【摘要】實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,需要提高戰(zhàn)略思維能力,科學把控工作節(jié)奏,突出整體性、關(guān)聯(lián)性和協(xié)同性。要立足我國能源資源稟賦實際情況,把握好能源的安全、經(jīng)濟和綠色之間的辯證關(guān)系,以關(guān)鍵技術(shù)的重大突破來支撐和實現(xiàn)“雙碳”目標。要提升經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量和效益,以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級為手段來實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與碳排放脫鉤;打造清潔低碳安全高效的能源體系;加快構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng),安全穩(wěn)妥實現(xiàn)電力行業(yè)凈零排放;以電氣化和深度脫碳技術(shù)為支撐,推動工業(yè)部門碳排放有序達峰和漸進中和;通過高比例電氣化實現(xiàn)交通工具低碳轉(zhuǎn)型,推動交通部門實現(xiàn)碳達峰碳中和;以突破綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)為重點,實現(xiàn)建筑用電用熱零碳排放;強化實現(xiàn)碳中和“最后一公里”的碳移除托底技術(shù)保障;加快構(gòu)建減污降碳一體謀劃、一體部署、一體推進、一體考核機制,建立健全減污降碳協(xié)同推進的戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策和行動體系。
【關(guān)鍵詞】碳達峰 碳中和 能源革命 技術(shù)創(chuàng)新 可持續(xù)發(fā)展
【中圖分類號】 F426.2/X321 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2025.02.002
【作者簡介】杜祥琬,中國工程院院士,中國工程院原副院長,中國工程物理研究院高級科學顧問,國家氣候變化專家委員會名譽主任,俄羅斯國家工程院外籍院士,獲國家科技進步特等獎。研究方向為應(yīng)用核物理、強激光技術(shù)和能源戰(zhàn)略。主要著作有《中國能源戰(zhàn)略研究》《激光物理與技術(shù)研究》《低碳發(fā)展總論》《核物理與核軍控研究》等。
引言
2020年9月22日,習近平主席在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和,向世界宣告了中國經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的決心和雄心,也標志著工業(yè)革命以來形成的發(fā)展模式在中國開始落幕。新的發(fā)展范式將會展現(xiàn)蓬勃生機和強勁活力,為中國和世界經(jīng)濟社會發(fā)展帶來可持續(xù)的綠色繁榮。
黨的二十大報告提出,“立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,有計劃分步驟實施碳達峰行動”,“積極參與應(yīng)對氣候變化全球治理”,為推進碳達峰碳中和工作提供了根本遵循。“立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破”,即立足基本國情,在確保能源安全、工業(yè)穩(wěn)定的前提下,有力有序有效推進“雙碳”目標。其中的重點工作是認識和研判我國能源資源稟賦中可“立”的內(nèi)容。
近百年來,受人類活動和自然因素的共同影響,世界正經(jīng)歷著以全球變暖為顯著特征的氣候變化。國際社會已日益認識到氣候變暖對人類當下及未來生存與發(fā)展造成的嚴重威脅和挑戰(zhàn),采取積極措施應(yīng)對氣候變化已成為全球共識。截至2024年5月,全球已有148個國家明確提出碳中和承諾,《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的所有198個締約方均已出臺了應(yīng)對氣候變化的相關(guān)法律。
實現(xiàn)“雙碳”目標,是順應(yīng)時代潮流,推動經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的必由之路。習近平總書記深刻指出:“實現(xiàn)‘雙碳’目標,不是別人讓我們做,而是我們自己必須要做。”我國已進入新發(fā)展階段,以碳達峰碳中和來驅(qū)動國家技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展轉(zhuǎn)型,是破解資源環(huán)境約束突出問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求,是順應(yīng)新技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的必然選擇,是主動擔當大國責任、推動構(gòu)建人類命運共同體的迫切需要,同時也是縮小我國與主要發(fā)達國家發(fā)展水平差距的歷史機遇。作為世界上最大的發(fā)展中國家,我國實施積極的應(yīng)對氣候變化國家戰(zhàn)略和積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和,將對保護人類的地球家園、以高水平保護支撐高質(zhì)量發(fā)展作出重要貢獻。所以,我們對于實現(xiàn)碳達峰碳中和目標要堅定信心、保持戰(zhàn)略定力。
我國低碳轉(zhuǎn)型面臨的困難和挑戰(zhàn)
2020年,我國溫室氣體排放為139億噸二氧化碳當量,約占全球溫室氣體排放總量的27%。其中,二氧化碳排放總量為116億噸,其中能源活動排放量為101億噸,占全球能源活動排放量的30%左右。同年,我國人均溫室氣體排放量大于10噸,是全球平均水平的1.5倍,其中人均排放二氧化碳大于7噸,是全球平均水平的1.7倍。
當前,我國尚未實現(xiàn)碳達峰,且還會有一定的溫室氣體排放增量。對我國來說,如期實現(xiàn)“雙碳”目標絕非易事,面臨溫室氣體減排幅度大、轉(zhuǎn)型任務(wù)重、時間窗口緊等諸多困難與挑戰(zhàn)。第一,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重。當前,我國第二產(chǎn)業(yè)對GDP的貢獻約為40%,第二產(chǎn)業(yè)的能源消費占比約為68%。第二,能源結(jié)構(gòu)偏煤。以2023年為例,我國煤炭消費占能源消費總量的55.3%。第三,綜合效率偏低。我國能源強度約為全球平均水平的1.5倍,是經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)國家平均水平的2.7倍。所以,我國亟須推動經(jīng)濟社會發(fā)展和能源系統(tǒng)全面綠色低碳轉(zhuǎn)型。更為不易的是,我國從碳達峰到碳中和的過渡期僅有30年,遠遠短于發(fā)達國家所用時間(約50年~70年),所以我國經(jīng)濟社會發(fā)展轉(zhuǎn)型和能源轉(zhuǎn)型要有更快的“加速度”,同時也面臨著更加嚴峻的挑戰(zhàn)。需要看到,無論是與全球平均水平相比,還是與發(fā)達國家水平相比,我國的碳強度和能源強度均明顯偏高。要控制溫室氣體排放并實現(xiàn)“雙碳”目標,必須實現(xiàn)碳強度和能源強度的下降。
實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,需要提高戰(zhàn)略思維能力,把系統(tǒng)觀念貫穿“雙碳”工作全過程,科學把控工作節(jié)奏,突出整體性、關(guān)聯(lián)性和協(xié)同性。要堅持行業(yè)和地區(qū)梯次有序的碳達峰原則,鼓勵已經(jīng)達峰的地區(qū)碳排放不再增長,推動排放處于平臺期和可再生能源豐富的地區(qū)盡早達峰,鋼鐵、水泥等工業(yè)領(lǐng)域的高碳行業(yè)要加快工業(yè)綠色低碳技術(shù)變革,力爭率先達峰;與此同時,繼續(xù)采取降碳脫碳和碳移除措施。2060年,我國溫室氣體排放有望降至26億噸二氧化碳當量,其中二氧化碳排放可以控制在大約20億噸。屆時,我國碳移除能力(主要是森林碳匯)約可達到26億噸二氧化碳當量,基本上可以實現(xiàn)碳中和的目標。
重新審視我國的能源資源稟賦
我國的能源資源稟賦常常被概括為“富煤、缺油、少氣”六個字。事實上,這只是針對化石能源而言的。迄今為止,在全球的一次能源消費結(jié)構(gòu)當中,化石能源仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。盡管如此,“富煤、缺油、少氣”已經(jīng)不能準確描述我國的能源資源分布狀況了。豐富的可再生能源資源是我國能源資源的重要組成部分,對于應(yīng)對氣候變化和全球變暖至關(guān)重要??稍偕茉矗ɡ缣柲?、風能、生物質(zhì)等)的使用起源于人類早期歷史,且更具有可持續(xù)發(fā)展的潛力。目前,我國已經(jīng)開發(fā)的可再生能源不到技術(shù)可開發(fā)資源量的十分之一,隨著技術(shù)開發(fā)能力的提升,可再生能源轉(zhuǎn)化的量級也會隨之增加,具有廣闊的發(fā)展前景。我們需要根據(jù)最新實踐和研究數(shù)據(jù),重新認識和完整準確地把握我國的能源資源稟賦,從而為我國能源轉(zhuǎn)型奠定準確的基礎(chǔ)性認知。
正確認識“富煤”。事實上,我國人均煤炭資源占有量僅是世界平均水平的一半,也就是說,我國并非真正“富煤”,而是相對而言的。雖然我國煤炭資源儲藏量很大,但是可供技術(shù)開發(fā)的資源并不充裕。我國現(xiàn)有煤炭科學產(chǎn)能可供開發(fā)資源量約為3258億噸,其中在產(chǎn)煤礦可供開發(fā)資源量(技術(shù)可開發(fā))約為1710億噸。這就意味著按照現(xiàn)在每年40多億噸的開采水平推算,我國煤炭可開采年限已不足40年。煤是不可再生資源,關(guān)于這一點,已經(jīng)形成了廣泛共識。未來,要推動煤炭清潔高效利用,促進煤炭消費轉(zhuǎn)型升級。
“缺油少氣”是事實。石油和天然氣產(chǎn)業(yè)是我國能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,是工業(yè)經(jīng)濟運行的“血脈”。2023年,我國原油年產(chǎn)量2.08億噸,天然氣產(chǎn)量達2300億立方米,國內(nèi)油氣產(chǎn)量當量超過3.9億噸,年均增幅達1170萬噸油當量。同時也要看到,我國的石油和天然氣對外依存度仍然較高,且油氣田儲量相對有限。據(jù)測算,我國石油資源還可以開采約18年,天然氣資源還可以開采約30年。未來,要推動單一油氣業(yè)務(wù)向多元供能轉(zhuǎn)型升級,力求打造多能互補、保障有力、高效靈活、經(jīng)濟適用的綜合性能源供應(yīng)服務(wù)體系。
可再生能源資源豐富。近年來,我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型不斷取得新突破。截至2024年9月底,全國可再生能源裝機達到17.3億千瓦,同比增長25%,約占我國總裝機的54.7%。其中,風電光伏發(fā)電合計裝機(11.8億千瓦)已超過煤電裝機(11.7億千瓦),我國新能源發(fā)電裝機規(guī)模首次超過煤電,電力生產(chǎn)供應(yīng)綠色化深入推進。
當前,大力發(fā)展可再生能源已經(jīng)成為全球能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化的重大戰(zhàn)略方向。“雙碳”目標作為可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求,為可再生能源的快速增長提供了強大動能。2024年10月,國際能源署(IEA)發(fā)布的《2024年可再生能源報告:到2030年的分析與預(yù)測》(Renewables 2024: Analysis and forecasts to 2030)指出,2030年全球可再生能源將大幅度增長,中國將進一步鞏固全球可再生能源發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)者地位,成為推動全球可再生能源裝機增長的主要“驅(qū)動力”。相信在不久的將來,憑借豐富的資源儲量,再輔以技術(shù)進步以及由此帶來的成本下降,我國可再生能源將逐漸實現(xiàn)從“微不足道”到“舉足輕重”再到“擔當大任”的轉(zhuǎn)變。
可再生能源可持續(xù)性以及資源可再生性的量值大小與技術(shù)開發(fā)能力密切相關(guān)。例如,過去只能利用70米~80米高的風能,如今隨著百米以上風能利用技術(shù)的突破,風能資源儲備將更加豐足。根據(jù)國家氣候中心的評估數(shù)據(jù),我國100米高度陸上風能資源技術(shù)可開發(fā)量為86.94億千瓦,140米高度可達101.79億千瓦。由此可見,更高的塔架、更先進的技術(shù),意味著可利用更多風能資源,開辟更為廣闊的市場。
加快發(fā)展可再生能源是加強生態(tài)文明建設(shè)、推動經(jīng)濟社會綠色低碳發(fā)展、積極穩(wěn)妥推進“雙碳”目標的必然要求,是發(fā)展綠色生產(chǎn)力的必由之路?,F(xiàn)階段,我國已開發(fā)的可再生能源還不到技術(shù)可開發(fā)資源量的十分之一,由此可見,我國能源低碳轉(zhuǎn)型的資源基礎(chǔ)是豐厚的。
東部地區(qū)應(yīng)成為可再生能源發(fā)展的重點區(qū)域。長期以來,我國能源供應(yīng)和能源需求呈逆向分布,不可避免造成能源的大容量、遠距離輸送,如西電東送、西氣東輸?shù)龋粌H需要投入大量資金,也在一定程度上造成了能源浪費和環(huán)境污染。過去人們提到能源一般只會想到煤炭、石油、天然氣,由于對能源資源稟賦認知的局限性,東部一些電力負荷中心認為自身資源匱乏、能源自給率低,這雖是客觀現(xiàn)實,但同時也是由于其尚未認識到區(qū)域內(nèi)可再生能源的開發(fā)潛力,因而形成了對外來煤、電等資源的依賴。這是一個影響能源政策和能源戰(zhàn)略的實際問題。
事實上,中國東部具備較高比例的能源自給能力,可以成為能源的“產(chǎn)消者(prosumer)”。所謂“產(chǎn)消者”,即自身不僅使用和消費能源,同時還能生產(chǎn)能源。例如BIPV(光伏建筑一體化),其兼具發(fā)電功能與建筑構(gòu)件、建筑材料的功能,是光伏與建筑的深度結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)自發(fā)自用、寓電于民,還可以與集中式電網(wǎng)互動,在安全性、便捷性、后續(xù)維護方面都具備一定優(yōu)勢。未來應(yīng)繼續(xù)大力推進新能源的分散式開發(fā),將開發(fā)重點由西北部地區(qū)向消納較好的中東部地區(qū)轉(zhuǎn)移,實現(xiàn)就近開發(fā)、就地利用,保障中東部地區(qū)能源供應(yīng),進一步提高經(jīng)濟和社會整體效益。
未來,應(yīng)積極推進東部地區(qū)能源轉(zhuǎn)型,加大本地能源供應(yīng)力度,進一步提高東部地區(qū)能源自給率。來自天津大學、華北電力大學的兩個專家團隊的研究結(jié)果顯示,東部地區(qū)1千瓦時的自發(fā)電成本,低于特高壓西電東送1千瓦時的電力成本。因此,中東部地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)要從現(xiàn)在的“外供為主、煤電為主”逐步轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;高比例自給、多元并舉”,把“西電東送”這種“遠方來”模式和自發(fā)自用的“身邊來”模式相結(jié)合。
深刻把握低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略路徑
基于上述認識和判斷,實現(xiàn)“雙碳”目標的戰(zhàn)略路徑主要有以下八個方面。
第一,提升經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量和效益,以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級為手段來實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與碳排放脫鉤。實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和碳排放脫鉤,首先要培育壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)比重逐步下降后趨穩(wěn),并推動內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,嚴控“兩高”行業(yè)產(chǎn)能,推動制造業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈高端邁進。其次要推動數(shù)字化、綠色化協(xié)同發(fā)展,賦能各行業(yè)節(jié)能降耗、提質(zhì)增效,構(gòu)建綠色低碳新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)。最后要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局,推動產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展,因地制宜進行空間上的合理布局和統(tǒng)籌安排,例如“東數(shù)西算”工程。
碳達峰是二氧化碳排放量由增轉(zhuǎn)降的歷史拐點,標志著碳排放與經(jīng)濟發(fā)展實現(xiàn)脫鉤。在發(fā)展初期,無論是美國還是歐洲,其人均GDP和人均二氧化碳排放量都是呈正相關(guān)的;隨著經(jīng)濟發(fā)展達到一定水平后,人均GDP繼續(xù)增加,人均二氧化碳排放量卻不再增加,二者失去正相關(guān)性,即實現(xiàn)“脫鉤”,而這個脫鉤的拐點就意味著實現(xiàn)了碳達峰。究其原因,主要是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化以及能源效率的提高。當前,我國正在邁向碳達峰的路上,且已經(jīng)接近歐盟人均二氧化碳排放量的上限,即將到達經(jīng)濟繼續(xù)增長而碳排放不再增長的階段,實現(xiàn)碳達峰。
第二,打造清潔低碳安全高效的能源體系是實現(xiàn)碳達峰碳中和的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。實現(xiàn)“雙碳”目標要靠能源轉(zhuǎn)型,打造現(xiàn)代能源體系是中國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然要求,是實現(xiàn)“雙碳”目標的重中之重。要堅持節(jié)能與提效“雙輪驅(qū)動”,供給與消費“兩端發(fā)力”,繼續(xù)推動單位GDP能耗和碳排放的下降;要逐步地、平穩(wěn)地、安全地推動能源結(jié)構(gòu)從化石能源為主轉(zhuǎn)向非化石能源為主。未來我國非化石能源占比將逐步提高,預(yù)計2035、2050、2060年將分別達到32%、64%、80%。
第三,加快構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng),安全穩(wěn)妥實現(xiàn)電力行業(yè)凈零排放。首先,穩(wěn)妥推進煤電減量,在提升煤電效能和靈活性標準、支持可再生能源更好發(fā)展的同時,實現(xiàn)存量煤電安全有序清潔利用,并逐步過渡到存量替代。其次,要發(fā)展儲能來促進新能源消納,近期要著力抽水蓄能,保證電力平衡和系統(tǒng)慣量,中遠期要大力發(fā)展新型儲能和制氫。最后,要發(fā)揮市場作用消納新能源,建立完善容量補償機制及電力輔助服務(wù)市場價格機制,完善電力預(yù)警機制,利用需求側(cè)響應(yīng)、虛擬電廠等技術(shù)輔助新能源消納。對于進一步解決新能源的間歇性、波動性問題,要構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng),做到橫向多能互補和縱向源、網(wǎng)、荷、儲、發(fā)、輸、配、用協(xié)調(diào)規(guī)劃,調(diào)動包括商業(yè)儲能在內(nèi)的各種靈活性資源對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),構(gòu)建安全可靠的新型電力系統(tǒng)。
第四,以電氣化和深度脫碳技術(shù)為支撐,推動工業(yè)部門碳排放有序達峰和漸進中和。工業(yè)部門專家分析認為,通過采取產(chǎn)能控制、工藝升級、能效提升、能源替代等措施,工業(yè)部門在2025年左右整體上可以實現(xiàn)碳達峰,鋼鐵、水泥等行業(yè)在“十四五”時期可以實現(xiàn)碳達峰。通過工業(yè)替代升級、電氣化改造和深度減排,2060年工業(yè)部門直接碳排放可降至5億噸,屆時再適當應(yīng)用CCUS(碳捕集與封存)、BECCS(生物質(zhì)能碳捕集與封存)等技術(shù)就可以實現(xiàn)碳中和。
第五,通過高比例電氣化實現(xiàn)交通工具低碳轉(zhuǎn)型,推動交通部門實現(xiàn)碳達峰碳中和。交通部門要通過燃料替代、能效提升、結(jié)構(gòu)優(yōu)化三方面舉措實現(xiàn)碳減排。相關(guān)分析指出,預(yù)計交通部門2030年~2035年可以實現(xiàn)碳達峰,2060年約85%的交通能源能夠通過清潔能源進行供給,碳排放可以控制在5億噸以內(nèi)。具體來看,首先要實施能源替代和燃料替代,提高運輸工具電氣化水平,即2030年電動乘用車銷量占比達到40%以上,2050年基本實現(xiàn)電動化;2030年電動商用車銷量占比達到10%,2060年實現(xiàn)載重汽車電動化。其次要推動鐵路電動化,推動內(nèi)河航運船舶電氣化替代。最后要推動可持續(xù)航空燃料和氫燃料電池等航空燃料替代,進一步減少燃油燃燒產(chǎn)生的碳排放,助力未來航空業(yè)的低碳發(fā)展。
第六,以突破綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)為重點,實現(xiàn)建筑用電用熱零碳排放。建筑的節(jié)能改造潛力很大,要加強新建建筑節(jié)能和既有建筑節(jié)能改造與延壽,倡導(dǎo)節(jié)約優(yōu)先,避免大拆大建,同時要突破和應(yīng)用新技術(shù)。推進建筑電氣化,要重點發(fā)展“光儲直柔”新型建筑配電系統(tǒng)、以屋頂光伏為基礎(chǔ)的農(nóng)村新型能源系統(tǒng)以及電動車智能充放電系統(tǒng);要發(fā)展清潔供暖、供冷技術(shù),繼續(xù)在多地探索推行核能供暖,逐步普及跨季節(jié)儲熱和電熱泵等技術(shù),確保于2030年前完成散燒煤替代。在以上基礎(chǔ)上,建筑領(lǐng)域可于2030年前實現(xiàn)碳達峰,2060年實現(xiàn)碳中和。
第七,強化實現(xiàn)碳中和“最后一公里”的碳移除托底技術(shù)保障。少量的碳排放是不可避免的,預(yù)計到2060年全國仍需排放26億噸二氧化碳當量的溫室氣體,對于這部分溫室氣體排放,相關(guān)企業(yè)可通過林業(yè)碳匯、CCUS以及二氧化碳驅(qū)油等技術(shù)加以移除,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)碳中和。同時,要加快制定碳移除行動方案,加大碳移除技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)培育力度,推進林業(yè)碳匯和CCS/CCUS集成示范工程,健全相關(guān)政策和制度體系。
第八,加快構(gòu)建減污降碳一體謀劃、一體部署、一體推進、一體考核機制,建立健全減污降碳協(xié)同推進的戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策和行動體系。完善碳交易制度,促進低碳產(chǎn)品價值轉(zhuǎn)化和碳資產(chǎn)價值實現(xiàn);不斷擴大綠色低碳產(chǎn)品供給和消費等激勵機制;培育全社會綠色低碳的生活方式和消費方式。
不同于發(fā)達國家先解決環(huán)境污染、再應(yīng)對氣候變化的路徑,我國既要減污,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量根本好轉(zhuǎn),同時又要有效控制碳排放,為實現(xiàn)碳達峰碳中和目標筑牢基礎(chǔ)。減污和降碳雖然是兩個概念,但在目標等方面存在諸多一致性,都需要依靠碳交易制度限制碳的排放。因此,要從生態(tài)系統(tǒng)整體性出發(fā),更加注重綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理,加快構(gòu)建減污降碳一體謀劃、一體部署、一體推進、一體考核的制度機制,實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效。
能源的安全、經(jīng)濟和綠色缺一不可
能源安全是關(guān)系國家經(jīng)濟社會發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題。過去有觀點認為,能源體系的經(jīng)濟可行、安全可靠、綠色低碳是不可兼得的,即所謂的“不可能三角”。但是,實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展需要高質(zhì)量的能源作為保障,三個角哪一個都不能放棄——安全可靠是對能源系統(tǒng)的基本要求;經(jīng)濟可行的能源才會被社會接受和認可;綠色低碳是能源可持續(xù)發(fā)展的必然要求。所以,推進“雙碳”戰(zhàn)略,需要新型能源系統(tǒng)逐步滿足這三個目標,使之成為一個“可能三角”,這才是高質(zhì)量的能源系統(tǒng)。
其實,這個“可能三角”是完全可以實現(xiàn)的。例如能源在綠色低碳轉(zhuǎn)型和安全可靠供應(yīng)方面便是并行不悖的。我國的能源低碳轉(zhuǎn)型堅持“先立后破”原則,即在“后破”傳統(tǒng)能源的前提下,“先立”可再生能源,對于非化石能源而言,這樣的低碳轉(zhuǎn)型是在做“加法”。由此看來,低碳轉(zhuǎn)型和能源安全不但不會產(chǎn)生沖突,而且會使能源系統(tǒng)更趨安全穩(wěn)定。這一系統(tǒng)的安全性還體現(xiàn)在,可再生能源資源是我們自己能夠掌控的,不像油氣資源較高依賴國際市場,深受國際地緣政治局勢的影響。因此,低碳轉(zhuǎn)型和能源安全并行不悖,開發(fā)可再生能源有利于保障我國能源體系的獨立性和安全性。
當前,我國的化石能源占比還很大,仍然是經(jīng)濟發(fā)展的“壓艙石”。未來,化石能源和非化石能源要協(xié)調(diào)互補,堅持“先立后破”,構(gòu)建更具韌性的能源體系,推動新能源高質(zhì)量發(fā)展,統(tǒng)籌好新能源發(fā)展和國家能源安全。
必須靠科技創(chuàng)新支撐低碳轉(zhuǎn)型
需要特別注意的是,如期實現(xiàn)碳達峰碳中和,僅靠現(xiàn)有技術(shù)是不夠的,必須依靠科技創(chuàng)新,特別是做好自主創(chuàng)新。我國碳排放基數(shù)較大,從碳達峰到碳中和歷時短,所以必須以關(guān)鍵技術(shù)的重大突破來支撐和實現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展下的碳中和。具體來看,主要有以下四個方面的關(guān)鍵技術(shù)。
在能源領(lǐng)域,主要有煤炭方面的煤炭綠色智能高效開發(fā)利用、煤氣化的利用、煤粉預(yù)熱燃燒技術(shù)、循環(huán)流化床高溫后燃等技術(shù);核能方面的可控核聚變、加速器驅(qū)動次臨界潔凈核能系統(tǒng)(ADS)、固有安全核電、釷基熔鹽堆等技術(shù);此外,還有綠氫、高效太陽能電池、海上風電固定式和漂浮式以及全直流技術(shù)、新型儲能、可再生合成燃料、液體陽光、綠甲醇、新能源發(fā)電支撐、超導(dǎo)電纜、“光儲柔直”建筑、多能轉(zhuǎn)換與綜合利用、智能電網(wǎng)運行調(diào)度、農(nóng)村光伏能源系統(tǒng)、新能源為主體的新型電力系統(tǒng),等等。在工業(yè)領(lǐng)域,主要有工業(yè)數(shù)字化、氫冶金、全廢鋼電爐流程、二氧化碳化工利用、氫能煅燒水泥熟料、關(guān)鍵金屬礦物質(zhì)開發(fā)循環(huán)利用等技術(shù)。在交通領(lǐng)域,主要有可持續(xù)航空燃料、新能源汽車與電網(wǎng)互動、氫燃料電池電堆、船舶電動化、氫燃料航空發(fā)動機、生物乙醇等技術(shù)。在規(guī)模化碳移除領(lǐng)域,主要有生物質(zhì)能結(jié)合、直接空氣碳捕集與封存、深水水下采油樹等技術(shù)。另外,還要健全綠色低碳科技創(chuàng)新體系,如建立科技創(chuàng)新聯(lián)合體,鼓勵產(chǎn)學研用聯(lián)合攻關(guān),健全低碳技術(shù)標準體系,建設(shè)推進低碳能源數(shù)字化發(fā)展的數(shù)據(jù)中心,等等。
實現(xiàn)“雙碳”目標是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,是一個長達幾十年的科學轉(zhuǎn)型過程,需要深度的管理創(chuàng)新、科技創(chuàng)新、金融支持和企業(yè)參與。落實“雙碳”行動具有較強的政策性,需要把握好節(jié)奏、積極而穩(wěn)妥地推進。一方面要防止一刀切、簡單化,同時又要防止因轉(zhuǎn)型不力而導(dǎo)致的技術(shù)落后和無效投資??傊?,要做到“先立后破”,把好事辦好,推動經(jīng)濟社會變革和進步,讓人民群眾在綠水青山中共享自然之美、生命之美、生活之美。
2060年前實現(xiàn)碳中和是一個重要的里程碑,但也只是一個里程碑,并不是終點。人類社會還要繼續(xù)進步和發(fā)展,未來社會要靠未來能源的支撐。從未來能源的角度,可以更好地理解實現(xiàn)“雙碳”目標的重要意義和歷史地位。
參考文獻
《高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家而團結(jié)奮斗——在中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會上的報告(2022年10月16日)》,2022,北京:人民出版社。
杜祥琬,2023,《對能源之源的討論》,《物理》,第10期。
杜祥琬,2022,《固廢資源化利用是高質(zhì)量發(fā)展的要素》,《人民論壇》,第9期。
杜祥琬,2023,《堅持系統(tǒng)觀念,強化多目標協(xié)同》,《中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)》,第6期。
杜祥琬,2023,《穩(wěn)步地由以煤為主轉(zhuǎn)向可再生能源為主》,《企業(yè)觀察家》,第5期。
《深入分析推進碳達峰碳中和工作面臨的形勢任務(wù) 扎扎實實把黨中央決策部署落到實處》,2022,《人民日報》,1月26日第3版。
IEA, 2024, "Renewables 2024: Analysis and forecast to 2030," 9 October, https://iea.blob.core.windows.net/assets/17033b62-07a5-4144-8dd0-651cdb6caa24/Renewables2024.pdf.
The Realistic Challenge and Countermeasures
to Realize the "Dual Carbon" Goals in China
Du Xiangwan
Abstract: To achieve the goals of carbon peak and carbon neutrality is a broad and profound economic and social systemic change. It is necessary to improve the ability of strategic thinking, maintain the pace of work in a scientific manner, and highlight the integrity, correlation and synergy of the "dual carbon" work. Based on the actual situation of China's energy resource endowment, it is also necessary to grasp the dialectical relationship between energy security, economy and green development, and use major breakthroughs in key technologies to support and achieve the "dual carbon" goal. It is important to improve the quality and efficiency of economic development so as to optimize and upgrade the industrial structure as a means to decouple economic development from carbon emissions; build a clean, low-carbon, secure and efficient energy system; accelerate the construction of a new power system with a gradually increasing proportion of new energy, and safely and steadily achieve net zero emissions in the power sector; promote orderly peaking and gradual neutralization of carbon emissions in the industrial sector, supported by electrification and deep decarbonization technologies; promote the transport sector to achieve carbon peak and carbon neutrality goals with low-carbon transformation of transport vehicles through high proportion of electrification; focus on making breakthroughs in the key technologies of green buildings to achieve zero carbon emissions of buildings for their heating systems and electricity consumption; strengthen the technical support for carbon removal to achieve carbon neutrality's "last mile"; accelerate the establishment of a mechanism for integrated planning, deployment, promotion and assessment of carbon reduction; and establish a sound strategy, planning, policy and action system for integrated pollution reduction and carbon reductio.
Keywords: carbon peak, carbon neutrality, energy revolution, technological innovation, sustainable development
責 編∕張 貝 美 編∕周群英
