碳中和背景下能源供需雙側協同高質量發展的路徑研究

蘇麗婷

（泉州工藝美術職業學院，福建 泉州 362500）

立足新時代的發展，我國明確提出生態文明建設要在2030 年前努力實現碳達峰，2060 年前力爭實現碳中和的階段性發展目標［1］。隨著經濟的高速發展，我國的碳排放依舊呈排量大、總量高、增量快的階段，化石能源在我國現階段的經濟社會發展中仍占據超高比例。能源作為我國社會經 濟發展的重要支撐，能源結構性改革勢必具有其特殊復雜性［2］。因此，本文立足于碳中和發展背景，以能源低碳轉型為基本要求，結合當前能源的發展特征和新時代發展需求，系統剖析現階段我國能源供需體系在實現低碳轉型中的困難與挑戰，研判生態文明建設中綠色低碳發展目標下能源供需雙側的協同發展機制，并提出碳中和背景下能源供需雙側協同深度耦合發展的路徑方案，以期為促進新時代我國經濟社會綠色高質量發展提供一定的參考。

一、能源供需雙側協同發展的現狀與問題

（一）能源上下游產業鏈聯動關系錯綜復雜

能源是支撐我國經濟發展的重要支柱，經濟的規模、結構和產業發展結構是影響能源消費的主要因素［3］。在碳中和背景下，立足于降碳減排綠色發展的視角，以碳中和為推動綠色發展的目標，能源上下游產業結構的綠色低碳轉型是實現能源供需雙側協同發展的重要基礎，是支撐反向推動能源結構綠色低碳轉型的關鍵。此外，能源上下游產業鏈上的利益主體貫穿能源產業價值鏈的全要素、產品系統以及能源回收系統，效益指標各不相同，能源結構的綠色低碳轉型既可以滿足能源上下游產業鏈利益主體的發展需求，還能夠推動綠色低碳高質量發展，促進能源產業鏈上下游的深度耦合。

但是，傳統化石能源的產業鏈上游利益主體主要以能源勘探開發為主，在新能源更替傳統能源的實際過程中，由于新能源產業的總體規模尚未達到經濟社會發展需求，傳統能源產業已逐步進入綠色低碳轉型期，新舊能源產業結構變革闕略導致能源保供能力下降，激化了新能源并網消納帶來的能源供需失衡矛盾。此外，能源下游產業鏈的利益主體主要集中于以高能耗為主的工業和交通行業，不僅生產中能源會造成高污染，而且利益涉及的密切行業面廣泛。簡言之，當前我國能源產業鏈的下游產業發展的生產中能源投入總量巨大，產出品往往是以重要的生產要素為主滲透到各行各業的生產制造中，牽一發而動全身，能源產業鏈上下游產業間關系不僅錯綜復雜，且涉及面涵蓋行業十分廣泛，對于推動能源產業結構綠色低碳轉型帶來了艱巨的挑戰。

（二）能源的供需結構空間區域匹配程度低

以傳統化石能源為主的能源供給側結構性改革，在綠色低碳發展的變革中受規模效益的原則因素影響，導致能源的供需結構出現空間區域上的分離與失衡，從而造成能源資源配置效率難以提高、能源供需結構空間區域差異化拉大的結果。實際上，縱觀我國能源供需分布的空間區域特征，可以看出，當前我國低碳新能源的資源供給區集中在我國的西北和西南地區，低碳新能源的資源需求區集中在我國的東部沿海地區，負荷中心在空間區域上整體呈現逆向分布［4］。低碳新能源的資源供給區作為主要的送能端，低碳新能源儲量豐富；低碳新能源的資源需求區作為主要的受能端，區位優勢和經濟優勢創造了巨大的低碳新能源需求，而一直以來平衡能源供需的主要方式是橫跨我國東西部的遠距離能源輸送模式。

除此以外，以風能、光能及水能等為主的低碳新能源在我國的空間區域分布十分不均衡。我國西部地區具備豐富的風能、光能及水能的儲備，而我國東部地區只在沿海區域儲備一定的風能和潮汐能，且低碳新能源產能遠不夠區域需求［5］。空間區域上的低碳新能源供需協同是實現能源資源優化配置的基本要求，低碳新能源空間區域分布的失衡阻礙了能源區域供需協同高質量發展。無論是能源儲備豐富的西部地區，還是區位優勢明顯的東部地區，就電氣化發展而言，農村與城鎮之間的基礎設施建設完備程度差異較大，導致以光伏、風電為主的低碳新能源在我國農村地區的建設之路任重道遠。

（三）能源的低碳技術創新與耦合受到制約

能源的低碳開發與儲能技術的創新與深度耦合，是助力能源供需雙側協同高質量發展的關鍵核心。然而，低碳新能源的大規模發電并網兼具間歇性和隨機性兩大特征，當傳統化石能源在綠色低碳轉型過程中出力壓降，受環境因素影響明顯的全壓差不僅難以預測，且極容易造成電力供給的強波動性。盡管我國在能源需求管理與響應方面采取了多項針對性措施，但是僅依靠供給側增加能源配置以實現用電需求的模式，顯然無法從根本上解決能源需求的隨機性特征。與此同時，我國當前尚未系統掌握極端天氣下以光伏、風電為主的低碳新能源發電技術，相應的電力供應受環境影響的極不穩定性仍缺乏有效解決的技術手段，導致目前低碳新能源的開發阻礙重重。

（四）能源供需雙側協同體系遭受市場阻礙

市場機制作為優化能源資源配置的“無形之手”，既是實現能源的生產與消費一體化均衡的關鍵路徑，也是有效降低能源資源有效配置的經濟成本的主要方式。當前，我國的能源利用方式仍然無法滿足生態文明建設，日益突出的矛盾根本在于現有的能源系統受產業和市場雙重壁壘無法打破，缺乏統一、開放的能源市場體系，致使無序競爭愈演愈烈，對能源供需雙側協同高質量發展造成了嚴重阻礙。一方面，我國的環節電力定價尚未開放競爭，當前的發電成本不斷上漲，而工商業用電成本逐步下降，尤其是煤電行業受市場價格波動和產業鏈借位的影響風險度，在能源結構的綠色低碳轉型過程中矛盾愈發凸顯。另一方面，目前，我國的碳排放權交易市場無法實現價格的穩定和市場的高流動性兼備，究其原因在于單一配額免費但覆蓋面十分有限之間的矛盾，無論從激勵低碳新能源產業發展角度，還是從約束傳統化石能源產業的角度，都無法起到有效作用。同樣，綠證和可再生能源超額消納量是電力市場交易的現狀，與之對應的碳市場在交易與配額方面，二者高度疊加重合，但是受制于產品的單一性和互動的高壁壘，導致能源供需利益主體無法通過市場實現深度耦合。

二、能源供需雙側協同發展的主要路徑

（一）推動低碳新能源產業鏈上下游深度耦合

能源供需雙側協同高質量發展的實現，重點在于低碳新能源產業鏈上下游相互嵌套，從而形成的產業內與產業間的耦合機制。首先，基于循環經濟視角探究碳中和背景下能源產業鏈上下游的產業耦合，既要降低生產環節對生態環境的影響，也要實現生產的副產品與廢棄物的高效循環再利用。從而引導企業通過延長產業鏈和突破行業壁壘的方式，橫向實現能源產品及其廢棄物的合理開發與高效回收再利用，以此促進多產業間耦合共生新模式，加快能源供需雙側產業鏈上下游協同降碳減排進程。其次，能源產業鏈上下游產業要實現橫向聯動和縱向協同，即能源產業內部縱向深化，能源產業間橫向拓展協作，以能源多樣的梯度利用和能源多行業互補的模式，打破低碳新能源行業的傳統壟斷壁壘，提高低碳新能源在能源供需雙側系統層的有效利用率。最后，采用數字化技術，促進低碳新能源產業鏈上下游高效聯動與高質量發展。低碳新能源開發與儲能技術的創新離不開數字化技術的融合，以5G 通信、云計算和IoT 物聯網為支撐的數字能源網建設，具有低成本、高效率的優勢，借助其高效的信息與能源資源整合能力，不僅可以為企業降碳減排提供賦能，還能夠作為核心支撐構建低碳新能源產業鏈樞紐平臺，實現低碳新能源供需雙側協同高質量發展。

（二）增強低碳新能源區域空間布局廣度協同

立足于生態文明建設的綠色發展要求，低碳新能源的供需雙側協同高質量發展需要積極發揮區域能源優勢互補作用，實現跨空間的區域新能源均衡高質量發展。一方面，低碳新能源負荷的上限受自然資源和技術發展水平及相應基礎設施建設的綜合影響，要求低碳新能源的供給側要以區域的人口流動特點為基礎，以城市聚集效應為依托，結合產業的區域分布特點，綜合考量長短期區域的能源負荷需求結構與特點，合理配置區域低碳新能源的供需調度。另一方面，低碳新能源的供需雙側協同既要實現城市間互補，也要實現城鄉間互補。演進式發展是城市空間布局形成的主要方式，基于交通網絡發展的基礎設施建設不僅拓寬了城市邊界，也以同樣的空間發展特征演進能源利用模式。新時代城市空間布局應趨近于緊湊型，既可以提升低碳新能源的輸送效率，也能夠建設均衡的能源供需雙側高質量發展體系。

（三）構建低碳新能源開發儲能技術創新機制

提升低碳新能源供需雙側的可控性和穩定性，必須依靠源網荷儲一體化協同發展，從而優化低碳新能源資源配置，有效提高低碳新能源的利用率。首先，低碳新能源開發與儲能技術的創新發展需要知識、制度的協同創新，組成多階段的動態演化，知識創造是基礎，制度協調是保障，協同識別并規避低碳新能源開發與儲能技術風險，保障低碳新能源開發與儲能技術迭代機制。同時，深度融合數字化技術，以分布式助力低碳新能源儲能技術的革新，實現能源系統實時調峰調頻；連接低碳新能源的供需雙側鏈數據渠道，集聚數字化技術流拓展低碳新能源系統邊界，賦能低碳新能源產業供需雙側關鍵技術研發與迭代，為低碳新能源供需雙側的協同高質量發展提供有力支撐。

（四）完善低碳新能源市場聯動高效運作體系

低碳新能源的供需雙側市場結構組成，依靠電力交易市場和碳排放權交易市場。其中，電力交易市場能夠為低碳新能源供需雙側利益主體提供數據與信息交互的自主權，提升低碳新能源電力市場的運行水平，不僅可以為低碳新能源供需雙側利益主體提供低成本、高質量的穩定電力保障，而且能夠有效提升低碳新能源供需雙側的新能源資源配置效率。與此同時，低碳新能源的碳排放權交易市場要結合數字化技術，實時掌握市場變化規律，以此合理配置低碳新能源的碳排放權資源，并與電力交易市場協同聯動，通過配額交易幫助低碳新能源供需雙側利益主體實現強制降碳減排，促進低碳新能源供需雙側系統對低碳新能源資源供需配置的實時平衡。

一方面，厘清電力市場的定價標準，建立完善的電力市場化定價機制，深化低碳新能源電力市場化改革。對于區域空間和經濟發展條件適配的地區，試點進行低碳新能源電力市場化體制改革，制定符合經濟和產業發展的低碳新能源電價政策，合理牽引低碳新能源的發電成本。此外，進一步推動低碳新能源電力試點交易新模式，即要實現低碳新能源開發核心區域的綠電交易靈活性和穩定性，促進低碳新能源電力消費的結構優化。另一方面，健全低碳新能源的碳排放權交易市場體系，實現碳價對低碳新能源供需雙側利益主體信息與降碳減排成本的實際反映，促進低碳新能源供需雙側協同高質量發展。以低碳新能源為基礎的碳排放權交易市場，首要實現覆蓋范圍的廣泛化和覆蓋主體的全面性，以此形成充分有效的低碳新能源競爭市場，從而實現碳排放權的配額對低碳新能源供需雙側利益主體的降碳減排水平和履約成本。此外，低碳新能源的碳排放權交易市場還應基于擴充碳交易產品來積極擴大碳市場的交易范圍，并合理規劃碳排放權配額分配機制以及低碳新能源的碳交易規則。低碳新能源的電力市場與碳排放權交易市場的高效聯動運作體系能夠有效發揮低碳新能源市場體系在能源供需雙側的能源資源優化配置作用，實現低碳新能源供需雙側協同高質量發展。低碳新能源市場相關政策的制定是市場運作體系的重要保障，建立中、短期低碳新能源下碳排放權交易市場助推電力市場協同高效發展，立足于長期低碳新能源供需雙側協同高質量發展，促進從“碳—電”新能源雙市場聯動深度耦合的協同互濟，既能實現定價實時反映真實成本，也能實現碳排放成本的實時量化，共同推動綠色發展。

三、結語

綜合而言，能源作為我國社會經濟發展的重要支撐，能源結構性改革具有其特殊復雜性。一方面是能源供應結構上的改革，亟須符合發展需求面向新時代的能源生產技術的創新與變革，推動能源產業結構和空間布局的變遷與優化，促進能源結構供給側的革新性調整；另一方面是能源需求側結構上的改革，須完善能源綠色低碳生產與消費的制度與政策建設，落實節能管理，推動經濟社會向電氣化方向轉型，著力實現綠色低碳化生產和消費。因此，碳中和背景下能源供需雙側協同高質量發展要立足于能源供需上下游產業鏈，均衡空間區域配置，創新低碳能源開發與儲能技術，健全碳、電市場機制，推動綠色發展。