煤電和新能源可以協(xié)調(diào)互補,逐步轉(zhuǎn)型;控煤不是控制經(jīng)濟發(fā)展,而是促進經(jīng)濟和就業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展和積極轉(zhuǎn)型。對油氣來說,要常非并重、陸海并舉、加強勘探、增加儲備??偟膩碚f,是穩(wěn)油增氣,提高天然氣消費的比例。值得強調(diào)的是考慮到環(huán)境約束、經(jīng)濟約束和碳約束,依靠煤炭實現(xiàn)油、氣自給不現(xiàn)實。

  大力發(fā)展非化石能源,促進低碳轉(zhuǎn)型,是國內(nèi)推進能源革命、對外構(gòu)建人類命運共同體的融合點,也是推動“雙循環(huán)”相互促進新發(fā)展格局的抓手。

  經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的需求牽引了可再生能源快速增長。而自然資源、技術(shù)能力(包括儲能)、成本下降支撐了可再生能源的快速增長。風(fēng)電、光伏發(fā)電成本快速下降,分布式低碳能源網(wǎng)絡(luò)將培育能源的“產(chǎn)消者”,中東部能源做到高比例自給,可減緩“西電東送”和“北煤南運”的壓力。河南省蘭考縣以前基本依賴外來煤電。經(jīng)過三年能源革命試點工作,蘭考已經(jīng)是自發(fā)自用電為主。到2021年,蘭考還要給開封輸送電力,靠的就是可再生能源。

  到2025年,中國非化石能源在一次能源的占比大約達到20%,電力在終端能源的占比將大于30%,非化石電力裝機占比將達到50%,發(fā)電量大于40%。這些指標(biāo)的實現(xiàn),就涉及到水電、核電和風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)?,也涉及到儲能、新能源汽車等技術(shù)領(lǐng)域以及綜合能源服務(wù),電網(wǎng)向智能電網(wǎng)進步,微網(wǎng)、虛擬電廠這樣的新業(yè)態(tài)會快速發(fā)展。

  非水可再生能源原本微不足道,現(xiàn)在舉足輕重,再過若干年必將擔(dān)當(dāng)大任。因此要做好自己,不斷創(chuàng)新,占領(lǐng)新能源的戰(zhàn)略制高點,贏得未來。

  從能源轉(zhuǎn)型看碳中和

  世界溫室氣體排放有多種,但主要是二氧化碳,占73%。而二氧化碳的90%來自化石能源(煤、油和氣)的燃燒。目前全球一次能源的利用當(dāng)中,84%來自于化石能源,其二氧化碳排放2019年是342億噸,其次是甲烷和其它溫室氣體。

  所謂碳中和要看三個公式,第一個公式:能源碳排放=能源消耗量×化石能源的占比×單位化石能源排放(需計及多種溫室氣體和多種化石能源)。第二個公式:碳匯=林業(yè)等碳匯吸收(CCUS等移除)。第三個碳中和就是:碳排放=碳匯。

  從2006年以后,中國成了世界第一大排放國。2017年的數(shù)據(jù),中國排放98.4億噸二氧化碳,這個數(shù)大于美國、歐盟的總和。

  從行業(yè)來看,碳排放源從何而來?其中電力行業(yè)(主要是火電)占41%,交通行業(yè)占28%,而建筑和工業(yè)占31%。

  由此,可以得出碳中和三要素。第一個要素是節(jié)能、提效。在化石能源為主的今天,這是全球和中國降碳的首要措施。第二個要素是能源替代。既能源結(jié)構(gòu)中,降低化石能源(特別是煤炭)占比,高比例發(fā)展非化石能源(特別是可再生能源),使成為高質(zhì)量能源。第三個要素是移除。也就是增加碳匯(及CCUS)。

  在“十四五”期間能源的增量主要靠非化石能源,特別是由可再生能源提供,天然氣也要有一定的增長。為此,在“十四五”期間必須高度重視調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),同時加強技術(shù)進步來節(jié)能提效。煤炭消耗不再增長:“煤達峰”甚至“煤過峰”。

  而“十五五”期間,隨著非化石能源增長與再電氣化的發(fā)展,開始部分替代煤和油的存量。煤碳+石油消耗要盡早達峰。中東部地區(qū)率先2030年前碳達峰。逐步建立我國的新能源電力體系、能源體系,基于這個能源體系的經(jīng)濟體系將支撐我國的生態(tài)文明社會。

  碳中和目標(biāo)對我國是挑戰(zhàn)更是機遇,將帶來新產(chǎn)業(yè)、新增長點、新投資,實現(xiàn)經(jīng)濟、能源、環(huán)境、氣候共贏。

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