推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，其中能源系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型將是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平下，應(yīng)采用“兩步加速”的總體發(fā)展方案，近期可通過(guò)加快發(fā)展非化石能源，確保2030年前碳達(dá)峰，并實(shí)施以2℃溫升目標(biāo)和1.5℃溫升目標(biāo)為導(dǎo)向的長(zhǎng)期轉(zhuǎn)型路徑，力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。為保證“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)大力加強(qiáng)高比例可再生能源及配套技術(shù)、煤電行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑以及碳捕集、利用和封存等關(guān)鍵技術(shù)或規(guī)劃問(wèn)題的研究。

 

　　清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院在2020年?duì)款^完成的《中國(guó)低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型路徑研究》課題，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的低碳轉(zhuǎn)型情景和路徑進(jìn)行了研究。該課題設(shè)置了4種情景，分別為當(dāng)前政策情景、強(qiáng)化政策情景、2℃溫升情景和1.5℃溫升情景。當(dāng)前政策情景描述了我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前政策情景下的發(fā)展軌跡;強(qiáng)化政策情景描述了在強(qiáng)化現(xiàn)有政策手段下的發(fā)展軌跡;2℃溫升情景和1.5℃溫升情景分別描述了以實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》設(shè)定溫升目標(biāo)為約束條件，倒逼轉(zhuǎn)型的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展軌跡。

 

　　研究表明，在當(dāng)前政策和強(qiáng)化政策2種情景下，我國(guó)將在2030年左右實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，但由于能源和經(jīng)濟(jì)體系自身的巨大慣性，難以實(shí)現(xiàn)2060年碳中和的目標(biāo)。在當(dāng)前政策和強(qiáng)化政策情景下，我國(guó)到2050年的碳排放量?jī)H比峰值分別下降10%和40%左右，與碳中和目標(biāo)的要求相去甚遠(yuǎn)。2℃溫升情景和1.5℃溫升情景的研究結(jié)果表明，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)需要進(jìn)一步推進(jìn)深度減排政策。因此，基于上述結(jié)果，清華大學(xué)在研究報(bào)告中提出基于強(qiáng)化政策情景盡快實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，并加快推進(jìn)實(shí)施以2℃和1.5℃溫升目標(biāo)為導(dǎo)向的長(zhǎng)期低碳轉(zhuǎn)型路徑，即圖3中陰影部分所示。這需要我國(guó)全面加強(qiáng)減碳相關(guān)領(lǐng)域的工作力度，按照建議路徑和方向?yàn)樽罱K實(shí)現(xiàn)2060年碳中和的總體目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
 

 

圖3我國(guó)幾種典型發(fā)展路徑情景下的二氧化碳排放演變趨勢(shì)

 

　　當(dāng)前，能源相關(guān)的碳排放量(包括能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化和終端利用的全過(guò)程)占我國(guó)全部碳排放量的80%以上。2020年，我國(guó)一次能源消費(fèi)總量為49.8×108t標(biāo)準(zhǔn)煤，煤炭占比為57%左右，而非化石能源占比僅為15%左右，這導(dǎo)致了約100億t與能源相關(guān)的二氧化碳排放量。因此，能源行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型將是我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。

 

　　圖4和圖5分別給出了為保證實(shí)現(xiàn)2℃和1.5℃溫升目標(biāo)，我國(guó)能源系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型路徑。
 

 

圖42℃溫升情景一次能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型路徑


圖５  1.5 ℃溫升情景一次能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型路徑

 

　　在2℃溫升情景下，一次能源消費(fèi)將在2035年前后實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，到2050年將下降到52×108t標(biāo)準(zhǔn)煤左右;2050年非化石能源在一次能源消費(fèi)中的占比將達(dá)到70%以上，一次能源用于發(fā)電的比例將從當(dāng)前的45%提高到2030年的50%，2050年將達(dá)到約75%;發(fā)電量結(jié)構(gòu)中，非化石能源發(fā)電量占總發(fā)電量比例將由當(dāng)前的約32%提升到約90%;終端能源消費(fèi)中，電力消費(fèi)占比也將大幅提高，由目前約25%提升到2050年的約55%。

 

　　到2050年，我國(guó)能源相關(guān)碳排放量將降至29×108t左右，比2020年下降約70%，將實(shí)現(xiàn)溫室氣體的大幅減排。

 

　　在1.5℃溫升情景下，我國(guó)一次能源消費(fèi)總量將在2030年前后實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，2050年將下降到50×108t標(biāo)準(zhǔn)煤左右;2050年非化石能源在一次能源消費(fèi)中的占比將超過(guò)85%，一次能源用于發(fā)電的比例將從當(dāng)前的45%提高到2050年的約85%;發(fā)電量結(jié)構(gòu)中，非化石能源發(fā)電量占總發(fā)電量比例將提高到約90%。與2℃溫升情景相比，1.5°C溫升情景下我國(guó)全社會(huì)電氣化水平更高，電力消費(fèi)占終端能源消費(fèi)比例將由目前約25%大幅提高到約68%。

 

　　到2050年，我國(guó)能源相關(guān)碳排放量將比2020年下降85%左右，為2060年最終實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

 

　　實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)從以化石燃料為主體向以新能源為主體的轉(zhuǎn)變，我國(guó)需要付出巨大的代價(jià)。根據(jù)清華大學(xué)的研究結(jié)果，在2℃溫升目標(biāo)導(dǎo)向的轉(zhuǎn)型路徑下，中國(guó)能源行業(yè)在2020—2050年期間需要新增投資約100×104億元，約占每年GDP的1.5%～2.0%。在1.5℃溫升目標(biāo)導(dǎo)向的轉(zhuǎn)型路徑下，能源行業(yè)需新增投資約138×104億元，超過(guò)每年GDP的2.5%。低碳轉(zhuǎn)型將是我國(guó)能源系統(tǒng)有史以來(lái)規(guī)模最大、最徹底、投資也最大的一次轉(zhuǎn)型，需要全社會(huì)在技術(shù)、資金、政策等全方面做好積極準(zhǔn)備。

 

　　為實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)，筆者提出如下政策建議：

 

　　未來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵是能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型，其中2個(gè)關(guān)鍵的著力點(diǎn)是提高可再生能源在一次能源消費(fèi)中的占比和提高終端能源電氣化率，因此電力行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型將是能源轉(zhuǎn)型的核心。我國(guó)已經(jīng)明確提出要建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。習(xí)近平總書(shū)記也已經(jīng)在更新的中國(guó)自主減排承諾方案(NDC)中提出，中國(guó)的風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)到2030年將達(dá)到12億kW以上，因此未來(lái)我國(guó)需要長(zhǎng)期、大規(guī)模發(fā)展新能源。另外，未來(lái)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)中的靈活性資源、可靠備用資源、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量資源等都提出了更高的要求。但目前取消補(bǔ)貼后的可再生能源項(xiàng)目的盈利性仍不理想，發(fā)展可再生能源與土地占用之間的系統(tǒng)性矛盾也仍待解決，導(dǎo)致企業(yè)長(zhǎng)期持續(xù)大規(guī)模投資的熱情存在較大不確定性;另外，化學(xué)和其他新型儲(chǔ)能等高比例可再生能源支撐配套技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用仍面臨技術(shù)、成本、缺乏合理收益機(jī)制等多方面問(wèn)題。

 

　　因此，建議有關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)支持可再生能源加快發(fā)展的配套政策的研究，例如加快電力市場(chǎng)、碳市場(chǎng)和綠證市場(chǎng)等有利于可再生能源發(fā)展的市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)，完善可再生能源配額制等配套政策手段。另外，可加大對(duì)高比例可再生能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、示范和推廣應(yīng)用的政策支持，盡快研究并出臺(tái)針對(duì)儲(chǔ)能的合理收益機(jī)制，為盡快實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的大規(guī)模發(fā)展鋪平道路。

 

　　煤電依然是我國(guó)最大的電力來(lái)源，2020年其發(fā)電量占比達(dá)61%，遠(yuǎn)超其他發(fā)電技術(shù)。未來(lái)要實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的碳中和，大幅降低燃煤發(fā)電量將不可避免。但我國(guó)在運(yùn)機(jī)組規(guī)模高達(dá)10.8億kW，占全球一半左右，而且平均年齡只有12年，遠(yuǎn)未達(dá)到退役時(shí)間。同時(shí)，我國(guó)的煤電機(jī)組無(wú)論從效率、安全可靠性，還是常規(guī)污染物減排等方面基本都處在全球領(lǐng)先水平，是非常優(yōu)質(zhì)的發(fā)電資產(chǎn)。如果在“雙碳”目標(biāo)下大規(guī)模關(guān)停尚處年輕階段的煤電機(jī)組，將造成上萬(wàn)億元發(fā)電資產(chǎn)的擱淺和浪費(fèi)，并至少導(dǎo)致煤電行業(yè)數(shù)十萬(wàn)人失去就業(yè)崗位，甚至引發(fā)較大規(guī)模的金融和社會(huì)穩(wěn)定問(wèn)題。

 

　　因此，如何處置我國(guó)龐大的煤電資產(chǎn)將是決定我國(guó)電力乃至能源行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型成敗的關(guān)鍵因素之一，必須加快研究煤電行業(yè)和資產(chǎn)的出路問(wèn)題。面對(duì)未來(lái)可再生能源占比大幅提高的電力系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)靈活性改造后的煤電機(jī)組依然有可能大有作為。建議加快煤電資產(chǎn)低碳轉(zhuǎn)型出路的研究，并配套出臺(tái)支持政策。例如一個(gè)可能的方案是，逐步縮減煤電機(jī)組的平均發(fā)電小時(shí)數(shù)，降低發(fā)電量和碳排放量，但同時(shí)保留尚在正常壽命期內(nèi)的優(yōu)質(zhì)煤電機(jī)組作為靈活性和備用資源，并由整個(gè)電力系統(tǒng)中享受煤電機(jī)組支撐服務(wù)的其他參與方(可能主要是新能源企業(yè))提供給煤電企業(yè)保持其可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的合理容量補(bǔ)償費(fèi)用。這將為我國(guó)煤電行業(yè)在未來(lái)中長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn)碳中和歷史階段中保持可持續(xù)發(fā)展和平穩(wěn)著陸創(chuàng)造有利條件。

 

　　未來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和并不一定以非化石能源完全替代化石能源為唯一選擇。在替代難度大的某些領(lǐng)域，例如煉鋼焦?fàn)t、水泥窯爐等一些工業(yè)過(guò)程以及發(fā)電領(lǐng)域，適度保留化石能源可能是綜合成本效益最優(yōu)的方案。對(duì)剩余的化石能源使用環(huán)節(jié)，實(shí)施CCUS是最有效的碳中和路徑之一。由于煤炭仍將在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)揮重要作用，發(fā)展CCUS能夠幫我國(guó)盡可能延長(zhǎng)煤炭、煤電等相關(guān)產(chǎn)業(yè)和資產(chǎn)的生存時(shí)間，因此更具重要意義。

 

　　我國(guó)目前由企業(yè)主導(dǎo)已經(jīng)在CCUS方面有所探索，并建成了若干中等規(guī)模的示范裝置，但相關(guān)技術(shù)尚未完全成熟，而且在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施規(guī)范、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)或約束機(jī)制以及管理體制等方面基本仍屬空白。因此，建議有關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)CCUS研發(fā)、示范和推廣應(yīng)用的政策支持力度，加快CCUS發(fā)展，為將來(lái)在保留一次能源中化石能源一定比例的前提下，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)做好充足的技術(shù)儲(chǔ)備。

 

　　總之，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是我國(guó)順應(yīng)全球合作、應(yīng)對(duì)氣候變化大勢(shì)向全世界做出的莊嚴(yán)承諾，體現(xiàn)了我國(guó)的大國(guó)形象和大國(guó)擔(dān)當(dāng)，但實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)并不能一蹴而就，而是需要全國(guó)各行業(yè)、全社會(huì)付出艱苦努力，尤其是能源行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。本文對(duì)我國(guó)提出“雙碳”目標(biāo)的背景、意義以及實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的可能路徑進(jìn)行了分析，并對(duì)如何以較低的綜合成本確保我國(guó)“雙碳”目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探討并提出了若干政策建議。(作者：李 政  張東杰  潘玲穎  李天梟  高俊偉)