我國能源、環境和氣候變化協同治理研究

姜玲玲 王衛權

摘?要：當前，我國能源效益持續下降，環境污染治理進入攻堅階段，溫室氣體減排仍未達峰。“十二五”和“十三五”實踐表明，環境污染和應對氣候變化推動了能源結構優化，而能源結構優化則有效減少了環境污染和溫室氣體排放。歐盟經驗表明，大力發展非化石能源可實現三者協同治理。未來，我國可以通過大力提高能效，控制化石能源消費總量，大幅提高非化石能源比例，制定三者協同治理的制度規范等措施實現三者協同治理。

關鍵詞：能源?環境?氣候變化?協同

一、引言

硫氧化物、氮氧化物、臭氧和顆粒物造成的大氣污染對人類健康、環境、經濟和食品安全都帶來了較大的影響，這些污染物的主要來源于化石能源的生產和消費。不僅如此，2014年，能源排放占據了溫室氣體排放量的73%[1]。為此，美國、歐盟和日本采取了一系列政策和措施，優化能源結構，大力發展清潔能源，大幅度降低了化石能源尤其是煤炭的占比，從而顯著改善了空氣質量，并降低了溫室氣體排放。我國在“十二五”和“十三五”期間采取了多項措施治理大氣污染，其中重要措施之一是發展清潔能源，優化能源結構，并取得了一定成效。但是，我國在未來一段時間內化石能源仍是主要一次能源，因此，進一步提高非化石能源比例，盡快降低化石能源尤其是煤炭在一次能源中的消費占比，是我國大氣污染防治與碳中和愿景的必然要求。

二、我國能源、環境和氣候變化發展現狀及面臨的挑戰

（一）我國能源消費現狀及面臨的挑戰

2019年全國能源消費量達到了486億噸標煤，比上年增長33%。其中，煤炭消費量約為393億噸，比上年增長10%;石油消費量達到66億噸，比上年增長68%;天然氣消費量3067億立方米，比上年增長86%;全社會用電量達到72萬億千瓦時，比上年增長45%。我國能源消費對外依存度高，2019年石油對外依存度708%，天然氣對外依存度43%[2]。能源結構不合理，化石能源占比為847%，尤其是煤炭占比仍高達577%，這給我國環境保護和溫室氣體減排帶來巨大壓力，也給能源轉型和能源革命帶來巨大的挑戰。

能源效率偏低，能源效益持續下降。我國單位GDP能耗依然落后于美國、歐盟、日本等發達國家和地區。根據2016—2019年中國能源統計年鑒和2016—2019年國民經濟和社會發展統計公報，“十三五”的前四年，我國GDP平均增速為66%，能源、電力平均增速分別為31%和61%，平均能源、電力消費彈性系數分別為047和092，均高于“十二五”，我國的能源效率提升和產業結構調整尚未全面貫徹綠色發展理念，需要進一步優化和提升。

能源技術和能源裝備仍有較大上升空間，在頁巖氣開發、能源梯級利用、高比例可再生能源應用、清潔供熱、儲能、能源互聯網等方面，我國距離國際先進水平仍有較大差距，在一定程度上制約了我國能源轉型。

（二）我國大氣污染治理現狀及面臨的挑戰

圍繞大氣污染治理，我國于2013年發布了《大氣污染防治行動計劃》、于2018年發布了《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》等文件，采取了一系列措施，取得了良好的效果。截至2019年底，全國337個地級及以上城市PM25濃度為36微克/立方米;PM10濃度下降到63微克/立方米，同比下降16%;平均優良天數比例為820%;在全部城市當中，有466%的城市空氣質量達到了國家標準[3]。

當前，全國大氣環境質量平均水平都得到了一定的改善，重點地區改善明顯，取得了階段性的成果，但與美麗中國的要求仍有較大差距，與人民的期望仍有較大差距。主要表現在，一是在局部地區的秋冬季節仍會出現大氣重污染現象;二是區域進展不平衡，部分地區工作相對滯后;三是以煤為主的能源結構、以重化工為主的產業結構、以公路貨物運輸為主的運輸結構尚未轉變，污染物排放量大，我國大氣污染防治總體形勢依然嚴峻。

大氣污染治理進入攻堅戰[4]。隨著大氣污染治理工作的深入推進，我國大氣污染治理逐漸進入攻堅階段和深水區。主要表現在，一是PM25的來源從揚塵、粉塵、煙塵等一次源轉變為臭氧和揮發性有機物（VOCs）等二次源，治理難度增大;二是末端治理措施已不能滿足大氣污染治理的需求，需要對產業結構調整和優化，尤其是要對能源結構調整和優化，從根本上解決污染源的問題，從源頭上消減污染物排放量。

（三）我國溫室氣體排放現狀及面臨的挑戰

從圖1可以看出，自2000年以來，隨著能源消費總量的增加，我國溫室氣體排放在2000-2013年持續增加，在2014-2016略有下降之后，從2017年再次攀升，到2019年排放量達到了9719億噸二氧化碳。當前工業部門的能源消費占全國總終端耗65%（包括建筑業的第二產業為675%），是最主要的能源消費和二氧化碳排放部門[5]。我國非二氧化碳溫室氣體排放2014年為20億噸二氧化碳當量（根據溫室氣體效應折成二氧化碳排放量），其中甲烷、氧化亞氮、含氟氣體的比例分別為57%、31%、12%，非二氧化碳溫室氣體排放占總溫室氣體排放量的16%，且占比呈現增長態勢。

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[TS（][HT5”SS][JZ（]圖1?我國歷年溫室氣體排放量[JZ）][TS）]?[KH-1][KH*4]

[HT6SS]數據來源：根據中國統計年鑒、中國能源統計年鑒等數據計算所得。?[KH*4/5]

2020年9月22日，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上的講話中提出，中國力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。中國碳中和目標的提出，向全世界展示了我國為應對全球氣候變化作出更大貢獻的積極立場，我國將采取更強力的措施降低二氧化碳排放。從排放量來看，根據全球碳計劃組織（GCP）研究，2017年我國溫室氣體排放量全球第一，超過歐盟和美國排放量之和，并且排放量仍在增加，還未達到峰值，我國要實現碳中和，需要減少的溫室氣體排放量遠超過其他發達國家。從碳達峰到碳中和的時間跨度來看，法國、德國、英國等國家于1980碳達峰，到2050年碳中和，時間跨度大約70年。美國、意大利、西班牙等國家于2007年碳達峰，到2050年碳中和，大約有43年的窗口期。而我國從2030年碳達峰到2060年碳中和，只有30年，時間跨度短于其他國家，意味著我國實現碳中和目標需要付出比發達國家更大的努力[6]。

從經濟發展來看，美國、德國等國的經濟發展已經與溫室氣體排放關系脫鉤，而我國的經濟發展與溫室氣體排放依然聯系緊密，隨著經濟的發展，溫室氣體排放持續增加。黨的十九屆五中全會提出了“十四五”時期經濟社會發展的主要目標，強調要高質量發展，推動經濟持續健康發展，并提出要降低碳排放強度，因此，我國需要兼顧經濟發展與降低溫室氣體排放，優化能源結構和產業結構。

三、我國能源、環境和氣候變化影響關系分析

（一）我國能源對環境和氣候變化的影響

1對環境的影響。根據國際能源署研究[7]，人類的能源生產和消費活動中排放了大量的污染物，排放了幾乎全部的SO2和NOx，以及大約85%的一次顆粒物。表2給出了部分一次空氣污染物及其來源。從表2可以看出，SO2、NOx、PM25、CO、VOCs和NH3是主要的大氣污染源。

截至2019年底，我國化石能源占比847%，這些化石能源的生產和消費，排放了大量的污染物，是我國大氣污染的主要原因之一。自黨的十八大以來，我國持續推動非化石能源發展，減少煤炭消費，從源頭上降低污染物排放。2013年9月10日，國務院印發《大氣污染防治行動計劃》，提出加快調整能源結構，控制煤炭消費總量，增加清潔能源供應，積極有序發展水電，開發利用地熱能、風能、太陽能、生物質能，安全高效發展核電。2014年5月，《能源行業加強大氣污染防治工作方案》發布，提出要通過可再生能源等措施，大幅提高清潔能源供應能力，要加快能源轉變方式，實現能源行業與生態環境的協調和可持續發展。

從圖2可以看出，我國PM25年平均濃度隨著能源消費總量的增加而逐年下降，兩者之間為負相關。2019年，雖然我國能源消費又創新高，總量為486億噸標準煤，但我國空氣質量持續改善，優良天氣天數連年增加，PM25濃度逐年下降，2019年全國平均濃度為36微克/立方米，相對于2013年的72微克/立方米，下降幅度為50%，而國家空氣質量二級標準為35微克/立方米，兩者已十分接近。導致這種負相關的主要原因是清潔無污染的非化石能源占比逐漸增加，既滿足了能源消耗的需求，又避免了大氣污染物的排放。

2對氣候變化的影響。我國溫室氣體排放中，能源生產和消費排放的溫室氣體排放超過60%，是溫室氣體排放的主要來源。在溫室氣體減排方面，我國自從加入聯合國氣候變化框架公約和京都議定書以來，持續重視溫室氣體減排，采取節能降耗和大力發展清潔能源等能源結構優化措施，扭轉了能源消費和二氧化碳排放快速增長的局面。根據中國能源統計年鑒數據，2005-2013年期間，能源消費和二氧化碳排放年均增長率分別為60%和54%，在2013-2018年期間，二者分別下降到22%和08%。2018年和2019年雖然略有反彈，但總體已回落到緩慢增長態勢。煤炭總消費量基本趨于穩定，單位GDP的二氧化碳強度2019年比2005年下降481%，提前和超額實現了我國對外承諾的到2020年比2005年下降40-45%的目標。

（二）環境對能源行業的影響[8]

從“十五”以來，我國化石能源消費快速增加，帶來水污染物、大氣污染物和固體廢棄物的大量產生，環境容量急劇減小，給生態環境帶來了巨大的壓力。雖然國家采取了能源強度和能源總量的雙控措施，但是收效不明顯。因此，在“十一五”期間，能源、環境總量協同控制被提升到國家戰略的高度，開始采取一系列措施提高能效、降低化石能源尤其是煤炭總量消費、增加清潔能源供應等，這些措施在“十二五”和“十三五”繼續實施和加強。在2018年全國生態環境保護大會上，習近平總書記明確提出了“調整能源結構、減少煤炭消費、增加清潔能源供應”的要求。在這些措施的推動下，我國能源結構得到了持續優化、能源品質得到了提升，末端治理得到了強化，尤其是非化石能源占比逐年增加，從2013年的102%，2019年上升至153%，提前實現了2020年非化石能源占比15%的能源結構目標，而生態環境質量也得到了明顯的改善。可以看出，環境治理的剛性需求推動了能源的結構優化和高質量發展，促成了環境治理和能源發展的互動局面和互利效果。

（三）氣候變化對能源行業的影響

化石能源為主的能源生產和消費排放了大量的二氧化碳，造成全球氣候變化，成為人類面臨的巨大挑戰之一。為此，在1992年，《聯合國氣候變化框架公約》提出到21世紀末，地球溫度升高不超過2攝氏度，提出到2050年全球化石能源燃燒產生的二氧化碳比1990年下降50%，并要求發達國家率先減排，到2050年其二氧化碳排放量在1990年基礎上下降80%～85%。2015年，《巴黎協定》要求所有締約方承擔共同但有區別的責任，根據各自能力，制定各國自主減排目標和國家低排放戰略。

我國為了應對氣候變化，從2005年以來，采取了節能降耗、發展非化石能源、增加森林碳匯、發展低碳產業和低碳經濟、進行氣候友好技術研發、推行綠色建筑、綠色交通、綠色供應鏈等，多角度多維度推動溫室氣體減排。從“十一五”開始，將提高能源效率和發展非化石能源的目標，以及逐步降低GDP能源強度和碳強度的要求，作為重要的約束性目標列入國民經濟發展規劃綱要。應對氣候變化成為推動我國能源轉型的重要推動力。

四、能源、環境和氣候變化協同治理的國際經驗

構建清潔低碳、安全高效的能源體系是我國能源生產和消費革命的方向。發達國家已經實現了能源的清潔化，正在推動能源的低碳化，協同解決了大氣污染治理、應對氣候變化等生態環境問題，未來還將實現能源體系的數字化和智能化。美國、歐盟等主要發達國家和地區能源發展的目標、行動與措施，為我國推動能源革命與大氣污染治理、應對氣候變化協同治理提供了借鑒。

大部分發達國家在石油時代之前都經歷了以煤為主的時期，但煤炭的開發利用帶來了SO2、NOx等污染物的大量排放，同時也排放了大量的二氧化碳。因此從1950年開始，美國、日本、英國、德國、法國等發達國家意識到由于能源生產消費帶來的污染問題和生態破壞問題，開始主動采取一系列措施，實現了能源結構優化，顯著降低了煤炭在一次能源中的占比，到20世紀60年，這些發達國家基本告別煤炭時代，邁進了油氣時代，同時，還努力提升化石能源的清潔利用水平，有效改善了大氣環境質量[9]。

（一）歐盟經驗

歐盟減少空氣污染的立法有很長的歷史，可以追溯到20世紀70年代。歐盟96/62/EC指令的4個下級指令以及2008年通過的《大氣質量指令》，共同對特定污染物的目標濃度進行了設定。2010年以來，《國家空氣污染排放限值指令》決定了污染排放量的上限。此外，針對不同污染源的特定法規覆蓋了發電廠和工業排放，其主要文件為《中型和大型火電廠指令》和《工業排放指令》、道路和非道路交通工具排放以及燃料質量標準。根據這些環境政策，歐盟一直在優化自己的能源結構，制定了《2030年氣候與能源框架協議》，大力促進可再生能源的發展。從圖3中可以看出，自2000年以來，歐盟在一次能源消費中，煤炭、石油和核電的比例在下降，天然氣、可再生能源占比在增加。2017年可再生能源的比例從2000年的569%上升到1394%，增幅達到145%。

（二）國際經驗對中國的啟示

縱觀歐盟的能源體系與大氣質量（以PM25為例），可以看出，調整優化能源結構、降低煤炭、石油和天然氣的比例，提升風能、太陽能、水能、核能等清潔能源的比例，能夠有效降低PM25濃度，是從源頭上進行大氣污染防治的重要措施。同時由于風能、太陽能等清潔能源不排放溫室氣體，清潔能源比例的大幅提高同時成為歐盟應對氣候變化的主要措施之一。對比我國，2019年化石能源占比仍高達85%，煤炭占比高達577%，煤炭的開采和使用帶來了嚴重的生態環境問題，是大氣污染的主要原因之一，也是我國溫室氣體的主要排放源。雖然目前我國PM25濃度年均濃度36微克/立方米，距離歐盟仍有較大差距，距離2030年我國空氣質量明顯改善的目標也具有較大差距，我國實現大氣污染治理的控制措施還需更加嚴格。另一方面，我國溫室氣體排放超過歐盟和美國之和，也要求我國進一步優化能源結構，發展非化石能源。

五、對我國能源、環境和氣候變化協同治理的建議

2060年碳中和這樣一個具有雄心的目標體現了中國在環境保護和應對氣候變化問題上的負責任大國擔當，也使得大氣污染治理與應對氣候變化、能源安全的協同成為必然趨勢，這就要求從更高層次考慮大氣污染治理與能源結構之間的關系，將能源結構優化作為應對氣候變化和大氣污染治理的主要措施之一。圍繞三者協同，未來可以開展如下重點工作。

（一）大力提高能源利用效率

我國能源綜合利用效率大體上是世界平均水平的一半，是發達國家1/4左右，是世界先進水平的1/6左右，大幅度提高能源利用效率是推動高質量發展轉型的重要抓手，也是減緩能源消費增長過快的重要手段，還是改善環境質量和減排溫室氣體的重要措施，應大幅度提高工業系統的能源效率，大幅度提升城鄉建筑的能源利用效率水平，大幅度降低交通設施的化石能源消費水平。

（二）控制化石能源消費總量

控制煤炭和石油為主的化石能源消費總量，是改善環境質量和實現應對氣候變化的任務要求。煤炭和石油既是高污染能源也是高碳能源，其消費既是最主要的大氣污染源也是最主要的溫室氣體排放源，源頭治理是治污和減排的最重要、最關鍵也是最有效的手段，也是唯一能夠產生協同效應的手段。控制煤炭和石油消費總量而非能源消費總量，是在認可能源消費持續上升的基礎上促進能源結構優化的規劃方法，一方面可以有效抑制污染物和溫室氣體排放，另一方面保障社會經濟持續發展的能源供應。此外，控制煤炭消費總量還有助于煤炭占比的下降，降低煤炭保供的壓力，控制石油消費可以有利于降低我國石油對外依存度，確保能源供應安全。

（三）大幅提高非化石能源比例

大幅度提高非化石能源比重，既是能源高質量發展的需要，也是環境治理和應對氣候變化的客觀要求，同時也是控制煤炭和石油消費總量前提下，保障能源供應安全的重要舉措，其目的就是為了加快構建清潔低碳安全高效的能源體系，推動經濟的高質量發展轉型。非化石能源占比的提高，尤其是實現對化石能源的存量替代，有助于能源供應安全和經濟的高質量轉型，推動能源由資源依賴向技術依賴過渡[7]。

（四）大力加強能源、環境與氣候變化的協同治理

國內外的經驗都證明，能源環境氣候可以協同治理，相互促進，建議國家在吸收國際先進經驗的同時，總結珠三角能源結構優化與環境治理即低碳發展的經驗，擴大協同治理的理念和范圍。努力控制高污染的能源使用，對煤炭和石油消費進行總量管理，實現控制化石能源消費總量，減少環境污染和溫室氣體排放的多重效益。

制定能源環境氣候協同治理的制度規范。把影響環境質量和溫室氣體減排的能源品種的消費總量和比重，納入能源環境治理的范疇，能源發展規劃與環境治理規劃相銜接，一些重要的指標分別進行指導性、警示性和約束性管理，比如煤炭消費總量、石油消費總量、天然氣消費量、非化石能源比重等要進行約束性管理。

六、結論

高碳化石能源的生產和消費過程造成諸多環境問題，也是溫室氣體排放的主要來源。中國采取了一系列措施優化能源結構，有效地治理了大氣污染和降低了溫室氣體排放。但是我國大氣污染治理形勢依舊嚴峻，溫室氣體減排壓力巨大。美國和歐盟等國家的經驗表明，提升非化石能源占比是從源頭治理大氣污染和減少溫室氣體排放的有效措施，可以對環境污染和氣候變化釜底抽薪，解決根本問題。

社會經濟發展、能源結構調整、大氣質量改善和應對氣候變化的發展目標既是“十四五”時期主要目標和二〇三五年遠景目標實現的關鍵，也是實現碳中和國際承諾的關鍵，能源、環境和氣候三項治理都是系統工程，涉及能源、環境、自然資源、財稅、金融、科技等多部門、多領域協調，需要做好頂層設計。我國應該借鑒國際經驗，以碳達峰目標和碳中和愿景為契機，加大能源結構優化力度，向非化石能源為主的時代邁進，實現應對氣候變化和大氣污染治理的雙重目標，為實現2030年環境空氣質量明顯改善的目標打下堅實基礎，為美麗中國的實現貢獻力量。

參考文獻：

[1]蔡斌溫室氣體排放達峰進行時[EB/OL].價值中國?http：//wwwchinavaluenet/Media/Articleaspx？ArticleId=141228，2008-08-06

[2]國家統計局能源統計司中國能源統計年鑒2020[M].北京：中國統計出版社，2020

[3]生態環境部公布2019年全國生態環境質量簡況[EB/OL].?https：//wwwmeegovcn/xxgk2018/xxgk/xxgk15/202005/t20200507_777895html，2020-05-07

[4]大氣污染防治進入攻堅期[EB/OL].經濟參考報?http：//wwwxinhuanetcom/energy/2018-03/08/c_1122503638?htm，2018-03-08

[5]清華大學氣候變化與可持續發展研究院《中國長期低碳發展戰略與轉型路徑研究》綜合報告[R].2020-07

[6]黃晶中國實現碳中和目標亟需強化科技支撐[EB/OL].可持續發展經濟導刊http：//sdg-chinanet/，2020-11-23

[7]國際能源署能源與空氣污染[M].北京：機械工業出版社，2017

[8]李俊峰，李廣中國能源、環境、氣候變化問題回顧與展望[J].環境與可持續發展，2020（05）

[9]何立峰，寧吉喆，胡祖才建設現代能源體系[M].北京：中國計劃出版社，2020

〔姜玲玲（通訊作者），中國工程院戰略咨詢中心。王衛權，中國能源研究會可再生能源專業委員會〕