實現碳達峰、碳中和目標的路徑
從人類文明形態(tài)進步的高度來認識能源革命。人類文明形態(tài)的不斷進步是歷史的必然,能源革命是基礎和動力?;茉吹陌l(fā)現和利用極大地提高了勞動生產率,使人類由農耕文明進入了工業(yè)文明,這是一輪全球性的能源革命。二百多年來,工業(yè)文明在促進社會巨大進步的同時,也帶來了日益嚴重的環(huán)境問題、氣候變化問題和發(fā)展的不可持續(xù)性?,F代非化石能源技術的巨大進步正在推動人類由工業(yè)文明走向生態(tài)文明,這是又一輪深刻的能源革命。“能源低碳化事關人類未來”已經成為全球共識。歐盟于2020年提出了“綠色復蘇計劃”,決定投入1.82萬億歐元,努力成為第一個碳中性大陸;美國新一屆政府已經宣布重返《巴黎協(xié)定》;德國宣布2050年要實現溫室氣體凈零排放。企業(yè)層面,近期國內外眾多能源公司紛紛發(fā)布碳中和目標和行動方案。
樹立新的能源安全觀。能源安全很重要的方面是供需安全,要以“科學供給”滿足“合理需求”。目前階段,一方面要調整化石能源供給,另一方面要逐步倚重自己可以掌控的非化石能源供給。值得強調的是,可再生能源資源的利用是我國自己可以掌控的,它不依賴國際地緣政治的變幻,有利于實現能源體系的獨立性和安全性。牽引可再生能源快速增長的,是經濟社會可持續(xù)發(fā)展的需求,而支撐其穩(wěn)定、快速增長的是其背后的自然資源和開發(fā)這些資源的技術能力的提升及成本的不斷下降。能源安全除包括供需安全外,還應當包括環(huán)境安全、氣候安全,能源造成的環(huán)境問題(大氣、水、資源可持續(xù)等)和氣候問題要解決好。
重新認識我國的能源資源稟賦。在化石能源資源“富煤、缺油、少氣”的同時,豐富的非化石能源資源是我國能源資源稟賦的重要組成部分,我國應逐步建成以非化石能源為主的低碳能源體系。我國中東部的能源供給可以按“身邊取和遠方來”相結合、“分布式與集中式”相結合的思路發(fā)展。在西北地區(qū)建電力大基地,通過特高壓西電東送(集中式、遠方來)只是一種模式,而“分布式、身邊取”將提高中東部能源自給比例,論證表明:這種模式的資源可供性、技術可行性和經濟可行性都是成立的,不僅有助于“源網荷儲一體化”的局域電網,“微網”和“虛擬電廠”的批量生長,可減緩“西電東送”和“北煤南運”的壓力,而且對我國能源結構低碳化、空間格局的趨于平衡、城鄉(xiāng)一體化的能源基礎設施升級都是有利的。重新認識我國的能源資源稟賦,是正確認識我國國情的要素,對于確保國家長遠的能源安全、引導能源轉型具有方向性、戰(zhàn)略性的意義。
能源轉型中的化石能源。實現公平、公正的能源轉型,能源安全保障與低碳轉型并行不悖。據《BP世界能源統(tǒng)計年鑒2020》公布的數據顯示,2019年我國煤炭產量超過全球總產量的47%,而煤炭消費量在全球的占比高達近52%。我國是世界最大的煤炭生產和消費國,煤炭目前仍是我國能源供應的基礎性能源,應堅持清潔、高效利用,發(fā)電為主,通過技術進步,減少非發(fā)電用煤;發(fā)展清潔供暖,更大力度替代散燒煤,煤炭消耗總量在“十四五”時期盡早達峰;同時,與非化石能源協(xié)調互補,支持能源結構優(yōu)化。國家統(tǒng)計局數據顯示,2019年我國煤炭消費占能源消費總量比重為57.7%,能源結構偏煤轉型有困難的一面,但也恰恰可以在低碳轉型中從能效方面獲益更多。技術進步加上能源結構轉型,能源強度預計到2050年將會下降40%。穩(wěn)油增氣,要常非并重、陸海并舉、加強勘探、增加儲備,提高天然氣消費的比例,預計2025年前后石油消費將進入平臺期。
實現碳達峰、碳中和目標的九個抓手。實現碳達峰、碳中和目標,需克服諸多困難,主要是目前我國產業(yè)偏重(以重化工業(yè)為主的產業(yè)結構)、能源偏煤(以煤為主的能源結構)、效率偏低、以高耗能產業(yè)拉動GDP的傳統(tǒng)發(fā)展方式慣性很大,對地方發(fā)展影響頗深。經過幾十年的發(fā)展,現在走到了“兩個一百年”奮斗目標的歷史交匯點上,如果按照慣性思維,轉型不力將導致技術與系統(tǒng)落后、低效投資等方向性風險;如果按照新發(fā)展理念,以雙目標牽引,針對難點施策,實現有力度的轉型,將真正走上高質量發(fā)展之路。
(1)“能源減碳”與“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”協(xié)同推進。雖然溫室氣體排放和污染排放是兩個不同的概念,但在中國以化石能源為主的能源結構下,它們基本同根、同源,走向綠色和走向低碳采取的實際行動是高度一致的。[5]隨著碳達峰和進一步降碳,化石能源將逐步減量,空氣質量的特征量PM2.5將逐漸下降,首先達到國家標準35ug/m3,并進一步達到全球標準15ug/m3。這個指標,美麗中國建設和生態(tài)文明建設均不可少。因此,將碳減排雙目標的實現納入大氣環(huán)境監(jiān)管,可收到協(xié)同之效。
(2)節(jié)能提效。節(jié)能提效是中國能源戰(zhàn)略之首,是國家能源供需安全和環(huán)境安全的要素。效能是一個國家能源體系先進性的標志。我國節(jié)能成績很大,但據全球碳計劃(Global Carbon Project)數據顯示,2019年我國單位GDP的碳排放強度是世界平均水平的1.3倍,是OECD國家的2.7倍。在當前消費水平和化石能源為主結構下,能耗降1%,就可減0.5億噸標煤,減排1億多噸二氧化碳。首先,最大的潛力在產業(yè)結構調整,高耗能產業(yè)占比過大,傳統(tǒng)高耗能產業(yè)已進入總量達峰和下降期,抑制發(fā)展高耗能產業(yè)的沖動是當務之急。其次,管理和政策節(jié)能、技術進步節(jié)能、生活方式節(jié)能等潛力也不小。節(jié)能提效是降碳的首要舉措,控制高碳化石能源總量是重點?,F代化的美麗中國,必須是一個節(jié)能的、高能效的國家。
(3)電力行業(yè)減排。當前,我國電力行業(yè)占碳排放總量的40%左右,主要是煤電。要在推動煤電高效潔凈化利用、熱電聯(lián)產、生物質摻燒的同時,逐步、有序減少煤電。要大力開發(fā)非化石能源電力,發(fā)展智能電網,提升配電網服務水平??稍偕茉闯峁╇娏ν猓€可提供“綠氫”供熱(冷)。根據國家“安全前提下,積極有序發(fā)展”的要求,核電可以作出新貢獻。美麗中國將擁有一個以非化石能源電力為主的新能源電力系統(tǒng),這就要求電力系統(tǒng)在體制、機制、管理運行等方面作出一系列革命性變革。
(4)交通行業(yè)減排。預計2025年前后,石油消費總量將達到峰值區(qū)。應大力發(fā)展公共交通,切實提倡綠色出行;公路、鐵路交通走電氣化之路,培育電動車和氫燃料電池車,以電代油或以氫代油,實質上是以可再生零碳燃料替代石油;不易電動的航空動力,可以由生物航空燃油和合成航空燃油及氨代替石油,逐步建成脫碳的美麗中國交通能源體系。
(5)工業(yè)減排。相關數據顯示,工業(yè)耗能占到全社會能耗的60%,高耗能工業(yè)占工業(yè)能耗的70%,占工業(yè)煤耗的92%。[6]實現碳減排雙目標,需要工業(yè)部門盡早碳達峰和深度減排。通過產業(yè)結構調整,繼續(xù)推進工業(yè)節(jié)能,抑制發(fā)展高耗能產業(yè)的沖動,同時,大幅度提高電力化的水平。在輕工業(yè)方面可以發(fā)展熱泵、電加熱來取代鍋爐。技術進步可帶來明顯的減排效益,以鋼鐵行業(yè)為例,電爐煉鐵技術的碳強度遠低于高爐生產技術,長流程進步到短流程可大大降低碳排放;再進一步,氫還原爐煉鐵將成為綠色煉鐵的主流,這將帶來行業(yè)顛覆性轉型和產業(yè)重新布局。冶金可以從煤炭時代走向綠氫冶金時代。
(6)建筑(包括建造和運行)減排。電氣化是關鍵,供暖、制冷、照明、烹飪、家用電器等均可電氣化,電則主要來自可再生能源,還可利用工業(yè)余熱。推行超低能耗建筑,建筑的改造(如護圍)不僅可以節(jié)能,還能產能,利用BIPV(與建筑結合的光伏),電力自發(fā)自用,潛力巨大,“能源產消一體化”國內外已有成功案例。要提高靈活性電源,儲電、電動車等成為一體化的新型建筑配電系統(tǒng)。同時數字化、智能化的應用,智能家居、智能家用電器的普及會加速建筑業(yè)的脫碳。美麗中國將擁有一大批能源“產消者”,不僅改變和優(yōu)化能源結構,還將培育新的能源業(yè)態(tài)和格局。
(7)循環(huán)經濟——固廢資源化利用,把廢棄物分類資源利用程度作為現代化的一個必備的標志。減少垃圾填埋、高比例資源化,將減少填埋垃圾產生的溫室氣體;能源轉型產生新型固廢、新冠肺炎疫情產生的新型固廢,要做好循環(huán)利用;固廢中再生資源(如金屬)利用,可大幅降低冶金的煤炭消耗,為實現碳中和目標作貢獻。
(8)發(fā)展碳匯,鼓勵CCUS等碳移除和碳循環(huán)技術。目前,我國生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力大約為每年12億噸二氧化碳,我們國家也宣布了森林蓄積量2030年將比2005年增加60億立方米,碳匯還有增長的空間。同時,各種CCUS等碳移除和碳循環(huán)技術也將為實現碳中和目標作出貢獻。
(9)將碳交易、氣候投融資,能源轉型基金、碳中和促進法作為引導碳減排的政策工具。