“雙碳”目標(biāo)下我國能源轉(zhuǎn)型路徑

何李麗 張 恒

成都信息工程大學(xué)

0 引言

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾是世界發(fā)展中亟須解決的問題。近年來，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展并且取得了不小的成就，但這讓全球的環(huán)境付出了巨大代價(jià)。近年來，我國CO2排放量年均增長率為1.5%左右，2019年我國生產(chǎn)消費(fèi)活動(dòng)中產(chǎn)生的CO2達(dá)到100 億t，占全球排放量30%。2020 年，我國一次能源消費(fèi)占全球總量消費(fèi)的25%，其中，煤炭能源的消耗占比高達(dá)56%，是煤炭能源世界使用量均值的兩倍之多，石油和天然氣的碳排放量分別為14%和5%。美國、歐盟和印度的石油消耗量每天分別下降了230 萬桶、150 萬桶和48 萬桶，但是中國的石油消耗量每天卻增加了22萬桶。碳排放部門中，排放量最高的部門是電力部門，緊接著依次是工業(yè)部門和交通運(yùn)輸部門，由此可以看出，我國不僅是一個(gè)工業(yè)大國還是一個(gè)CO2氣體排放量的大國，我國在聯(lián)合國會(huì)議上提出的碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)不僅體現(xiàn)了大國擔(dān)當(dāng)和我國阻止氣候進(jìn)一步變暖惡化的決心，同時(shí)我國的CO2排放狀況也表明了我國制定“雙碳”目標(biāo)的必要性和緊迫性。

中國能源消費(fèi)以高含碳的化石能源為主，根據(jù)國家發(fā)布的2020 年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，2020 年我國的煤炭、天然氣等含碳量較高的化石能源的使用比例高達(dá)84%，無碳能源的使用比例只有16%。我國在2020 年的氣候雄心峰會(huì)上宣布，到2030 年我國的單位GDP的碳排放量與2005相比至少要下降65%，非化石能源的消耗要占一次能源的1/4，同時(shí)我國的森林儲(chǔ)備量與2005 年相比也要有所增加，增加量為60×108m3。

能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)、實(shí)現(xiàn)清潔能源對傳統(tǒng)能源的替換、降低CO2的排放量是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的基本手段和根本途徑。本文將依據(jù)我國的實(shí)際國情和資源稟賦具體情況，對我國的能源狀況進(jìn)行研究并提出了相應(yīng)的意見與建議。

1 文獻(xiàn)回顧

經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，人類對化石能源的過度依賴，導(dǎo)致了自然界CO2的排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了CO2的使用量，過量的CO2排放導(dǎo)致了全球氣溫上升。減碳目標(biāo)勢在必行，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)與人類幸福息息相關(guān)[1］。全球氣溫與100 年前相比已經(jīng)上升了1.1 ℃，許多國家之間因氣溫問題產(chǎn)生了分歧，由此可見氣溫問題已經(jīng)不再單純是科學(xué)領(lǐng)域的問題，更是涉及政治、社會(huì)層間[2］。“雙碳”目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間并非是矛盾體，二者可以共生，同時(shí)“雙碳”目標(biāo)的提出還可以催生出新的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展[3］。如今使用低碳能源，對能源進(jìn)行低碳處理，已經(jīng)在全球多個(gè)國家之間達(dá)成了共識(shí)。因此，我國在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過程中應(yīng)該秉持對全世界人民負(fù)責(zé)的理念，避免一味地追求“碳達(dá)峰”目標(biāo)，為“碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做足準(zhǔn)備[4］。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵是進(jìn)行降碳，而大部分CO2來自化石能源的消耗，可見降碳的關(guān)鍵是進(jìn)行能源的安全轉(zhuǎn)型，促進(jìn)清潔能源和可再生能源的使用[5］。能源轉(zhuǎn)型與人類生存緊密相關(guān)。從單純的追求經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展到追求經(jīng)濟(jì)既快速又高質(zhì)量地發(fā)展，能源轉(zhuǎn)型是其中關(guān)鍵一環(huán)[6］。中國是世界上CO2排放量最大的國家，也是對化石能源使用量最多的國家，因此中國必須積極堅(jiān)定地進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型，為世界上其他進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型的國家提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)[7］。經(jīng)濟(jì)發(fā)展對中國人均CO2的貢獻(xiàn)呈同向增長，而能源結(jié)構(gòu)與效率對抑制人均CO2的排放則呈現(xiàn)出先下降再上升的趨勢[8］。對我國來說，能源領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型應(yīng)從自身?xiàng)l件出發(fā)選擇能源轉(zhuǎn)型方向，而不是“整齊劃一”地發(fā)展可再生能源[9］。歐盟是全球第一個(gè)大力推行減排的地區(qū)，通過制定各項(xiàng)法律法規(guī)、政策體系，順利實(shí)現(xiàn)了歐盟制定的“3 個(gè)20%”目標(biāo)，即CO2的排放量與1990 年相比下降20%，可再生能源的消耗量占總能源的消耗量上升至20%，不可再生能源的消耗量，如煤炭，消耗量要比原來減少20%[10］。根據(jù)我國的實(shí)際情況，我國可以從能源結(jié)構(gòu)、能源效率、頒布新的政策機(jī)制等方面推進(jìn)能源的轉(zhuǎn)型[11］。

梅茨·伯特(Metz Bert)和政府間氣候變化專門委員會(huì)第三工作組(2001 年)認(rèn)為，到2020 年，提高能源效率可能有助于減少一半的溫室氣體排放[12］。應(yīng)對氣候和環(huán)境相關(guān)挑戰(zhàn)是全球的首要任務(wù)。通過國際間的合作學(xué)習(xí)最佳做法并與其他國家的同事交流經(jīng)驗(yàn)，在歐洲層面?zhèn)鞑プ约旱捻?xiàng)目成果，提高國家研究能力的知名度，因此，提高對國際合作的吸引力，改善國際合作對能源轉(zhuǎn)型的研究與創(chuàng)新活動(dòng)至關(guān)重要[13］。

2 我國達(dá)成“雙碳”目標(biāo)面臨的挑戰(zhàn)

我國達(dá)成“雙碳”目標(biāo)的時(shí)間較其他已完成目標(biāo)的國家相比較短，需要解決的問題和面臨的挑戰(zhàn)更多。這一挑戰(zhàn)是我國達(dá)成“雙碳”目標(biāo)最大的挑戰(zhàn)，從提出碳達(dá)峰目標(biāo)到預(yù)期達(dá)成碳達(dá)峰的時(shí)間僅有10年，這意味著我國的CO2的排放量需要在短期內(nèi)達(dá)到峰值，且增長的速度不能過快，在歷經(jīng)平臺(tái)期后，排放量就開始逐漸下降。我國碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間僅僅只有30年，而歐盟承諾的達(dá)成“雙碳”目標(biāo)的時(shí)間是我們的2倍多，而根據(jù)已經(jīng)完成了“雙碳”目標(biāo)的國家來看，時(shí)間也大多是50年左右，這表明我國完成“雙碳”目標(biāo)時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)更艱巨，需要付出更有效的努力與實(shí)行更有效的措施。

我國既是世界上一個(gè)人口大國，同時(shí)我們的工業(yè)也正處于急速上升的階段，工業(yè)化的高速發(fā)展意味著必然會(huì)消耗大量的能源。根據(jù)我國的能源現(xiàn)狀，因工業(yè)的發(fā)展與煤炭的消耗緊密相連，導(dǎo)致了CO2的大量排放。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與“雙碳”目標(biāo)似乎有了矛盾點(diǎn)，這就需要政府這只“看得見的手”和市場這只“看不見的手”共同調(diào)節(jié)，同時(shí)制定相關(guān)的政策制度，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與“雙碳”目標(biāo)共同前進(jìn)。

其次，目前國際上減排的主要技術(shù)手段是CCUS 技術(shù)（碳捕集和碳封存）。我國現(xiàn)在對CCUS手段的研究還不深入，了解得也較少，相關(guān)方面的技術(shù)性人才也存在著缺口，這就需要進(jìn)行創(chuàng)新性研究，并且需要投入大量的資金成本。除CCUS 手段，我國還可以通過作一些其他的專業(yè)性創(chuàng)新研究對碳的封存和捕集進(jìn)行深度了解，而產(chǎn)生的大量資金成本也是一個(gè)不小的問題。

最后，就是碳的排放與我國居民的生活息息相關(guān)，在達(dá)成“雙碳”目標(biāo)之前，應(yīng)該讓居民的生活有保障，確保居民的生活不會(huì)受達(dá)成“雙碳”目標(biāo)過程的影響。居民的衣、食、住、行都與碳的排放相聯(lián)系。出行方面，人們使用的交通工具會(huì)排放CO2，人們做飯時(shí)使用的天然氣等能源也會(huì)導(dǎo)致CO2的排放，特別是在冬天，CO2氣體的排放與其他季節(jié)相比會(huì)增加不少，因?yàn)槿藗儠?huì)使用煤炭等能源作為取暖的手段，比如燒水等活動(dòng)。因此，如果我國政府對CO2排放進(jìn)行了不恰當(dāng)?shù)目刂茖?huì)影響當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ睢?/p>

2.1 我國CO2的排放量和主要來源

CO2的過度排放嚴(yán)重影響了地球的自然生態(tài)環(huán)境和人類的可持續(xù)發(fā)展。我國作為最大的發(fā)展中國家和工業(yè)國家，每年CO2的排放量都是全球第一（見圖1）。“雙碳”目標(biāo)的提出是降低我國CO2排放的有效措施，弄清源頭，對癥下藥是降碳減碳達(dá)成目標(biāo)的關(guān)鍵。

圖1 中國排放的CO2在全球所占比例

2.1.1 我國目前CO2的排放趨勢

我國是一個(gè)工業(yè)大國，并且工業(yè)正處于快速上升的時(shí)期，也伴隨著大量的化石能源的消耗。我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，CO2的排放量也急劇上升，2020 年中國的碳排放連續(xù)4 年持續(xù)增長，增幅0.6%，而碳排放強(qiáng)度降低1%，CO2的排放量達(dá)到了30年前的4倍之多，其中2001 年到2011 年這10 年間，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快，CO2的排放量最高。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局2021 年發(fā)布的數(shù)據(jù)，從2019—2021 年，我國的CO2排放量占據(jù)世界CO2的比例分別為30%，30.93%和27%。近3年的排放比例變化不大，但提出“雙碳”目標(biāo)后的2021 年與前2 年相比比例顯著減少，說明為了達(dá)成目標(biāo)，我國率先采取的降碳減排策略已經(jīng)初見成效。

2.1.2 目前我國CO2排放的主要來源

我國溫室氣體主要來源于化石能源的燃燒和火力發(fā)電的過程，這一部分排放的CO2占總CO2排放的51%，建筑行業(yè)和交通行業(yè)釋放的CO2的占比分別為27%和9%，人類和動(dòng)物活動(dòng)釋放的CO2為13%（如圖2所示）。

圖2 CO2的排放來源

可以看出，溫室氣體排放主要來自化石能源的燃燒和電力生產(chǎn)，因此考慮用清潔能源、可再生能源替代含碳能源是進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型，達(dá)成“雙碳”目標(biāo)的必經(jīng)之路。

2.2 我國目前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

我國作為一個(gè)工業(yè)大國，2020 年工業(yè)增加值313 071 億元，比上年增長2.4%。其中，電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)增長2.0%。

國家統(tǒng)計(jì)局2020 年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)年報(bào)顯示，我國的工業(yè)生產(chǎn)總值從2016-2020 年呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢（如圖3所示），工業(yè)總值逐年增加，對我國的長遠(yuǎn)發(fā)展來說無疑是一件好事，但其中也伴隨著對環(huán)境的污染，一次性能源的大量消耗釋放出了大量的CO2氣體，加快了全球溫室效應(yīng)的形成。

圖3 2016-2020年工業(yè)增加值以及增長速度

我國地大物博，主要的資源稟賦狀況是山西的煤炭資源較為豐富，石油和天然氣含量則較少。因此，能源消費(fèi)大都以煤炭為主，而煤炭中含有大量的碳元素，會(huì)造成CO2氣體的大量排放。國家統(tǒng)計(jì)局2020 年的統(tǒng)計(jì)年鑒顯示，2020 年能源的總消費(fèi)量是498 000 萬t，比上年增長2.2%，其中煤炭占能源消費(fèi)總量的比重是56.8%，消費(fèi)量下降0.9%。石油占能源消費(fèi)總量的比重是18.9%，消費(fèi)量增長3.3%。天然氣占能源消費(fèi)總量的比重是8.4%，消費(fèi)量增長7.2%。一次電力及其他能源占能源總量的比重是15.9%。

到2020 年9月底，我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到8.37 億kW，同比增長9.6%。全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放下降1.0%。

能源消費(fèi)在我國主要分為煤炭、焦炭、原油、燃料、汽油、柴油、天然氣、電力等能源的消耗。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，在2016-2018年日均能源消費(fèi)量占比最多的是煤炭，其次就是石油（見圖4）。

圖4 各能源消費(fèi)占一次能源消費(fèi)總量的比例

由以上數(shù)據(jù)可以看出，我國的碳排放主要是來源于高碳能源的消耗，因此加快高碳能源向低碳能源的安全轉(zhuǎn)型是達(dá)成“雙碳”目標(biāo)的有效措施。

3 “雙碳”目標(biāo)下我國的能源轉(zhuǎn)型路徑

能源消耗與居民的日常生活密切相關(guān)，同時(shí)，我國作為全球最大的發(fā)展中國家需要大量的能源來推進(jìn)工業(yè)發(fā)展，因此在進(jìn)行能源改革時(shí)，既要考慮不能對居民的日常生活造成過大的影響，又要在保證能源安全的前提下，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度得以提高。目前我國的能源改革方向可以從技術(shù)、政府政策、發(fā)展相關(guān)人才等方面推進(jìn)。

3.1 能源生產(chǎn)改革，大力發(fā)展清潔能源

煤炭是我國含量最多的能源，由含碳能源向清潔能源的轉(zhuǎn)變是我國能源轉(zhuǎn)型的重要過程。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為我國的能源現(xiàn)狀是富煤貧油少氣，這種說法的確符合我國的實(shí)際情況，但這些能源都是不可再生能源，并且成分中含有大量的碳元素，在消耗過程中會(huì)伴隨著大量的溫室氣體的排放。我國地大物博，擁有平原、山丘等多種地形，根據(jù)實(shí)際地理情況可以考慮太陽能、風(fēng)能、水能等一次性清潔能源對非可再生能源的替代。

風(fēng)能是一種既無污染又可以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源。我國西部地區(qū)的海拔都較高，并且一年中經(jīng)常伴隨大風(fēng)天氣，因此可以考慮將風(fēng)能發(fā)電納入我國能源安全轉(zhuǎn)型的一個(gè)環(huán)節(jié)。山區(qū)的高海拔與地面之間存在著一個(gè)不小的高度差，根據(jù)物理學(xué)中的能量轉(zhuǎn)換定理，水流在從地勢高的地方流向地勢低的地方時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的重力勢能，在這個(gè)過程中可以將重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，可實(shí)現(xiàn)電能的清潔化生產(chǎn)和可再生性。目前，我國四川的西部地區(qū)建成的各大水電站就是實(shí)現(xiàn)能源安全轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié)。在四川建成并已經(jīng)投入使用的烏東德水電站、白鶴灘水電站就是清潔能源發(fā)電的成功典范。國家大型風(fēng)電、特高壓輸電通道等重點(diǎn)能源工程相繼建成投運(yùn)。

天然氣的主要成分是甲烷（CH4），雖然在燃燒過程中仍然會(huì)產(chǎn)生部分的CO2氣體，但比煤炭燃燒過程中的碳排放量少40%左右，并且天然氣具有清潔、高效的特點(diǎn)。天然氣也是我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的重要工具。天然氣是我國能源轉(zhuǎn)型過程中的過渡能源，在社會(huì)各行業(yè)廣泛使用。

票據(jù)遠(yuǎn)期交易是指交易雙方約定按照約定的價(jià)格在約定的時(shí)間進(jìn)行一定金額的票據(jù)買賣。票據(jù)市場參與者可在票交所將未到期的票據(jù)按照交易日的利率進(jìn)行交易，鎖定融資成本，降低財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。票據(jù)遠(yuǎn)期主要適用于票據(jù)市場參與者存在買入票據(jù)需求而預(yù)期利率下跌或存在賣出票據(jù)需求而預(yù)期利率上漲的情形，通過票據(jù)遠(yuǎn)期交易以鎖定利率波動(dòng)。前文所述的與票據(jù)遠(yuǎn)期交易性質(zhì)類似，但在目前條件下并不符合合規(guī)要求的票據(jù)買斷式回購交易，以及農(nóng)行早在2012年推出的“票遠(yuǎn)通”業(yè)務(wù)——票據(jù)即期交易和票據(jù)遠(yuǎn)期交易組合，均說明票據(jù)轉(zhuǎn)貼現(xiàn)市場需要票據(jù)遠(yuǎn)期交易以豐富交易方式。

3.2 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)改革，推進(jìn)新能源為主體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

能源消費(fèi)與居民的日常生活息息相關(guān)，目前我國大力推行的新能源汽車就是能源消費(fèi)改革的重要舉措。國際能源署的數(shù)據(jù)顯示，全球交通運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕空既蚩偺寂欧帕康?/4，而道路運(yùn)輸又占了交通運(yùn)輸碳排放量的3/4。新能源汽車的燃料摒棄了傳統(tǒng)的石油或者天然氣作為燃料，將電能作為汽車的動(dòng)力。我國居民對汽車的需求量較大，新能源汽車的推行是我國能源改革的一大貢獻(xiàn)。為了提高新能源汽車產(chǎn)業(yè)的市場占有率，政府在新能源汽車的購買方面推行了相關(guān)的優(yōu)惠政策，對購買新能源汽車的居民進(jìn)行補(bǔ)貼。

在推行新能源汽車的同時(shí)也應(yīng)該注意對存在的問題提出相應(yīng)的解決方案，比如提高新能源汽車的充電效率和新能源汽車的續(xù)航能力，提高充電樁的覆蓋率等。

除新能源汽車外，能源消費(fèi)改革還應(yīng)該在淘汰煤炭等含碳能源，積極發(fā)展水能、風(fēng)能等清潔能源的使用上發(fā)力，讓人民的衣食住行與清潔能源的使用緊密聯(lián)系起來。

我國發(fā)電技術(shù)對煤炭有著比較高的依賴，《bp世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》2021 年版中的數(shù)據(jù)表明，2020年的總發(fā)電量為7 779 TWh，其中煤炭的發(fā)電量達(dá)到了4 918 TWh，占總發(fā)電量的63.22%。水力發(fā)電的發(fā)電量為1 322 TWh，占總發(fā)電量的16.99%。可再生能源的發(fā)電量僅達(dá)到863 TWh，占總發(fā)電量的比例為11.09%（如表1 和圖5 所示）。其中雖然水電發(fā)電量與2009 年相比上升了709 TWh，但是總的發(fā)電量的占比還是過低，我國人口眾多，同時(shí)也是工業(yè)大國，對電量的需求極大，如果大量依靠煤炭發(fā)電，碳達(dá)峰的目標(biāo)達(dá)成后，難以實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。因此后期應(yīng)大力發(fā)展水力發(fā)電來滿足我國的居民用電和工業(yè)用電。

表1 不同能源的發(fā)電量

圖5 不同能源發(fā)電比例

3.3 全球其他進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型國家給我國的相關(guān)借鑒

氣候變化是世界各國需要共同面對和解決的問題。世界上的發(fā)達(dá)國家，如歐洲的德國等一些國家是進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型的典型代表。美國、日本等發(fā)達(dá)國家也不甘落后，紛紛加入了能源轉(zhuǎn)型的隊(duì)伍，一些依賴于油氣的中東國家也逐漸開始進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型。我國作為最大的發(fā)展中國家，也迅速對氣候變化作出了反應(yīng)，制定了“雙碳”目標(biāo)，對全世界作出了承諾。在達(dá)成目標(biāo)的過程中進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型是最關(guān)鍵的一環(huán)，我們應(yīng)該借鑒其他已經(jīng)進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型國家的經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)我國的實(shí)際國情進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)運(yùn)用。

日本是一個(gè)資源極度缺乏的國家，能源的供給主要依賴于進(jìn)口。日本在能源轉(zhuǎn)型的過程中并沒有將重心置于提高本國的能源供給率，而是把發(fā)展能源的技術(shù)優(yōu)勢作為重點(diǎn)，以此彌補(bǔ)自身能源的不足。日本的電力供給主要來源于火力發(fā)電，在能源轉(zhuǎn)型的過程中，日本重點(diǎn)發(fā)展了碳捕集與碳封存技術(shù)，持續(xù)擴(kuò)大整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。在交通能耗方面，日本投入大量資金對新能源汽車進(jìn)行研究，2014年豐田公司推出的燃料電池汽車在全球的銷售量為7 000 輛，占全球燃料乘用車銷售總量的70%。過去10 年里，日本的能源消費(fèi)總量下降了6.1%，并計(jì)劃以后將大力研究和發(fā)展氫能源。

通過日本的能源轉(zhuǎn)型過程，我們可以看出日本在能源極度缺乏的情況下，并沒有將重心放在如何提高能源供給上，而是根據(jù)自身的條件提高能源的利用率，并通過創(chuàng)新來發(fā)展新技術(shù)進(jìn)行減排。這也給了我國能源轉(zhuǎn)型的有關(guān)啟發(fā)。我國的資源稟賦情況是“富煤、缺油、少氣”，我國的能源領(lǐng)域方面可以考慮對煤炭進(jìn)行脫碳處理，提高石油和天然氣等的利用效率，而非一定要通過進(jìn)口相關(guān)能源對我國資源稟賦的缺口進(jìn)行彌補(bǔ)。

美國作為世界大國，“能源獨(dú)立”是能源轉(zhuǎn)型的中心所在。2009年，美國將大量資金投入到了碳捕集與碳封存能源、靈活輸電技術(shù)、建筑節(jié)能技術(shù)等項(xiàng)目的研究中，涉及到了風(fēng)能、太陽能、氫能等多個(gè)方面，為世界上能源轉(zhuǎn)型與碳減排做出了貢獻(xiàn)。2018年，美國的可再生能源占一次能源的比例達(dá)到了16.6%，2019 年實(shí)現(xiàn)了“能源獨(dú)立”的目標(biāo)。根據(jù)美國的經(jīng)驗(yàn)，我國在西部地區(qū)大力發(fā)展了風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能發(fā)電等清潔能源使用的項(xiàng)目，但對能源領(lǐng)域方面的技術(shù)性開發(fā)研究資金投入還較少。中國首個(gè)CCUS項(xiàng)目于2021年底投產(chǎn)。

中東國家的資金主要來源于本地區(qū)的油氣收入，在本國的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為尚未形成完善的經(jīng)濟(jì)體系，對油氣收入過度依賴。在如今世界能源大變革的趨勢下，中東國家也加入了能源轉(zhuǎn)型的隊(duì)伍。中東國家蘊(yùn)含了太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬蓉S富的自然資源，這些可再生能源已經(jīng)成為了進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型的首要目標(biāo)。阿聯(lián)酋阿勒馬克圖姆太陽能公園的900 MW光伏發(fā)電項(xiàng)目是世界上成本最低的光伏發(fā)電項(xiàng)目之一。沙特阿拉伯、也門、科威特和阿曼的年平均風(fēng)速達(dá)到了7 m/s，是進(jìn)行風(fēng)能發(fā)電的不二之選。國際可再生能源組織認(rèn)為如果這些國家能實(shí)現(xiàn)可再生能源的發(fā)展目標(biāo)，中東地區(qū)電力部門的用水量將減少12%。中東地區(qū)是大自然的“饋贈(zèng)之地”，蘊(yùn)含著豐富的一次性和可再生的自然資源，中東地區(qū)對光能、電能等可再生能源進(jìn)行了充分的利用，由此既滿足了廣大人民對能源的需要，又避免了碳元素的過度排放。

3.4 能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變

能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變是指能源在生產(chǎn)、運(yùn)輸和收集過程中所作的改變和創(chuàng)新，也指我國的政府或企業(yè)在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)過程中所頒布的法令、政策等。

3.4.1 大力推行碳稅政策

碳稅政策目前在我國還沒有投入使用，但是根據(jù)歐盟國家的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，該政策對減排是十分有效的，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，促使能源轉(zhuǎn)型的有效手段。碳稅政策主要指對個(gè)人或企業(yè)在生產(chǎn)過程中排放的CO2進(jìn)行計(jì)價(jià)，或者是直接對其要消耗的能源含碳量進(jìn)行測算然后進(jìn)行計(jì)價(jià)。我國煤炭能源在一次性能源中所占的比例是最高的，如果實(shí)施碳稅政策，煤炭行業(yè)將是受影響最深的行業(yè)。實(shí)施碳稅政策后必定會(huì)促進(jìn)該行業(yè)對能源機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改革。

我國在最初實(shí)行碳稅政策時(shí)，應(yīng)該注意到稅率的制定、征收碳稅的范圍、碳匯計(jì)算方法等幾個(gè)方面的問題。剛施行碳稅政策時(shí)，稅率的制定不應(yīng)該過高，最好能夠是由低到高緩慢上升，使各個(gè)行業(yè)能夠逐漸適應(yīng)碳稅。1991年，瑞典開始實(shí)施碳稅政策時(shí)，采取了同一標(biāo)準(zhǔn)，不管是小企業(yè)或者是大企業(yè)都制定了相同的稅率，這種一刀切政策對當(dāng)時(shí)的能源密集型產(chǎn)業(yè)帶來了巨大影響，產(chǎn)能下跌，當(dāng)年瑞典的國民經(jīng)濟(jì)也因此下滑不少。碳稅征收的范圍既可以是企業(yè)也可以是個(gè)體，但對個(gè)體征收的碳稅標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)一樣的話，會(huì)讓居民的生活負(fù)擔(dān)加重，對個(gè)體征收碳稅時(shí)可以考慮一定的優(yōu)惠政策，以此來減輕個(gè)體的生活壓力。對大型企業(yè)來說，政府也可以采取一定的優(yōu)惠政策，比如天然氣和石油在消耗過程中也會(huì)釋放出一定的CO2氣體，但相比相同熱量的煤炭所釋放的CO2已經(jīng)少了很多，因此對使用天然氣和石油的企業(yè)可以減免部分碳稅。日本和英國采用差異化稅收政策，推進(jìn)減排進(jìn)程比較順利。對于征收碳稅的標(biāo)準(zhǔn)可以明確是以能源消耗過程中釋放出的CO2為標(biāo)準(zhǔn)，還是以所使用的能源中的碳含量為標(biāo)準(zhǔn)也是很重要的，但是二者優(yōu)劣并不是十分明顯，我國政府在施行碳稅政策時(shí)可以將兩種標(biāo)準(zhǔn)都作嘗試，擇其效果更佳者。

3.4.2 促進(jìn)CCS、CCUS等低碳技術(shù)的發(fā)展

煤炭是我國能源安全的壓艙石，在轉(zhuǎn)型的過程中不可能完全禁止煤炭的消耗，因此考慮將煤炭與相應(yīng)的技術(shù)手段聯(lián)合使用，使煤炭成為清潔能源也是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型的一大可行方向。

CCUS 技術(shù)又被稱為碳捕集和碳封存技術(shù)（如圖6），它是通過技術(shù)手段將各種來源的CO2進(jìn)行封存。我國地大物博，目前CO2被普遍封存到土地或大海中，待到需要使用時(shí)再對其進(jìn)行使用。我國從碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間緊，任務(wù)重，現(xiàn)在正處于工業(yè)階段的上升期，完全禁止使用煤炭、石油等這一類難以進(jìn)行脫碳處理的一次性能源的做法是不可取的，可以將CCUS 技術(shù)與無法脫碳的一次性能源合作使用，將能源燃燒釋放的CO2進(jìn)行捕集與封存，在需要的時(shí)候?qū)O2再次應(yīng)用于物理、化學(xué)等領(lǐng)域，帶來新的經(jīng)濟(jì)效益。我國的一次能源行業(yè)若能將CCUS 技術(shù)全面投入應(yīng)用將大大降低其減排成本。

圖6 CCUS 技術(shù)

目前，我國的CCUS 技術(shù)不如歐美國家發(fā)達(dá)，處于CCUS 技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段，還存在一些缺陷。我國的CCUS 技術(shù)存在成本高、能耗高、提純度較低等不足，且與CCUS 技術(shù)相關(guān)的技術(shù)人才還較少，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)還比較缺乏。

CCS 技術(shù)被稱為碳捕集和封存技術(shù)，是CCUS技術(shù)的前身，與CCUS 技術(shù)相比，CCS 技術(shù)將CO2捕集后進(jìn)行封存，沒有對CO2再次進(jìn)行利用。目前，世界上的CCS 技術(shù)主要是在美國進(jìn)行了運(yùn)用，美國的CCS技術(shù)項(xiàng)目占據(jù)全球的50%，我國目前僅有2 個(gè)CCS 技術(shù)項(xiàng)目。該技術(shù)主要分為燃燒后捕集和工業(yè)分離，但該技術(shù)目前主要存在捕集成本高且在對捕集到的CO2進(jìn)行地質(zhì)封存時(shí)，對環(huán)境是否會(huì)造成破壞還是未知的。CCS 與CCUS 技術(shù)相比，雖然碳捕集與封存技術(shù)的應(yīng)用更加普遍，實(shí)施難度與CCUS 技術(shù)相比也更小，但其能夠達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及CCUS技術(shù)。

IGCC 是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。我國的自然資源現(xiàn)狀是富煤、貧油、少氣。IGCC 技術(shù)根據(jù)我國的自然資源現(xiàn)狀特點(diǎn)將煤作為原料，經(jīng)過氣化爐使煤氣化，進(jìn)行脫碳脫氮等，使其成為清潔能源。煤是我國最多的資源，短期內(nèi)這是無法改變的，IGCC 技術(shù)既與我國當(dāng)前的資源現(xiàn)狀相匹配，同時(shí)又能有效減少CO2排放，成為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要推手。IGCC 技術(shù)的關(guān)鍵在于氣化和脫去不利化學(xué)元素兩步，該技術(shù)的執(zhí)行效率高，是推進(jìn)我國能源改革的技術(shù)支撐。

煤炭是我國最富有的自然資源，將煤炭的利用與這些技術(shù)相結(jié)合就能讓煤炭成為清潔能源，既不影響我國日常生活生產(chǎn)中對能源的需求，又能使我國經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展，可以說這三門技術(shù)是我國保證能源安全的前提下進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵措施。

4 結(jié)語

能源轉(zhuǎn)型與結(jié)構(gòu)優(yōu)化符合我國各方面利益，企業(yè)或個(gè)人都進(jìn)行了積極響應(yīng)。從碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間間隔僅有30年，按時(shí)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)對我國在國際上的信譽(yù)至關(guān)重要，我國擁有最多的自然資源是煤炭，而煤炭在消耗過程中就會(huì)釋放出大量的CO2，基于此事實(shí)，可見優(yōu)化我國的能源結(jié)構(gòu)，加速能源轉(zhuǎn)型對實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要性。

歐洲部分國家已經(jīng)完成能源轉(zhuǎn)型，其中部分經(jīng)驗(yàn)可供我國轉(zhuǎn)型過程中進(jìn)行參考，具體的轉(zhuǎn)型過程應(yīng)該根據(jù)我國的實(shí)際情況制定，應(yīng)發(fā)揮好煤炭作為我國能源轉(zhuǎn)型的“壓艙石”的作用，將其與技術(shù)手段和政策手段相結(jié)合成為清潔的一次性能源，使煤炭能夠清潔高效利用。本文分別總結(jié)了歐洲各國的轉(zhuǎn)型歷程并指出了我國可以參考的經(jīng)驗(yàn)，并在我國的工業(yè)、電力行業(yè)加以應(yīng)用。我國正在進(jìn)行中的能源改革已經(jīng)取得了一些成果，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了積極變化，煤炭消費(fèi)比重從2012 年的68.5%下降到2021 年的56%，清潔能源消費(fèi)比重從2013 年的15.5%上升到2021 年的25.5%。2016 年以來，我國能源消費(fèi)年均約3%的增速支撐了經(jīng)濟(jì)的中高速增長。我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)任重道遠(yuǎn)，“雙碳”目標(biāo)與能源轉(zhuǎn)型永遠(yuǎn)是需要并肩而行的，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型的動(dòng)機(jī)，進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必要條件。