我國從高碳能源向低碳能源轉(zhuǎn)型的思考

魏 斌

（湖北工業(yè)大學(xué)，湖北武漢 430068）

1 我國能源低碳轉(zhuǎn)型背景分析

1.1 我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)

隨著我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)入高質(zhì)量發(fā)展的新常態(tài)。“十四五”時期能源發(fā)展的目標(biāo)是構(gòu)建現(xiàn)代能源體系，經(jīng)濟社會發(fā)展主要目標(biāo)是推進能源革命，建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系，提高能源供給保障能力。加快發(fā)展非化石能源，堅持集中式和分布式并舉，大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模，加快發(fā)展東中部分布式能源，有序發(fā)展海上風(fēng)電，加快西南水電基地建設(shè)，安全穩(wěn)妥推動沿海核電建設(shè)，建設(shè)一批多能互補的清潔能源基地，非化石能源占能源消費總量比重提高至20%左右。推動煤炭生產(chǎn)向資源富集地區(qū)集中，合理控制煤電建設(shè)規(guī)模和發(fā)展節(jié)奏，推進以電代煤。有序放開油氣勘探開發(fā)市場準(zhǔn)入，加快深海、深層和非常規(guī)油氣資源利用，推動油氣增儲上產(chǎn)。因地制宜開發(fā)利用地?zé)崮?。提高特高壓輸電通道利用率。加快電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設(shè)，提高電力系統(tǒng)互補互濟和智能調(diào)節(jié)能力，加強源網(wǎng)荷儲銜接，提升清潔能源消納和存儲能力，提升向邊遠地區(qū)輸配電能力，推進煤電靈活性改造，加快抽水蓄能電站建設(shè)和新型儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用。完善煤炭跨區(qū)域運輸通道和集疏運體系，加快建設(shè)天然氣主干管道，完善油氣互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)。

1.2 努力實現(xiàn)2035 年國家低碳發(fā)展遠景目標(biāo)

2022 年我國萬元GDP（國內(nèi)生產(chǎn)總值）能耗比2021 年下降0.1%，萬元GDP 二氧化碳（CO2）排放下降0.8%，節(jié)能降耗減排穩(wěn)步推進。我國經(jīng)濟的未來發(fā)展離不開低碳經(jīng)濟的支撐，相關(guān)指標(biāo)如果能夠超額完成，那么將會為2035 年遠景目標(biāo)的完成奠定堅實的基礎(chǔ)。使國內(nèi)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式，碳排放達峰后穩(wěn)中有降，生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國建設(shè)目標(biāo)基本實現(xiàn)。

可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃編制工作有關(guān)事項的通知（國能綜通新能〔2020〕29 號），明確了可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃重點。優(yōu)先開發(fā)當(dāng)?shù)胤稚⑹胶头植际娇稍偕茉促Y源，大力推進分布式可再生電力、熱力、燃?xì)獾仍谟脩魝?cè)直接就近利用，結(jié)合儲能、氫能等新技術(shù)，提升可再生能源在區(qū)域能源供應(yīng)中的比重。在電源側(cè)研究水電擴機改造、抽水蓄能等儲能設(shè)施建設(shè)、火電靈活性改造等措施，提升系統(tǒng)調(diào)峰能力。

2 低碳能源相關(guān)理論

2.1 低碳經(jīng)濟的概念界定和分析

低碳經(jīng)濟，以能耗低、排放低、污染程度低作為主要特征，也是一個具有社會性的經(jīng)濟新理念。低碳經(jīng)濟具有多種不同的形態(tài)，即低碳發(fā)展形態(tài)、低碳技術(shù)形態(tài)、低碳產(chǎn)業(yè)形態(tài)和低碳生活形態(tài)。不論是何種形態(tài)的低碳經(jīng)濟，本質(zhì)上都是以提升能源利用效率作為根本目標(biāo)，是技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和發(fā)展觀的轉(zhuǎn)變。要以低碳理念為指導(dǎo)，低碳理念是指隨著世界工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、人口劇增、人類欲望無限上升和生產(chǎn)生活方式無節(jié)制等問題的發(fā)生，是隨著全球氣候問題日益加劇的形式下才出現(xiàn)的。該理念的關(guān)鍵在于加強節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)，提高環(huán)保水平與質(zhì)量，在全球范圍內(nèi)大力推廣低碳能源技術(shù)。

低碳經(jīng)濟是以低能耗、低排放、低污染為基礎(chǔ)的一種經(jīng)濟發(fā)展模式。低碳經(jīng)濟也是未來全球積極應(yīng)對氣候環(huán)境變化，實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的一種模式。簡單來說，低碳就是在經(jīng)濟發(fā)展過程中逐步減少對碳基燃料的高度依賴，改變經(jīng)濟發(fā)展的能源結(jié)構(gòu)；本質(zhì)上說，經(jīng)濟就是在能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級過程中要充分保障經(jīng)濟發(fā)展不受影響。

2.2 我國走向低碳經(jīng)濟的必要性

能源的發(fā)展有規(guī)律可循，受政治制度、經(jīng)濟發(fā)展水平、科技生產(chǎn)力、環(huán)保能力等多項因素的共同影響。作為全世界能源消耗量位居第一的大國，目前我國正在加速完善能源結(jié)構(gòu)，在能源消費增量上逐步有所減弱。對于我國來說，未來經(jīng)濟發(fā)展的走勢，在很大程度上由能否順利轉(zhuǎn)為低碳經(jīng)濟所決定。

2.3 逐步轉(zhuǎn)向以低碳經(jīng)濟為主的路徑分析

（1）著重從減排、提升利用效率、提高技術(shù)等方面來加強。在政府的各項規(guī)劃中需要將其納入進去。在全社會廣泛開展低碳經(jīng)濟的宣傳，引導(dǎo)社會大眾樹立對低碳經(jīng)濟的認(rèn)同感與價值觀，有助于引導(dǎo)社會經(jīng)濟向低碳經(jīng)濟進行轉(zhuǎn)型升級。

（2）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展新能源或調(diào)整能源戰(zhàn)略。煤炭的碳含量是最高的，石油碳含量位居第二，天然氣的碳含量則只有煤炭的60%。而新能源，如風(fēng)能、太陽能、核能等，都屬于無碳能源。大力發(fā)展無碳或低碳能源經(jīng)濟，逐步改變傳統(tǒng)的能源消費結(jié)構(gòu)，將會極大促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。

（3）激勵低碳技術(shù)創(chuàng)新，出臺配套政策措施，提供低碳經(jīng)濟創(chuàng)新服務(wù)平臺。提高關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)能力，加大創(chuàng)新力度。低碳技術(shù)研發(fā)的核心在于降低單位碳排放量，控制二氧化碳排放量的增長速度。我國城市發(fā)展已進入高速發(fā)展階段，能源需求量大幅增加，能源環(huán)境問題日益突出，我國又是全球第一的能源消費大國，為解決高速發(fā)展與降低能源消費之間的矛盾，貫徹國家低碳經(jīng)濟和“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展政策，在城市中建立有效的物聯(lián)網(wǎng)體系，從社會生活的各個方面提高能源使用效率、減少污染，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將是有效的新方法。

（4）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，打造低碳產(chǎn)業(yè)。充分結(jié)合各地不同的能源情況，因地制宜構(gòu)建各具特色的低碳產(chǎn)業(yè)體系。強力推動傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的低碳化優(yōu)化改造，不斷降低傳統(tǒng)能源中的二氧化碳排放量。大力扶持低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為低碳產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)惠政策，鼓勵社會資本進入低碳領(lǐng)域。

2.4 我國能源低碳轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性目標(biāo)

（1）高碳能源消耗量降低。當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展增幅保持一個較高態(tài)勢的時候，節(jié)能減排工作勢在必行，控制煤炭總消耗量低于40億噸原煤，在一次能源中占比由64%降至59%左右。

（2）低碳能源發(fā)展取得顯著進展。為了實現(xiàn)低碳能源經(jīng)濟，那么各類低碳能源，主要是除煤炭、石油及天然氣之外的能源，在一次能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的占比最少要達到25%以上；電力在終端能源中占比上升到25%以上；低碳能源在全國發(fā)電總量中的占比要逐步達到35%以上；進一步完善全國碳交易體系。

（3）超額完成中國的2030 年低碳目標(biāo)。截至2020 年底，中國碳強度較2005 年降低約48.4%，爭取2030 年碳強度較2005年降低60%。力爭全國的新增能源將基本由低碳能源提供，從而為5 年后實現(xiàn)低碳能源目標(biāo)奠定良好的基礎(chǔ)。

（4）空氣質(zhì)量取得公認(rèn)可觀的改善。近年來，隨著對低碳能源發(fā)展的重視，重度霾污染天氣減少到25%以下；PM2.5濃度下降25%；空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)超過80%；再生資源利用、秸稈綜合利用等可持續(xù)資源利用取得了飛速發(fā)展。控制排放量巨大、能耗量最高的產(chǎn)業(yè)，高耗能產(chǎn)業(yè)將對我國低碳經(jīng)濟的發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用。

3 我國發(fā)展低碳經(jīng)濟面臨困難與挑戰(zhàn)

3.1 “富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)難以改變

能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭消費所占比重過高。據(jù)2017 年的統(tǒng)計，我國一次能源占比中煤炭為60%[1]，天然氣儲量約為28 億立方米，位居世界第14 位，具有突出的高碳特征[2]。

3.2 能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整速度有待提升

重工業(yè)在第二產(chǎn)業(yè)中占比較高。許多傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)仍然在采用能耗高、污染高的傳統(tǒng)工藝與設(shè)備，環(huán)保技術(shù)能力不足的中小企業(yè)大量存在，部分地區(qū)高投入、高消耗、低效率問題仍然突出。

3.3 低碳技術(shù)發(fā)展面臨一些困難

低碳技術(shù)項目缺乏足夠的資金支持，金融系統(tǒng)對低碳技術(shù)項目支持還不夠[3]。企業(yè)需要盡快完善清潔生產(chǎn)的組織架構(gòu)建設(shè)，不斷提高企業(yè)的資源再利用的綜合技術(shù)。對企業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染要積極進行防控，力爭實現(xiàn)污染物零排放。更新完善環(huán)保設(shè)備，對廢水、廢氣進行環(huán)保處理，加大廢舊物資的回收再利用，不斷提高企業(yè)的節(jié)能效率。

3.4 資金和技術(shù)的“鎖定效應(yīng)”影響短期內(nèi)難以消除

與歐美發(fā)達國家相比，我國的制造業(yè)仍然有很大差距，工藝技術(shù)水平有待提升，設(shè)備的科技含量不高。制造業(yè)企業(yè)當(dāng)中的部分固定資產(chǎn)投入，使用年限最少在20 年以上，具有很明顯的“鎖定效應(yīng)”。

4 我國能源低碳轉(zhuǎn)型的路徑

4.1 節(jié)能、提效的發(fā)展方式

（1）通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化、科技發(fā)展、提高績效標(biāo)準(zhǔn)等方式的共同運用，實現(xiàn)“能源總量和強度的雙控”，堅決防止出現(xiàn)新的產(chǎn)能過剩。

（2）合理制定國內(nèi)的核電發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，科學(xué)預(yù)測核電發(fā)電的總體規(guī)模，確立核電發(fā)展的未來方向與道路，建立具有國際競爭力的現(xiàn)代核電工業(yè)體系，實現(xiàn)國內(nèi)外核電資源的統(tǒng)一開發(fā)利用，建立完善核電燃料保障管理體系。

（3）按照流域梯級滾動開發(fā)方式，建設(shè)大型水電基地。在處于偏僻位置、擁有豐富水資源的地區(qū)，可以充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃臈l件建立中小型水電站。

（4）具備較高技術(shù)含量的新工藝、新設(shè)備仍然需要進行大規(guī)模的推廣。推廣的目的是希望能夠加速實現(xiàn)新工藝、新設(shè)備的批量化運用，降低資源、能源消耗。不僅要從工藝、技術(shù)設(shè)備等領(lǐng)域出發(fā)，而且要重視新材料、新技術(shù)的運用。

（5）大力推進工業(yè)園區(qū)的循環(huán)工作建設(shè)，不斷提高工業(yè)園區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展水平。在工業(yè)園區(qū)內(nèi)實行循環(huán)經(jīng)濟，將有助于提升園區(qū)的能源利用效率，進而能夠有效拉動園區(qū)的工業(yè)制造水平，重視對資源的再循環(huán)利用，提高能源資源的利用效率和效益。循環(huán)工業(yè)園區(qū)在節(jié)能減排、降低能耗等方面的重要作用，將是循環(huán)經(jīng)濟領(lǐng)域未來需要重點研究的問題[4]。

（6）通過內(nèi)部清潔生產(chǎn)部門的構(gòu)建，不斷提高企業(yè)的資源利用效率。在企業(yè)內(nèi)部建立專門負(fù)責(zé)清潔生產(chǎn)管理的部門，加大清潔生產(chǎn)的宣傳，引導(dǎo)內(nèi)部員工提高相關(guān)意識，將節(jié)能減排與環(huán)保治污充分結(jié)合起來，加大對污染在源頭上的控制，實現(xiàn)少減排、零排放。對生活生產(chǎn)的廢棄設(shè)備進行充分回收，提高廢舊物資的再利用率。

4.2 控制溫室氣體排放

鋼鐵、煤化工、石油開采、火力發(fā)電等產(chǎn)業(yè)是最為適宜采用高耗能產(chǎn)業(yè)的碳捕捉以及儲存技術(shù)的。結(jié)合我國的碳捕捉技術(shù)發(fā)展與易捕捉分布來看，火力發(fā)電、水泥以及煤炭等產(chǎn)業(yè)是國內(nèi)需要盡快采取此項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)。但此項技術(shù)的應(yīng)用需要大量的前期投資，技術(shù)的運用需要盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

4.3 大力度、高質(zhì)量發(fā)展非化石能源

風(fēng)能、核能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源的發(fā)展是重中之重，鼓勵發(fā)展分布式能源?？稍偕茉丛谀茉唇Y(jié)構(gòu)中的比例提升，重點需要克服價格方面的問題。風(fēng)力發(fā)電的成本、光伏的入網(wǎng)發(fā)電價格，要逐步走向平價化；蓄能方面，如物理蓄能（抽水蓄能，壓縮空氣……）、化學(xué)蓄能（空氣鋰電池、石墨烯電池……）等，高密度蓄能技術(shù)可能是最具顛覆性的突破。

4.4 穩(wěn)油增氣

加強國內(nèi)深海油氣田的勘探，大力推進石油替代產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)，如生物質(zhì)能等；發(fā)展新能源車，提倡小型電動的公民車；提高燃油標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展小排量或電動車，發(fā)展公共交通和軌道交通，控制汽車數(shù)量。大量進口天然氣以滿足我國經(jīng)濟發(fā)展需求勢在必行。

4.5 發(fā)展智慧能源互聯(lián)網(wǎng)

國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)向低碳能源為主，關(guān)鍵在于電力系統(tǒng)實現(xiàn)向可再生能源的轉(zhuǎn)變。中國的智慧能源互聯(lián)網(wǎng)的特征是“三化”“兩結(jié)合”?！叭笔侵鸽姎饣?，提升終端用能中電力比例；智能化，與信息技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)深度融合?！皟山Y(jié)合”是指縱向、橫向結(jié)合，縱向是實現(xiàn)低碳能源網(wǎng)絡(luò)、分布式以及智能電網(wǎng)的有機結(jié)合；橫向結(jié)合是指多能互補，“源—網(wǎng)—荷—儲—用”優(yōu)化結(jié)合。逐步構(gòu)建一個以互聯(lián)網(wǎng)為核心的，由智能電網(wǎng)、分布式能源網(wǎng)絡(luò)、油水電氣網(wǎng)絡(luò)等共同組成的智能化能源網(wǎng)絡(luò)。

4.6 新型城鎮(zhèn)化走低碳道路

我國的城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃需要堅持統(tǒng)籌兼顧的基本原則，重點建立方便的公共交通，節(jié)能、環(huán)境友好的建筑，注重梯級用能等。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域要逐步實現(xiàn)現(xiàn)代化，通過分布式能源網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)來充分滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需。通過對風(fēng)能、天然氣、生物質(zhì)、地?zé)豳Y源的綜合運用，逐步推動農(nóng)村地區(qū)的能源消費結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，這也是國內(nèi)城鎮(zhèn)化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的客觀要求[5-7]。

4.7 加強能源科技創(chuàng)新

不斷提升能源領(lǐng)域的科研投入力度，加大科研創(chuàng)新投入，不斷完善科研領(lǐng)域的體制建設(shè)，從而構(gòu)建一套完善的全國能源科研創(chuàng)新體系。

4.8 小結(jié)

（1）我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型仍是低碳發(fā)展為主要路徑。這些年我國經(jīng)濟的增長，能源消費總量的攀升，據(jù)統(tǒng)計顯示預(yù)計到2020年，每年將消耗50 億噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤。煤炭消費所占比重過高，遠遠超過了歐美發(fā)達國家的煤炭消耗占比標(biāo)準(zhǔn)。進入21 世紀(jì)，我國的經(jīng)濟發(fā)展進一步提速，能源消費量大幅增長。我國進一步地對天然氣進行開發(fā)和使用，天然氣是一種對環(huán)境保護有利的新能源，這種新能源安全性較高，能夠大大改善環(huán)境污染的問題，不斷優(yōu)化空氣質(zhì)量，為我國經(jīng)濟發(fā)展提供更好的生態(tài)環(huán)境支撐，有力拉動經(jīng)濟的新增長。

（2）加大產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)變革。目前我國三大產(chǎn)業(yè)的比例結(jié)構(gòu)分布不合理，第二產(chǎn)業(yè)的占比超過50%以上，重工業(yè)在第二產(chǎn)業(yè)中的占比較高。而二氧化碳排放量低、能耗低的服務(wù)業(yè)在三大產(chǎn)業(yè)中仍然沒有占據(jù)主導(dǎo)地位。而天然氣、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、核能、余熱的使用對環(huán)境、資源和節(jié)能減排方面都有著重大影響。

（3）低碳技術(shù)是低碳經(jīng)濟發(fā)展的核心，推進高耗能產(chǎn)業(yè)的碳捕捉以及儲存技術(shù)和超臨界燃煤機組的市場份額，是降低二氧化碳排放的途徑。具備較高技術(shù)含量的新工藝、新設(shè)備仍然需要進行大規(guī)模推廣。加速實現(xiàn)新工藝、新設(shè)備的批量化運用，降低資源、能源消耗。

（4）低碳經(jīng)濟發(fā)展領(lǐng)域的優(yōu)惠政策有待優(yōu)化，建立完善的低碳稅收政策。低碳技術(shù)示范項目仍然缺乏足夠的資金支持。對企業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染要積極進行防控，力爭實現(xiàn)污染源的零排放。加大廢舊物資的回收再利用，提高企業(yè)的節(jié)能效率。

5 結(jié)束語

隨著全球經(jīng)濟一體化程度的加深，世界各國在氣候領(lǐng)域的合作加強，客觀上為我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)造了良好的外部合作環(huán)境。通過進一步加深與世界其他國家的交流合作，推動我國能源產(chǎn)業(yè)加大對外開放合作的程度，逐步培養(yǎng)一批在全球范圍內(nèi)具備強大競爭力的領(lǐng)軍企業(yè)，積極參與國際能源體系的建設(shè)，擴大話語權(quán)和影響力。

國內(nèi)企業(yè)需要就能源利用進行深入的研究分析，引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，對企業(yè)的能源利用效率狀況進行深入分析，發(fā)現(xiàn)其中存在的問題與不足，并提出改進方向和目標(biāo)。

政府應(yīng)建立低碳經(jīng)濟發(fā)展的優(yōu)越市場環(huán)境，支持高能耗產(chǎn)業(yè)進行產(chǎn)業(yè)升級，建立和完善低碳稅收政策，對于環(huán)保投入較大、節(jié)能減排效果突出的企業(yè)給予更大的優(yōu)惠政策的支持，如加大退稅力度等；對于環(huán)保投入較少、能耗較高的企業(yè)要堅予以懲處，如提高對這些企業(yè)的相關(guān)稅種的稅率。加大全社會領(lǐng)域的節(jié)能減排宣傳力度，引導(dǎo)社會大眾形成正確的能源意識，形成可量化的成本意識。