2035年零碳發電系統成本遠低于煤電

文 | 本刊記者 武魏楠

碳中和目標的提出也就意味著中國國家低碳發展戰略的確定。中國的減排承諾意味著什么？中國是否有能力和信心實現這一承諾？風光等可再生能源發電帶來的系統成本問題是否會成為碳中和路上的障礙？

帶著這些問題，《能源》雜志專訪了落基山研究所董事陳濟，解讀中國碳中和承諾的底氣與建議。

《能源》：您如何評價中國最新的減排國家戰略?

陳濟：2030年提前達峰和2060年碳中和目標的提出，為中國應對氣候變化、落實能源革命、推動可持續高質量發展提出了更加明確的要求，體現了負責任大國的擔當和全球氣候治理領導力。

回顧中國應對氣候變化的行動，過去20多年來發生了巨大的轉變。從十八大報告確定低碳發展作為生態文明的三大特征之一，到向《巴黎協定》談判進程提交的國家自主貢獻里面明確提出2030年左右達峰，再到《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》提出實施近零碳排放區示范工程，一直到近期的碳中和目標，中國政府逐步提高氣候行動力度，加速推動中國經濟和能源結構朝零碳排放方向轉型。

從投資角度來看，碳中和目標推動“零碳”成為中國長期價值投資的新風向。在中國投資者越來越重視長期價值投資的今天，碳中和目標的提出使得越來越多的投資主體跨越技術和商業成熟度在小周期內的不確定性，在零碳發展方向指引下的大周期內尋找新價值投資標的。

《能源》：您認為中國設定 2060 碳中和目標的最大依仗是什么?

陳濟：中國有信心提出2060年碳中和目標主要是基于對經濟社會發展趨勢和在全球價值鏈所處地位的基本研判。

一方面，中國已經處在完成工業化和城鎮化的收尾階段。城鎮化將在未來10至15年內基本完成，產業結構也將加速向高比例服務業轉變且將逐步轉向以服務內需為主。中國對鋼鐵、水泥等高耗能產品的需求將持續下降，相關的高耗能產業在市場需求下降和供給側改革的雙重作用下，將不斷優化產能結構。經濟結構的調整，將使得更多的能源消費發生在交通和建筑領域，而這兩個部門的脫碳難度將大大低于工業部門。這主要是由于兩個部門更容易實現全面電氣化——電動汽車、高鐵等以用電為能源的交通工具正加速普及，煤改電也在建筑供暖領域的推廣。而一旦實現了終端消費的電氣化，脫碳的任務將更為集中地落在電力部門。但工業部門由于工業過程中需要800-2000℃的高品質熱，目前的電氣化手段尚無法解決。

另一方面，中國是世界上工業門類最全的制造業大國，也正在向以技術創新為核心的制造業強國邁進。全球經濟向碳中和或零碳方向轉型將催生許多新興產業，中國在研發、裝備制造等領域的優勢將有助于搶占市場制高點，推動新興技術快速產業化和市場化。事實上，在風電、光伏、電動汽車、動力電池、LED燈等較成熟的綠色低碳產業已經看到了中國的優勢。在一些處在產業發展更早期的行業我們也看到了類似的情景正在形成。例如，全球成本最低的電解水制氫設備的成本已達200美元/kw，就是中國企業做到的。

《能源》：中國正在制定“十四五”規劃，為了實現2030 和 2060 年的碳中和目標，中國的“十四五”規劃應該展現出哪些政策上的趨勢?

陳濟：2030年目標的實現甚至超額完成（更早的實現達峰）將為實現2060年碳中和目標打下堅實的基礎，而“十四五”目標又將是兩個長遠目標的基礎，因此至關重要。

在碳中和目標下，“十四五”規劃應以碳減排為引領，制定分階段的量化目標，加強各目標之間的綜合協調和銜接——從2060年碳中和倒推，開展系統性碳中和目標實施路徑研究，提出分階段的碳減排量化目標，并與已有的碳強度目標、能源強度目標、非化石能源占比目標、可再生能源發展目標、能源消費總量控制目標、煤炭消費目標等氣候、能源、環境領域的目標。可將碳排放作為加強目標間的協調和銜接的指標。

《能源》：目前中國的能源結構中，煤炭依然占據了主要部分。2060 碳中和的目標對于中國龐大的煤炭行業來說，意味著什么?

陳濟：市場投資將加速從煤炭領域撤離。中國的煤炭產業早在2014年就開始出現投資大幅度下降的趨勢。近年來，中國政府推動通過兼并重組等方式，逐步剝離非煤企業的煤炭資產。國家開發投資集團于2019年就宣布已經完全退出煤炭業務，未來將投資新能源。

建議相關地方政府加大工作力度，主動作為，積極應對支柱產業凋敝、失業人口增加等問題和風險，加快推動區域經濟轉型。盡管中國煤炭行業承載大量就業人口（例如，到2018年底，這一數字為330萬人），但這些就業主要集中在山西、陜西等省份。而且，我們的研究預測，未來中國就業人口將大幅度下降，從目前的9.26億下降到2050年的7.5億。煤炭開采業就業人數的大幅減少對于三十年的時間尺度以及幾個城市的相對小的范圍而言是可以控制的。在過去的六年中，中國政府開展了強力的煤炭去產能工作，化解了大約200萬采礦業人員的職業分流。另外，碳捕集和封存技術在工業和電力部門的應用，可以延緩煤炭資產退出的速度，為煤炭行業解決失業等社會問題爭取時間。

《能源》：目前來看，風光的介入會造成電力系統成本的增加。這是否意味著風電光伏這樣的可再生能源發展會存在一定的上限?在這樣的上限下，碳中和目標的實現是否存在一定壓力?

陳濟：所謂的系統成本不會造成可再生能源發展存在上限的問題。

電力系統的全面脫碳是中國實現碳中和目標的核心，我們落基山研究所和能源轉型委員會的零碳情景顯示，中國到2050年60%以上的電力將由風電和光伏提供，系統靈活性主要由抽水蓄能、電池儲能、氫儲能以及少量加裝了CCS的燃氣調峰機組和生物質發電機組，以及通過需求側管理幫助電力負荷削峰填谷。

考慮到2050年上述提供系統靈活性手段的成本較目前都將大幅度下降，再加上風光的發電運行成本更低，系統成本將不會增加。系統成本增長的壓力主要會出現在2030年前的下一個十年。這主要是由于電池儲能的成本無法快速下降到所需水平。在我們的情景中，到2030年，風光發電量占比將達到近30%的水平。中國電力系統此時有成本相對較低且能夠提供靈活性的手段，主要包括擴大區域調度范圍、優化跨省電力輸送負荷、進一步提高庫容水電的靈活調度能力、擴大需求側管理示范、火電靈活性改造等。能源轉型委員會對全球電力系統的研究也表明，到2035年，零碳發電的系統成本最低將只有31美元/MWh，這將大大低于火電為主的系統成本。

《能源》：以中國的資源稟賦和能源消費量，2060 年的碳中和目標實現的過程中，可能會遭遇哪些困難?

陳濟：從領域看，重工業和重型交通是我們通常認為的“難脫碳”部門。鋼鐵、化工、水泥等重工業的工業過程高品質熱的需求和工藝過程化學反應產生的碳排放問題以及航空、船運等重型交通領域的化石燃料主導等問題，實現零碳需要徹底改變工業部門的工藝流程和主要設備設施。

例如氫基直接還原鐵的煉鋼工藝流程相較于目前焦炭高爐煉鋼將需要另起爐灶，重新建設專門生產流程。這種顛覆性的影響將使得在這些領域實現完全脫碳增加較大不確定性和風險。但這種顛覆性的轉型也有可能帶來傳統產業的重新布局，形成產業向新能源富集（大多數為西部）的地區轉移，促進中國經濟更加平衡的發展。

從過程看，中國可能面臨化石能源資產加速擱淺和零碳能源資產擴大投資資金短期不足的雙重壓力。中國過去40年經濟的高速發展帶動能源需求跨越式提升，使得中國的煤炭和石油天然氣等化石能源資產在大干快上發展趨勢下相對較新。例如，我國在役燃煤機組平均服役年限僅為12年。在落實碳中和目標的過程中，這些資產將面臨加速擱淺的巨大風險。但與此同時，碳中和目標對新能源及其相關的基礎設施提出了巨大了投資需求。

我們預計中國僅在氫能、電動汽車、可再生能源、跨區域輸電、高鐵和城際交通、5G等新能源相關領域的基礎設施投資將達到70萬億。短期來看，由于經濟下行壓力持續存在，市場主體負債率普遍較高，國際金融風險和不確定性增加的大背景下，籌集可用于基礎設施和處在產業發展早期領域的資金將面臨一定挑戰。但從長期來看，隨著國家對相關領域扶持力度持續加大以及全球綠色復蘇政策的落地實施，零碳能源資產將迎來持續升溫的投資。

《能源》：從企業的反響來看，目前可再生能源企業對于碳中和目標表現得更為積極。油公司這樣的化石能源企業更傾向于等待國家明確的碳中和路徑。對于化石能源企業，它們有哪些可以提前準備的工作?

陳濟：油氣、煤炭等傳統化石能源企業可以在以下幾個方面開展準備工作：

1.加速調整企業戰略。歐洲的能源企業，包括BP、殼牌等，已經對企業戰略做出較大改變。他們都宣布了2050年零碳目標，加緊出售油氣資產，布局海上風電、氫能等零碳能源。事實上，這些公司在能源轉型的大趨勢下，正在將自己打造成能源技術服務的提供商，而不是能源資源的提供方。

2.加強內部創新體系建設，充分整合外部創新資源。

3.將碳排放納入到績效考核、投資決策、資產配置等公司運營的方方面面。