雙碳視域下我國能源行業發展特征及未來趨勢

張云峰

（上海源晗能源技術有限公司，上海 200122）

近年來，我國社會經濟穩步發展，但整體來看，環境污染問題依然嚴重。2021年，我國提出對碳排放總量和強度進行雙控的新導向。未來，綠色低碳將成為經濟高質量發展的重要目標，與此同時，碳達峰碳中和（簡稱雙碳）目標的提出將推動社會生產方式和生活方式的轉型。能源行業作為我國支柱行業，關乎國計民生，在國民經濟中具有保障性作用。在雙碳視域下，我國能源行業既要保障能源供給安全，為能源轉型和產業升級做好服務，又要重新鍛造生存發展優勢，從而實現產業變革與綠色轉型。

1 雙碳視域下我國能源行業發展現狀

2020年，我國提出碳達峰碳中和目標。我國CO2排放量將在2030年前達到峰值，實現碳達峰，之后排放量將逐年減少，2060年前實現CO2排放量和吸收量平衡，即碳中和。近年來，我國新能源利用與開發能力顯著提升，新能源發電裝機容量不斷增加，非化石能源的消費比例持續提高[1]。為了實現雙碳目標，我國大力發展風力發電、光伏發電等行業，在政策、技術與市場的推動下，新能源產業取得顯著的發展成效，新能源發電裝機容量已經位居全球榜首。全球來看，我國新能源產業在規模、技術與成本上都具有非常大的競爭優勢。

2 雙碳視域下我國能源行業發展的主要特征

2.1 經濟發展層面

歷經多次工業革命后，一些發達國家和地區的經濟已經達到一定水平，CO2排放量達到峰值，石油、煤炭等傳統能源的消耗呈下降趨勢，清潔能源開始受到人們的青睞，CO2排放量也隨之下降。這是經濟發展與環境保護較量的結果。當前，中國經濟發展進入新時代，一次能源消耗的平均年增長率為4%，能源消耗尚未達峰（見圖1），當前社會經濟建設對傳統能源的需求仍然龐大。我國未來10～15年能源消耗量仍會持續增長，這從城鎮化率和第三產業發展方面便可預測。歐盟準備花70～80年實現碳中和，我國實現碳中和目標的年限較短，為30年。中國與歐盟實現碳中和的路徑基本相同，但時間非常緊迫。因此，我國各行各業要從國家立場出發，在保持經濟穩步增長的同時，持續降低能源消耗量。

圖1 中國一次能源消費量變化

2.2 資源層面

如表1所示，2020年，世界大國CO2排放總量約為228.8 億t，其中3 個國家CO2排放量居高不下，中國為102.3 億t，美國為44.3 億t，印度為23.0 億t，中國CO2排放量約占全球CO2排放量的1/3。我國能源消費結構以煤炭和石油為主，這也是CO2的主要來源。2020年，全球一次能源消耗總量為556.6 EJ，其中，石油（173.7 EJ）與天然氣（137.6 EJ）的占比約為55.9%，煤炭（151.4 EJ）占比為27.2%，可再生能源占比為16.9%[2]。

表1 2020年世界大國CO2 排放量

目前，全球能源消費結構仍然以石油、煤炭和天然氣為主，如圖2所示。我國一次能源消耗量呈逐年上升趨勢，以煤炭為主（見圖3），這與我國的資源儲量相關，煤的儲量要大于石油和天然氣。這也導致我國能源行業CO2排放量比較高，為了完成雙碳目標，先要節能減排，用清潔能源來取代煤炭和石油等傳統能源，但就目前我國資源結構來看，清潔能源的全面發展仍面臨巨大挑戰。

圖2 1990—2020年全球一次能源消費結構變化

圖3 2020年中國一次能源消費結構

2.3 技術層面

碳替代和碳捕集是減少CO2排放量的兩條途徑。碳替代即用新能源來代替傳統能源，目前，由于新能源開發技術匱乏，時間與空間分布不合理，尚未形成完整的產業鏈，缺乏可利用的區域和時間，從發電成本來看，不同能源差異較為明顯。仍處于瓶頸期的輸電和儲能技術還未找到有效的解決途徑，對于能量過剩和補償等問題，暫時還未找到合適的解決方法，碳替代仍然任重而道遠。碳捕集技術主要有吸收、吸附、循環與膜氣體分離等，從排放源中將CO2過濾出來，將其在合適的場所長期封存。碳捕集需要運用兩種先進技術。一是碳捕集與封存（CCS），將捕集的CO2放到廢棄煤礦等合適的場所封存。二是碳捕集、利用與封存（CCUS），CCUS 技術優化一些功能，是CCS技術的延伸。全球CO2封存有巨大的發展潛力，但CCS 技術和CCUS 技術尚未成熟，其對CO2的捕集效率有待提升，CO2驅油方面主要使用這兩項技術。由于成本較大、安全風險系數較高和商業推廣困難等因素，CCS 技術和CCUS 技術難以推廣[3]。CCUS 技術主要用于美國、加拿大等發達國家，全球運行的項目規模非常小，只有20 余個。為了推動CCUS 技術的發展，這些國家分別出臺相應政策。對于CO2的捕集、運輸和封存，我國尚未形成完整的產業鏈，CCUS 技術的應用經驗不足，導致CO2捕集能力低，與發達國家相差很大。

3 雙碳視域下我國能源行業發展的未來趨勢

3.1 政策層面

為了應對全球氣候變化，世界各國共同簽署氣候變化協定——《巴黎協定》。各國相繼出臺一些政策，例如，美國出臺《清潔未來法案》，歐盟提出碳邊界調整機制，以防止碳泄漏，均為綠色低碳轉型指明方向。歐洲和美國具有多樣化、清潔化的能源結構，碳排放權交易市場比較成熟，這對我國傳統能源產品出口造成很大的沖擊，同時也為我國加快新能源產品的發展創造機遇，激發低碳零碳市場活力，新能源行業將會不斷涌現各種能源替代技術。為了加快構建新型能源體系，我國陸續出臺相關政策。我國立足能源資源稟賦，積極穩妥推進碳達峰碳中和，堅持先立后破，按計劃執行碳達峰行動，從而深入推進能源革命。2021年10月，國務院出臺《2030年前碳達峰行動方案》，以穩步減少能源行業的CO2排放，推動我國能源結構實現清潔轉型。當前，隨著世界科技和能源革命的迅猛發展，我國能源行業應把握住這個機會，從以煤炭為主的能源生產積極轉向清潔低碳生產，從而實現跨越式發展。

3.2 市場層面

從市場層面來看，碳中和目標的實現需要投入大規模資金。例如，歐盟推出氫能投資計劃，整個計劃需要投入5 750 億歐元，此計劃需要通過歐盟的財政補貼及稅收優惠等措施來實現；全球規模最大的綠色制氫項目由沙特阿拉伯與美國企業共同創建，投入70 億美元。德國針對煤電轉型也實施相應的補償措施，每千瓦裝機補償255～390 歐元。其他國家也啟動相關扶持政策，如為推動汽車電動化所出臺的減免購置稅以及增加用戶補貼等[4]。能源行業投資涉及清潔能源、電動汽車和智能電網等，不僅有助于減少CO2排放量，也在投資方向上帶來新的產業增長點，實現經濟發展與環境保護的雙贏。在推進碳中和的過程中，提升效率和節約能源等會越來越受到重視，如汽車與充電樁產品升級、電能儲集和差價生產等，利于我國新能源產業尋找投資機遇。

3.3 行業層面

與其他行業相比，能源行業具有特殊性，集生產與消耗于一體，我國實現碳中和還有相當長的一段路要走。我國能源行業的轉型發展與雙碳目標關系密切，能源行業在轉型過程中要進行全面創新，淘汰低效落后的產能，大力推進新能源基礎設施建設，提升能源利用率。傳統能源企業可以利用資源和技術優勢，發展新能源。我國部分地區不僅擁有豐富的油氣資源優勢，還具有發展新能源的地緣優勢，如太陽能、風能和地熱能等。玉門油田作為中國油田清潔能源轉型的代表，“綠氫”工程是其打造的示范工程，用于資源開發利用[5]。傳統能源與新能源存在很大的技術聯系，發達國家積累豐富的雙碳經驗，兩者有很大的相似性，能為傳統能源企業的轉型提供借鑒，從而減少資源消耗。未來，傳統能源轉型的道路既漫長又曲折，但存在一定發展機遇。相比化石能源，新能源發電成本更低，其競爭優勢已逐漸顯現。

4 雙碳視域下我國能源行業發展建議

能源是我國國民經濟發展的物質基礎，同時也是我國經濟社會向前發展的動力。為了實現雙碳目標，我國要先完成能源行業的轉型，其間挑戰與機遇并存，必須因地制宜，多措并舉，積極應對挑戰，充分把握機遇。

4.1 全面考量我國資源稟賦、產業結構、經濟發展和能源技術瓶頸等現狀

首先，要重視資源的節約利用，借鑒其他國家節能減排經驗，如挪威、芬蘭等國，實現經濟增長與碳排放的平衡，全面提高能源利用率，在經濟穩步發展的同時維持生態平衡。其次，加強頂層設計，將市場力量適當引入新能源體系，優化整體布局，科學運用新能源技術，用清潔能源取代傳統能源，有效調整能源消費結構[6]。最后，要充分發揮清潔能源優勢，逐一突破CCS 技術、CCUS 技術的瓶頸，早日實現雙碳目標。世界大國承諾的碳中和最晚時間如表2所示。

表2 世界大國承諾的碳中和時間

4.2 充分了解全球能源的市場需求和技術變革，加大能源建設力度

首先，推進能源供給側改革，構建多種能源（電、氣、煤等）的互補格局，及時規避能源供應風險，提高綜合用能效率。其次，利用數字化信息平臺，建立再生能源市場消納機制，實現多部門協同作業，實現產消雙向聯動。再次，要深化新能源與其他產業的融合，如建筑業、制造業、交通業等，重構能源行業的消費模式與生產模式，真正實現模式創新。最后，以能源行業創新為基礎，開展金融體制改革，同時充分了解能源行業碳金融產品，規避相關風險，促進國際交流合作，早日實現雙碳目標[7]。

4.3 借鑒發達國家能源行業的實踐經驗，結合我國國情，爭取新能源政策支持

首先，對于傳統能源產業轉型，國家要給予政策扶持，同時出臺相關法律法規，給予保護和市場引導，釋放能源市場活力。其次，優化碳市場頂層設計，遵循碳排放交易管理規定，對碳市場進行管理與規范，進而推動我國碳市場建設。最后，要完善綠色金融政策體系，這需要國家政策的大力支持，使能源行業環境成本內部化，早日實現碳中和，促進我國能源行業可持續發展。

5 結論

能源行業作為我國支柱行業，關乎國計民生，在國民經濟中具有保障性作用。雙碳背景下，我國能源行業的發展面臨巨大挑戰，同時迎來新的機遇。本文以雙碳為視域，從經濟發展、資源、技術等方面分析我國能源行業的發展特征，展望我國能源行業發展的未來趨勢，并提出建議，以期推進我國能源行業可持續發展。在雙碳視域下，我國能源行業要穩步推進綠色轉型，實現產業升級，保障國家能源供給安全。