對碳中和導向下我國能源發展的若干戰略思考

周宏春 管永林

提 要：我國正處于工業化城鎮化中后期，在內外部環境不斷發生變化特別是確立碳中和長遠目標的情況下，要使能源發展適應新的形勢變化需要，就必須回答為什么要發展能源（能源發展的出發點和落腳點是什么）、發展什么樣的能源（包括能源品種、結構及其特征如何）以及怎樣謀劃能源發展等基本戰略問題，尤其是碳中和導向下的能源高質量可持續發展問題。本文從我國所處的發展階段、面臨的碳中和長遠目標和新冠肺炎疫情沖擊下的國內國外雙循環等實際出發，討論了我國能源發展的出發點和落腳點是為了人民、依靠人民和服務人民；要依靠技術創新和機制改革，促進能源的結構優化、安全高效、清潔低碳、成本最低，應將能源獨立和國內外統籌作為國內外雙循環的能源發展落腳點。

戰略，最初用于軍事，現已廣泛應用于經濟社會各領域各環節。一國或一地的資源稟賦不同、發展階段不同、內外部環境不同，制定并實施的發展戰略必然有所差異。本文圍繞我國能源發展目標、發展思路、發展重點等，進行初步思考和討論，并與大家交流。

能源戰略目標，是要回答我國為什么要發展能源，或能源發展目的為何的問題，這是能源發展戰略首先要回答并解決的問題。

能源、糧食和水，是人類生存和發展的必需品。能源，國之命脈，經濟動脈，是國家安全、內政外交的重中之重，關乎人類社會的可持續發展。面對新形勢，世界主要國家和地區均要從能源資源稟賦、經濟發展階段、地緣政治等實際出發，適時調整能源發展戰略，積極拓展能源國際合作，以確保能源安全、經濟社會綠色低碳轉型，以科技創新搶占能源發展制高點、獲得更多的國際話語權。

能源發展戰略牽一發而動全身。長期以來，俄羅斯將能源出口作為支撐經濟增長、維護地緣政治影響力的重要手段。而能源貧瘠的日本，在第一次石油危機后將科技創新作為能源發展戰略支撐，大力開展科技創新，推動新能源、核電發展，氫能研發也走在了世界前列，能源科技力量成為國家軟實力的重要組成部分。挪威的水電和油氣資源豐富，卻能更加重視能源與金融、產業、企業等的聯動協同，已發展成為世界能源乃至經濟社會可持續發展的成功范例之一。委內瑞拉雖然石油豐富，卻誘發經濟波動、政權更迭、資源歸屬權變動、貨幣與通貨膨脹、福利及稅收等方面一系列問題，也沒有擺脫“資源詛咒”[1]。

一段時間以來，由于我國能源產能相對過剩并伴發環境污染和生態退化等問題，滿足國民經濟和人民群眾生活需求的能源發展目標幾乎消失，代之以能效、環保、降碳等約束性指標。中國工程院重大咨詢項目《中國能源中長期（2030、2050）發展戰略研究》，設定2020年我國能源需求總量為40億-42億噸標準煤，煤炭產量20億-22億噸標準煤，并對可能超出數億噸的情形做了兩種可能的分析[2]。近年來，中央一直強調發揮市場的決定性作用和政府作用；能耗總量控制的目標導向，難以發揮市場的決定性作用。因為市場經濟條件下的生產能力總要相對過剩；唯有如此，一旦市場需求出現，生產才能保證供應。因此，制定能源中長期發展數量目標，應使能源產能留有“余量”，而不能以所謂的“倒逼”來約束我國經濟社會發展和人民群眾基本生活的需要。

鑒此，我國能源發展目標必須回歸到滿足人民對美好生活的能源需求上。2014年習近平總書記提出“四個革命、一個合作”的能源安全戰略，黨的十九大要求繼續推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系。《新時代的中國能源發展》白皮書進一步明確，應“牢固樹立能源發展為了人民、依靠人民、服務人民的理念”[3]。在處理發展與能源這對矛盾過程中，要不要發展能源（能源生產）是主要矛盾，其他是次要矛盾，即結構優化、安全高效、清潔低碳、成本最低、能源獨立、國內外統籌等細分領域目標是次要矛盾。基于上述認識，本文將中國能源發展戰略概化為圖1。

從世界能源發展規律看，人類最初利用薪柴等生物質能，直到19世紀以后才開始用煤炭、石油、天然氣，而可再生能源規模化利用的時間更短。換言之，國外能源結構經歷了從低碳到高碳再回歸低碳的演變過程。近年來，我國能源結構得到明顯優化，煤炭占比每年降低一個多百分點，2020年煤炭占比僅56.8%；太陽能、風能等可再生能源得到快速發展。事實上，太陽能、風能等并非“零碳”能源，多晶硅、單晶硅等發電材料的生產要消耗大量的能源并排放二氧化碳。生物質的利用效率高于太陽能利用，如能得到充分利用，可替代能源消費中17%-24%的化石能源。北歐國家非常重視生物質能的開發利用，終端能源消費中的17%來自可再生能源，主要用于供熱。他們的做法值得我國借鑒。

實現碳達峰碳中和目標，必須抓住能源這個主要矛盾，以能源綠色低碳發展為重點，構建清潔低碳安全高效的現代能源體系，推動全鏈條全方位全生命周期的能源革命。優化能源結構的方向是，在保障能源供應的前提下努力控制化石能源總量，合理發展天然氣，安全發展核電，大力發展風光水電核生物質能等非化石能源，增加綠色氫能供應，努力使用非化石能源以滿足新增需求、替代化石能源消費量[4]。改變能源轉化方式，提高轉化效率，盡可能“用碳而少排放、甚至不排放碳”；深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統，不斷提高消費端的電氣化水平，實現能源管理數字化、智能化。

結構優化是產生減污降碳協同效益的深化途徑。雖然我國要控制煤炭、油氣等化石能源消費，但限于能源資源保障，只有循序漸進，才能保障我國能源供應安全。聯合國氣候變化國際公約第26次締約方大會（格拉斯哥COP26會議）上，各國最終同意“逐步減少”（phase down）而不是“逐步淘汰”（phase out）沒有減排措施的煤電，并逐步取消低效的化石燃料補貼。換言之，不是不能用煤電，更不是現在就不能用煤炭等化石能源。煤炭清潔與否與利用方式有關，用好了可以滿足綠色低碳、安全高效等方面要求；就我國而言，在解決能源供應保障問題之前還不能沒有煤炭。

結構優化涵蓋天然氣特別是非常規天然氣的占比提高。天然氣具有資源的可靠性、成本的可接受性和環境的可持續性特點[5]。美國頁巖油氣革命，覆蓋科技革命、管理革命和戰略革命三項內容，科技革命將視野從單一資源擴展到“源巖油氣”系統，管理革命帶來運行成本最低，戰略革命重塑全球能源版圖、助力美國能源獨立。鑒此，立足“頁巖油氣革命”、加快“新能源革命”，開啟中國“能源獨立”之路，是中國未來能源發展的戰略選擇[6]。

能源結構優化主要包括電力結構和用能行業優化。據BP（2021）資料計算[7]，2020年中國燃煤發電量比重分別比美國、日本和全球平均高出43.5、33.5和28.1個百分點。據中電聯和EIA（2021）有關資料[8]，美國2020年工業、服務業和居民用電分別為26.5%、34.2%和39.3%，分別高出中國-40.5、18.1、24.7個百分點；由于產業結構和用電結構差異，中國單位GDP電耗是美國的2.8倍，而人均生活用電量僅是美國的17.6%。因此，優化能源結構仍是我國未來的努力方向。

結構優化要求提高終端用能電氣化水平。世界資源研究所認為，中國未來五年內必須集中轉向更清潔的能源電力、提高工業能效、交通部門電氣化、利用碳捕獲方法加速大氣中二氧化碳的去除等四個關鍵優先事項[9]。能源轉型委員會指出，清潔電氣化應當成為全球實現脫碳的首要途徑，從現在起所有新增電力供應都應來自零碳能源，還提出對可再生能源進行大規模投資等七個優先事項[10]。聯合國強調，能源轉型不是整齊劃一的“一刀切”，必須是一個公正、包容的系統推進過程，需要綜合能力、技術、政策、資金和資源[11]。國際能源署在《世界能源展望2021》中將大力推動清潔電氣化作為重點強調的四項關鍵措施之首[12]。

結構優化要合理確定能源轉型發展指標。《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《2030年前碳達峰行動方案》相繼出臺，標志著我國形成了實現碳達峰目標的頂層設計，也明確了雙碳導向下的能源轉型發展目標[13，14]。周孝信、舒印彪、劉中民等院士對相關指標進行了研究預測，周孝信、舒印彪院士均提出應重點關注非化石能源在一次能源消費中的比重、電能在終端能源消費中的比重以及非化石能源發電量在發電量中的比重等關鍵指標，劉中民院士提出中國化石能源的“清潔高效利用與耦合替代，可再生能源多能互補與規模應用及低碳化，智能化多能融合”的三步走轉型模式[15-17]。據Zhou Sheng等測算，如要實現《巴黎協定》目標，到2050年中國煤炭在一次能源中占比將降至13%-32%，天然氣占比穩步緩慢上升，非化石能源占比提高至40%-63%，非化石燃料電力的份額將大幅增加至54%-77%[18]。

節能提高能源效率，在世界各國能源戰略中占有重要位置，我國《節約能源法》確立了節約資源的基本國策。國際能源署相關報告指出，能源效率是可持續全球能源系統的第一燃料，具有節約能源、降低對一次能源的額外需求等多重效益；能效提升對加速清潔能源轉型、實現全球氣候和可持續目標有著至關重要的作用[19，20]。節能提效是目前實行“雙碳”目標最有效、最直接、最經濟手段，也是首選路徑。杜祥琬院士認為，節能、提效、合理控制能源需求，是能源戰略之首。

經過多年努力，我國能源發展由高增速、高增量轉變為低增速、低增量；能效管理與節能服務，在降低能耗總量、提升能源效率、節能技術進步、降低用戶成本等方面發揮了重要作用。特別是“十一五”以來，我國密集出臺了一系列法規、政策和行動計劃，創新性地將節能減污降碳作為重大工程加以實施（如“十一五”千家企業節能行動、“十二五”萬家企業節能低碳行動、“十三五”用能權交易等），將“節能減污降碳”緊密聯系起來，作為我國發展方式轉變、產業結構調整、生態文明建設和經濟社會高質量發展的重要抓手，并取得積極成效；這是從中國國情出發的一項重大制度創新，也是實現我國經濟社會可持續發展的有益探索[21]。根據國家統計局的歷年數據計算，2006-2020年我國單位GDP能耗累計下降42.6%，節約能源約22.3億噸標準煤。

從管理角度看，我國企業最初通過加強“跑冒滴漏”管理（“掃浮財”，節能1.0），到利用系統化、信息化手段進行工藝優化（節能2.0），目前進入結構優化和管理智能化（節能3.0）階段。節能效益逐步進入收益遞減階段。節能項目從工業為主逐步轉向建筑、公共設施等領域并行；節能服務模式從單一節能效益分享拓展為節能量保證型、工程總承包、運維保服務和能源費用托管等多種類型共存[22]。從動力上看，節能的最初動因是能源供應能力不足，因而要“省著用”；隨著我國經濟社會發展，能源生產能力迅速提高，節能的本質變成了提高能源效率。

與此同時，我國節能工作還存在一些問題，如節能主體認識仍然存在偏差，能源供應緊張、政府強力推動時重視，企業效益下降就減少投入。法規不健全、節能執法監管不嚴，標準修訂遲、仍有標準缺失。先進適用的節能技術缺乏，適用技術選擇、推廣和落地難，融資難問題突出；節能產業規模、質量和水平等尚嫌不夠。因此，必須改變市場機制不健全、信息不對稱、誠信體系不完善、節能效果不直觀等“市場失靈”問題，發揮節能在提升企業競爭力、保護生態環境等方面的協同效應。

從系統角度考察，要促進多能互補系統協同，提高一站式綜合能源服務水平。綜合能源服務既包含智慧用能（綜合能源利用+能源物聯網），又包含互聯網思維下的用能服務與模式創新。Zhang Zhongping等將綜合能源服務概括為，滿足終端客戶多樣化能源生產和消費，側重于冷、熱、電、天然氣和其他能源供應規劃、設計、施工、運營和服務的綜合供應與服務的一體化模式[23]。周孝信院士提出了綜合能源生產單元（Integrated Energy Production Unit，IEPU）的設想（見圖2），探索在能源轉型過程中融合既有煤電及CCUS技術、可再生能源發電制氫制甲烷/甲醇技術，使之成為能源系統中一種具有多種能源產品和靈活性調節功能的新成員，并期望能作為煤電低碳/無碳轉型路徑方案的一種選擇[15]。

電能高效、合理、經濟、便捷利用是節能提高能效的首要任務。能效電廠、電力需求側管理、發電調度、智能電網、能源互聯網等模式和概念已廣為運用；近幾年，韌性電網、透明電網概念也先后進入人們視野。阮前途等認為，韌性電網能全面、快速、準確感知電網運行態勢，對各類擾動做出主動預判與積極防御，并能自我學習和持續提升，具備應變力、防御力、恢復力、感知力、協同力和學習力[24]。李立浧提出“透明電網”概念，在電網安裝小微智能傳感器，讓電力系統各環節展示出來，包括電源信息透明、網絡信息透明、市場信息透明、設備狀態透明、運行狀態透明、交易狀態透明等，實現自由數據采集、自由數據存儲、自由數據獲取、自由智能分析，是信息技術、數據通信技術、傳感器技術、電子控制技術、自動控制理論、運籌學、區塊鏈、人工智能、互聯網等在電力系統的有效利用和綜合運用[25]。韌性電網理應成為韌性城市建設的重要支撐。

還原能源的本來商品屬性；構建技術支撐和服務體系，發現、甄別、篩選、培育、試點并推廣應用一條龍的節能新機制。要以智慧能源管理為云平臺，通過能源多元供應滿足靈活需求，推動多能互補的冷熱電三聯供、分布式光伏及儲能微網、工業余熱余壓利用等的共生共贏。伴隨經濟發展動力轉變、發展方式轉型、能源變革和技術進步，節能減排降碳的經濟基礎和內外部環境等發生了很大變化，迫切需要建立長效機制，調動企業節能的主動性、積極性，推動節能不斷向縱深發展，實現以盡可能少的能源和服務滿足群眾需求。

能源安全，是發展與安全中的主要矛盾；能源安全，包括保障國民經濟和居民群眾的能源供應安全、能源系統運行安全、以及居民使用安全等方面。能源安全要對能源供應充足性可靠性、價格可承受性及穩定性進行分析，提出預警及防范措施。能源安全的以往風險，主要源于自然災害、國際金融危機、地緣政治、國際政治經濟形勢、國內經濟和產業結構調整等方面[26]；對于石油和天然氣等對外依存度高的那些國家，風險十分敏感和重要。而今，除自然風險外，少數風險還來自技術方面，尤其是電力系統安全穩定風險，包括電源與電網不協調，電網不夠堅強，以及來自于生產運行操作等技術層面。風險一旦發生，會對經濟、社會、人民生活的正常秩序產生較大破壞。

在能源轉型初期，新能源發展、儲能技術和低碳發展技術創新、商業模式創新雖然日新月異，但與傳統能源電力競爭還有較大差距。構建以新能源為主體的電力系統是一個復雜的系統工程，要以系統性、整體性、協同性破解環境-安全-經濟“矛盾三角”。世界能源理事會（World Energy Council，WEC）發布的“世界能源三元悖論（或不可能三角）指數2021”顯示，中國能源三元悖論綜合指數在128個國家和地區中排名第61位，其中能源安全、能源公平、環境可持續性指數分別排位在第41、65、104位[27]。表明中國能源安全相對來說高于全球平均水平，但資源環境績效遠低于全球平均水平，排在全球后列。政府應在規劃、政策、標準等方面，營造激勵創新的良好市場環境，滿足新能源開發利用、經濟社會用電需求以及綜合用能成本降低等綜合性目標。

新能源發電具有隨機性、間歇性和波動性等特點，大規模并網給電力系統實時平衡將帶來復雜性的挑戰。新能源特性帶來的復雜性挑戰包括：功率波動大、預測難，對系統調節能力提出了更高要求；長時間高出力給系統安全和儲能技術帶來挑戰；長時間低出力給供電保障帶來挑戰；電力電量不確定性大，將增加系統規劃難度；尖峰出力功率大、電量小，全額消納代價大。電能生產、傳輸、轉換和消費在瞬間完成，傳統的電力技術手段難以應對新能源的間斷性、波動性、隨機性，以及電力電子化等帶來的轉動慣量降低[28]。

要警惕減碳過程中的可能風險，包括急功近利對經濟的剛性破壞，無視科學進行的“一刀切”“齊步走”式減碳；要警惕沒有全國統籌、沒有“全國一盤棋”引發的系統性破壞，包括時時、事事、處處都要減碳引發的社會不公，更要警惕西方利用“雙碳”的信息不對稱遏制中國發展[29]。大電網安全穩定運行挑戰巨大，常規機組旋轉備用容量需求大，需要兼顧安全性和經濟性，并將安全性放在優先位置。在未來分布式電源、微網、儲能等深度發展的電力系統中，應當創新理念和思維方式，科學統籌局部和整體的能源系統安全保障。當前最主要的任務：一是把能源供應和電力供應安全放在首位。避免電力生產供應發生重特大事故、電力設施大范圍破壞、電力供應持續危機等突發事件引起大面積停電。二是新型電力系統要減少大面積停電的可能性，以局部安全保障系統整體安全的方式，化解安全性和經濟性矛盾。

為確保能源供應安全，需要加大投資并增加運行成本，從而使經濟性更加突出。為破解“矛盾三角”，要在運行調控機制、電價市場機制、政策法規保障等方面進行創新，為構建新型電力系統創造制度環境和市場環境。未來電力在能源結構中的占比將不斷提高、支柱定位不斷增強，形成以電網為平臺的綜合能源系統，電、熱、冷、氣等能源深度耦合，工業、交通、建筑的電能替代，必然要實現多種類型能源轉化與互補，以及多種儲能設備、用能負荷，乃至多系統的協調配合，以提高能源系統的安全性、靈活性和綜合利用效率。

成本最低戰略，包括能源供應方的生產成本最低和消費者使用能源的支出最小化兩個層面。聯合國2030年可持續發展17個目標中的第七個目標是可負擔的清潔能源：確保人人都能獲得負擔得起的、可靠的、可持續的現代能源。這個目標提出的背景是，世界上還有不少人用不上、用不起能源。作為能源生產者，尤其可再生能源生產者，更應以合適的成本生產可再生能源，降低可再生能源發電成本。2018年4月，國家能源局發布關于減輕可再生能源領域企業負擔有關事項的通知，提出保障性收購制度等12條規定，以減輕可再生能源企業（含其他機構和個人投資者）投資經營負擔，支持可再生能源產業健康發展。

黨的十八大以來，我國能源發展成就顯著，基本形成了煤、油、氣、電、核、新能源可再生能源協調發展的能源生產體系。根據國家統計局網站數據，2020年，我國能源綜合生產能力達41億噸標準煤，原油產量1.95億噸，天然氣產量1925億立方米，發電總裝機容量22億千瓦；其中，水電裝機3.7億千瓦、風電裝機2.8億千瓦、光伏發電裝機2.5億千瓦、生物質發電裝機容量2952萬千瓦，分別連續16年、11年、6年和3年穩居全球首位；油氣管道總里程達17.5萬公里，縣級行政區全部通上了大電網，經濟社會發展和民生用能需求得到了有效保障。“十三五”期間，建成了世界最大的清潔煤電供應體系，非化石能源消費增量占到一次能源消費增量比重的40%，實現了我國從“以煤為主”向“清潔化、多元化”的歷史性轉變。

我國還將保障和改善民生作為能源發展的出發點和落腳點，以保障城鄉居民能獲得基本的能源供應和服務，在全面建成小康社會和鄉村振興中發揮了能源供應的基礎保障作用；支持貧困地區發展生物質能、風能、太陽能、小水電等清潔能源；推行多種形式的光伏+農業發展等模式，實施光伏扶貧工程，建成成千上萬座遍布貧困農村地區的“陽光銀行”。

要將可負擔作為政府調控能源的重要政策導向，利用經濟政策杠桿，激勵地方和企業增加低碳能源產品供應。能源發展受到市場、價格、供求關系等經濟規律制約，與一國或一地GDP、群眾日常生活及社會經濟發展息息相關。要健全法規政策標準，出臺資源稅、能耗稅、排放稅、碳稅、物業稅、能源價格、強化資源管理等政策措施，完善各類準入標準、技術標準，嚴格控制高耗能、重污染型產品出口，鼓勵技術含量和附加值高的產品出口，引導低耗能建筑、新能源汽車健康持續發展，適當控制汽車擁有率，嚴控高能耗產業發展，大力發展生產性服務業，確保人民群眾以盡可能低的支出獲得盡可能多的能源供應和服務。如不能將群眾負擔得起作為能源發展的重要前提，相關政策效果會大打折扣，在部分地區“煤改氣”“煤改電”又出現“返煤”現象就是佐證。

能源-環境保護-氣候變化，具有同源性特征，能源生產、消費與污染物和二氧化碳排放同時發生。因此，追求能源發展與國民經濟和人民對美好生活需求的協同、追求能源發展與減污降碳協同，成為努力方向。能源綠色低碳轉型伴隨著產業結構升級，兩者相輔相成：產業結構在能源綠色低碳轉型中升級，能源在產業結構升級中轉型。當前，面對氣候變化、新冠肺炎疫情影響下的世界經濟下行壓力不減，民粹主義有所抬頭，地緣政治劇烈動蕩、環境風險挑戰加大等日益嚴峻的全球性環境問題，能源清潔低碳轉型成為世界潮流和大趨勢。中國倡導和樹立人類命運共同體理念，在推動能源清潔低碳轉型發展的同時，積極參與全球能源治理，與世界各國一道尋求以能源可持續利用支撐經濟社會可持續發展之路。

發達國家的碳達峰是一個自然過程。根據BP統計資料，歐洲國家如德國、英國、法國等國在1973年就實現了碳達峰，美國、日本也分別于2007、2013年達峰；美國、日本、德國、英國、法國人均能源消費量分別從峰值年度的12.1、5.77、6.82、6.43、5.63噸標準煤/人下降到2020年的9.96、5.06、5.42、3.82、5.01噸標準煤/人，人均二氧化碳排放則分別從19.60、9.98、14.14、9.98、13.00噸/人下降到2020年的13.47、8.12、7.22、4.70、3.85噸/人。另一方面，我國碳達峰、碳中和面臨巨大挑戰，一是我國工業化和城市化的歷史任務尚未完成。有關研究發現，我國還有數以億計的人沒用上抽水馬桶、沒坐過飛機；既要發展經濟又要控制能源消耗和二氧化碳排放。二是我國一次能源以煤為主。在2020年人均能耗僅2.41噸油當量的情況下，就要開始邁上碳達峰、碳中和之路，因為我國人均二氧化碳排放量已與歐盟國家相當，減排的外部壓力大。三是碳中和起點強度高、實現時間短。2020年我國單位GDP能耗分別是上述5國的2.22、2.80、2.90、3.66、2.78倍，單位GDP二氧化碳排放分別是2.97、3.16、3.96、5.37、6.56倍。從碳達峰到碳中和僅30年時間，而發達國家一般為40-70年以上時間。因此，我國無法效仿發達國家自然碳達峰的模式，而要探索一條符合中國國情的碳中和之路[30]。

在碳中和背景下的能源轉型，是一個“三端發力”的系統工程。第一端是電力端，要用風、光、水、核等低碳能源替代煤、油、氣等高碳能源；第二端是能源消費端，用電力、氫能、地熱等替代煤、油、氣；第三端是固碳端，要利用生態建設、CCUS等技術將碳固定在地表植被、產品或者地下地層中。傳統上也把輸送過程與環節稱為第三端，結合碳中和內涵要求，可以構建碳中和背景下的能源轉型路線圖（見圖3）。

面對可再生能源發展面臨的新能源站場出現寬頻帶震蕩、頻率和電壓穩定、微電網出現環流與諧振、直流傳感和保護等諸多挑戰，要統籌電力生產-輸配電-消納-節電等環節資源配置，保障以新能源為主體的新型電力系統穩定和安全；不僅基礎設施要改變，原來的支撐理論體系也要改變，由原來的系統論、控制論、博弈論（所謂“老三論”）變為突變理論、混沌理論、自組織理論（所謂“新三論”）。所有這些轉變均需要一個過程，不是“喊口號”“搞運動”就能完成的。

科技創新決定能源的未來，科學技術突破創造能源的未來。能源科技是最重要和最活躍的創新領域之一，也是競爭最激烈的領域之一。要擺脫傳統思維慣性，不能用昨天的經驗謀劃我國能源發展。中國已將能源科技創新作為國家創新驅動發展戰略的重要組成部分，把能源科技創新擺在更加突出的地位。

顛覆性技術是未來能源的最大變數。在油氣、氫能、儲能、核聚變能等方面都可能出現顛覆性新技術，并改變世界能源供需格局，推動科技創新并形成新的戰略制高點。油氣領域顛覆性技術，如水平井多段清水壓裂技術可能成為“頁巖革命”后的另一次革命。一旦借助石墨烯、納米超材料等新材料的電解制氫技術取得重大突破，氫燃料大規模利用甚至完全替代化石燃料將成為可能。儲能技術是“能源革命的支撐技術”，可為電網提供調峰調頻、削峰填谷、需求響應支撐等服務，提升傳統電力系統的靈活性、經濟性和安全性。我國百萬千瓦超超臨界煤電機組技術、非常規天然氣勘探、特高壓輸電、“華龍一號”三代核電等已經走在世界前列。核能不僅僅是核電站，更重要的是包括核資源、核燃料循環、核電站、后處理、核廢物處置等的產業鏈。核電將是我國未來的主要支撐性能源之一，可控核聚變能是人類理想中的終極能源。核能要按照壓水堆—快堆—聚變堆“三部曲”，實現可持續發展。在壓水堆為主的發展階段，要充分發揮成熟的二代改進型作用，發展沿海和內陸電站，并積極試驗和掌握三代技術。推動中國快堆技術加快發展，并支持創新技術。

據國際能源署（IEA）的研究，實現碳中和目標的一半技術尚未開發出來，有必要為技術創新特別是顛覆性技術創新留有足夠的降碳空間。要把提升能源科技水平作為能源轉型的突破口，加快能源科技自主創新步伐，從高能效循環利用技術、零碳能源技術、負排放技術等方面支撐碳中和目標的實現。要布局國家能源實驗室，力爭引領世界能源技術和產業格局發展方向。推進以核聚變、天然氣水合物、氫能為代表的顛覆性能源技術研發創新。布局國家能源重點實驗室，整合產、學、研、用資源，圍繞產業鏈部署創新鏈，圍繞創新鏈布局產業鏈，實現能源領域產學研深度融合。

深化能源體制改革，核心是責權利的對等和均衡，統籌產業聯系和布局，形成能源-化工-環保-供熱等聯產格局；要打破地區封鎖和行業壟斷，放寬準入、鼓勵競爭，著力清除市場壁壘，提高能源資源配置效率和公平性，構建統一開放、競爭有序的能源市場體系，形成政府引導、市場主導、企業為主體、社會參與、多方協同的能源發展和創新體系。

要以更大力度推動法規、政策、規劃等的協同。在依法行政的今天，必須從立法的源頭改變過去那種利用立法機會爭取更多部門權利的做法，對不同層次的法律進行梳理，去除妨礙競爭公平的條款，增加公平、公正的條款。能源開發利用涉及的部門多，要以更大的力度推動體制機制創新，加強與自然資源、生態環境、財稅等部門溝通銜接，實現風光水電等可再生能源開發利用與自然資源、生態環境的協調共生。從能源價格、稅費減免、供區劃分等方面給予傾斜，鼓勵綜合能源服務業發展，支持新能源電力就地消納。

培育能源多元市場主體。不同所有制的市場主體，在市場化中的作用不同。從國際經驗看，大型企業可以更好地統籌全局、配置資源，但也容易形成壟斷和效率低下，因而在西方國家專門立法反對“托拉斯”；中小企業雖然對全局影響小，卻能提高就業機會，是技術創新主體，也是經濟發展活力所在。因此，應發揮不同所有制、不同規模企業作為市場主體的作用，在油氣勘查開采、開發利用、油氣進出口等環節，政府要創造公平公正的市場競爭環境。支持各類市場主體依法平等進入負面清單以外的能源領域，形成多元市場主體共同參與的格局。

中國推動低碳轉型任重道遠，不可能一蹴而就。碳減排意味著在經濟發展模式、能源消費方式、居民出行、乃至食品生產等方面的根本性轉變。未來40年，中國經濟要實現凈零碳目標，就要實現從高度依賴化石燃料到凈零碳排放的根本轉變；高碳資產價格將面臨大幅重估，可能導致金融風險放大。未來，可再生能源的技術成本將越來越低，只要每年拿出GDP的1%進行增量綠色投資，完全可以實現綠色低碳發展目標。

“能源獨立”，是利用當地的能源資源支撐當地必需的能源消費。鑒于能源資源分布在時空上的不均勻特點，一個國土面積較小的國家提出“能源獨立”戰略是不現實的，而國土遼闊的國家則有較大的可能性。迄今，關于中國能源是否需要獨立、能不能獨立、能不能作為一個戰略遠景等議題，只散見于國內專家探討，還沒有出現在規劃、相關政策、皮書等官方文件中。本文以為，討論中國能源獨立的相關問題十分必要，而且也適逢其時。

中國是一個擁有廣袤陸域和海域面積的大國，有足夠化石能源和可再生能源可以滿足自身能源需求，但發展理念不到位，認識不到位，努力不到位，投資不到位，影響我國對能源獨立的追求。化石能源中只有煤炭得到大規模勘探開發，卻帶來嚴重的環境污染，也是二氧化碳排放大戶；石油與天然氣對外依存度不斷攀升；核電、地熱，水風光生物質等發電所占比例均非常有限。中國能源發展戰略面臨的挑戰，有專家歸納為[4]：人口和經濟規模決定能源消費“總量大”、“煤多油少氣不足”的資源稟賦決定能源結構的“不清潔”、持續攀升的油氣對外依存度決定了能源供應的“不安全”、非常規油氣稟賦決定了復制美國模式的“不可行”。這也是研究中國“能源獨立”必須面對的現實。

1973年的石油危機，促發西方國家開始思考能源戰略問題，試圖從能源供應的資源依賴型走向技術驅動型；美國和歐盟選擇了不同的突破方向。1973年尼克松總統提出美國“能源獨立”夢想；1976年通過能源部重組法案；能源部設立了非常規天然氣研究項目（UGRP），一直支持到2005年。超前部署是美國“能源獨立”的前提，實施《原油意外獲利法》等法律并配套財稅支持頁巖油氣產業化且持續47年時間，是美國“能源獨立”的保證。到2020年美國能源生產量超過消費量，基本實現“能源獨立”。歐盟則通過發展非化石能源和深度脫碳，減少對石油進口的依賴。這兩條路線均起到了減碳的額外效果。

中國“能源獨立”之路，應與階段性現代化目標、雙碳約束相對應；鄒才能等提出三步推進設想，并對“能源獨立”戰略路線圖及能源消費結構進行了預測（圖4）[31]。

三步推進重點分別是：（1）2020-2035年，探索中國“能源獨立”路徑，依靠“潔煤穩油增氣大力發展新能源”，解決“能源供給安全”問題；（2）2035-2050年，依靠“國內生產+海外權益”，實現能源“自主生產”的遠景目標；（3）2050年后，依靠“新能源+智慧能源”，基本實現“能源獨立”。鄒才能等提出的中國“能源獨立”戰略，兩個重要標志是國內生產量占消費量90%以上、清潔能源生產量占消費量70%以上；實際上，2020年這兩個指標分別為81.93%、20.97%，可見“能源獨立”任重道遠。

中國“能源獨立”戰略，是建設中國特色社會主義現代化強國的必然要求，是能源“長久安全”并帶動相關產業、能源管理智能化和零碳化目標實現的必然選擇。實施中國“能源獨立”戰略，不是要關閉中國開放的大門，不是不利用“兩個市場，兩種資源”，而是要“將能源的飯碗端在自己的手上”，通過戰略制定、政策引導、科技攻關及其產業化，加強能源供應保障以及能源消費“天花板”控制，大力促進新能源可再生能源發展，在能源進出口貿易談判中有更大選擇權，最終邁向化石能源、核電、可再生能源等構成的能源消費結構，達到生產與消費基本平衡，生產與消費能力基本相當，確保國家在特殊情形下能實現國內生產基本滿足消費，進而實現“能源自主可控”。

我國是全球第一大能源生產國，也是第一大能源消費國。中國在國際能源治理格局中的作用不斷提升，國家能源安全得到有效保障，能源國際合作產生重大影響，從“跟跑者”向“領跑者”轉變；“一帶一路”能源合作亮點紛呈，已經承諾在“一帶一路”國家不再新建煤電廠；倡議建設全球能源互聯網，已成為全球共同行動；中國從全球能源治理的重要參與者、貢獻者角色逐步向世界舞臺中心邁進，初步形成領先世界的綠色低碳發展國際競爭力[1]。

從長遠來看，中國應追求“能源獨立”，能源特別是電力供需應立足國內大循環，油氣能源應融入國際大循環，經濟地利用國際能源資源，但并不依賴于國際資源。面對全球氣候變化新形勢，我們要堅持以人類命運共同體理念為指導，深化能源國際合作，加快推動以清潔低碳為導向的新一輪能源變革，促進全球能源可持續發展，共建清潔美麗世界。應積極參加相關國際組織建設和運營，發揮國際組織在協調各國行動方面的平臺優勢，共同應對能源、氣候領域可能出現的風險；進一步推進“一帶一路”倡議的實施，打造能源和氣候治理的命運共同體。我國能源企業有必要在經營理念上以國際市場通用規則和商務為導向，把握市場機遇、規避各類市場風險，緊抓目標國家發展訴求、形成地區發展利益共同體。

綜上，本文回答了中國能源發展的目的、中國能源應當具備的特征、中國能源發展需要的技術創新和制度支撐，以及統籌國內外能源資源問題。中國的能源發展戰略目標應當也必須是，堅持以人民為本，能源發展必須滿足國民經濟和社會發展的需要，必須以改善人們的社會福利為前提，使國民能夠以盡可能少的支出獲得盡可能多的能源產品和服務。中國的能源發展不能效仿發達國家的升級范式，應當朝向結構優化、安全高效、清潔低碳、能源成本可承受、可持續的能源發展方向，以能源的可持續利用支撐經濟社會的可持續發展。中國的能源發展，應當也必須以科技創新為驅動，以體制機制創新為動力，能源結構在技術進步中優化，能源品種必須伴隨產業升級而調整，在產業結構升級和調整中優化能源結構；要推動能源體制機制創新，打破既有利益藩籬，加強集成，形成協同效益。

注釋：

[1]閆曉卿，魯剛.從世界能源風向透視中國能源戰略[N].中國能源報，2019-05-06（04）

[2]杜祥琬院士解讀能源中長期發展戰略研究報告要點[EB/OL].（2011-03-03）.http：//www. nengyuanjie.net/show-68-22569-1.html

[3] 國務院新聞辦公室.新時代的中國能源發展[N].人民日報，2020-12-22（010）

[4] 周宏春，李長征，周春.碳中和背景下能源發展戰略的若干思考[J].中國煤炭，2021，47（5）：1-6

[5]李鷺光，王紅巖，劉合，等.天然氣助力未來世界發展——第27屆世界天然氣大會（WGC）綜述[J].天然氣工業.2018，38（09）：1-9

[6]鄒才能，潘松圻，荊振華，等.頁巖油氣革命及影響[J].石油學報.2020，41（01）：1-12

[7] BP. Statistical Review of World Energy 2021–Consolidated dataset–panel format[R/OL]. https：//www.bp.com/en/global/corporate/searchresults.html？q=%20Statistical%20Review%20of%20 World%20Energy%202021&hPP=10&idx=bp.com&p=0&fR%5BbaseUrl%5D%5B0%5D=%2F

[8] EIA. Annual Energy Outlook 2021 [R/OL].（February 3， 2021） .https：//www.eia.gov/pressroom/ presentations/AEO2021_Release_Presentation.pdf

[9] WRI.Accelerating the Net-Zero Transition： Strategic Action for China’s 14th Five-Year Plan[R/OL].（ December 3， 2020）.https：//files.wri. org/d8/s3fs-public/VISION2050_English_Summary_ Corrected.pdf

[10] ETC. Making Mission Possible： Delivering a Net-Zero Economy [R/OL]. （September 2020）. https：//www.energy-transitions.org/wp-content/ uploads/2020/09/Making-Mission-Possible-FullReport.pdf

[11] UN. Theme Report on Energy Transition： Towards the Achievement of SDG 7 and Net-Zero Emissions[R/OL].（July 2021）. https：//www.un.org/ sites/un2.un.org/files/2021-twg_2-062321.pdf

[12]IEA. World Energy Outlook 2021[R/ OL].https：//iea.blob.core.windows.net/ assets/88dec0c7-3a11-4d3b-99dc-8323ebfb388b/ WorldEnergyOutlook2021.pdf

[13] 中共中央，國務院.關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見[EB/OL].（2021-10-24）.http：//www.gov.cn/ zhengce/2021-10/24/content_5644613.htm

[14]國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知[EB/OL].（2021-10-26）.

[15] 周孝信.雙碳目標下我國能源電力系統發展情景分析[R/OL]. （2021-05-25）. http：//www. chinapower.com.cn/zx/zxbg/20210525/75980.html

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[18]Zhou Sheng，Tong Qing，Pan Xunzhang，etal.Research on low-carbon energy transformation of China necessary to achieve the Paris agreement goals： A global perspective[J]. Energy EconomicsVolume 95， 2021.

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[29]謝克昌院士|當前“雙碳”戰略最需要的是系統思考科學推動[EB/OL].（2021-09-28）. https：//www.sohu.com/a/492611489_121123735

[30]周宏春.實現“碳達峰、碳中和”如何做到抓鐵有痕[J].質量與認證.2021（05）：31-33

[31]鄒才能，潘松圻，趙群.論中國“能源獨立”戰略的內涵、挑戰及意義[J].石油勘探與開發.2020，47（2）：416-426

（作者周宏春為國務院發展研究中心研究員、21世紀馬克思主義研究院研究員，管永林為四川大學水利水電學院教授、四川工商職業技術學院教授）