面向碳中和的能源供需双侧协同发展研究

林伯强 占妍泓 孙传旺

摘要：构建清洁低碳、安全高效的能源体系是推动我国实现碳中和目标的重中之重。綠色发展的长期需要为传统意义上的能源系统协调发展注入新的理论内涵。面向碳中和的能源供需双侧协同发展，是立足于绿色低碳发展背景，同时兼顾能源低碳产业链深度融合、能源产销空间均衡、能源技术耦合发展、能源市场相互联动与政策体系协调保障的全新发展方式。面对现阶段我国在推动能源供需双侧协同转型方面存在的问题挑战，未来能源供需双侧协同关系需要由“被动式”协同向“主动式”协同、“弱”协同向“强”协同以及“静态”协同向“动态”协同演进，形成以“需求牵引供给，供给适配需求”的双向驱动方式。能源系统的深度调整不仅要在量上解决能源供需错配问题，更要在产业、空间、技术、市场、制度等结构体系上推动能源供需双侧深度耦合。

关键词：碳中和;能源供需平衡;政策协同;绿色低碳发展

中图分类号：F420，F424文献标志码：A文章编号：1007-9092（2022）03-0024-011

一、引言

作为世界上最大的发展中国家，我国于2020年9月提出“二氧化碳力争在2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的低碳发展目标。但从整体排放形势来看，目前我国碳排放仍处在“总量高、增量高”的历史阶段，其中由能源活动引致的碳排放则超过85%。2020年末，我国非化石能源比重约为15%，化石能源占比依然很高，转变高碳化的能源结构已经成为经济社会绿色低碳发展的基本路径与必然要求。2021年9月，中共中央和国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（中发〔2021〕36号），提出非化石能源消费比重要在2030年与2060年分别达到25%和80%以上的阶段性目标，为能源系统的结构转型描绘了宏伟蓝图。

能源的广泛应用及其对经济社会的基础支撑决定了能源系统转型的复杂性。从供给侧来看，能源低碳转型意味着不断增加清洁能源供给，逐步转变以煤为主的供应结构。因此要求能源生产技术变革，产业结构变迁与能源生产空间布局优化等系列调整;从需求侧而言，面对绿色发展的长期目标，节能管理、清洁消费与电气化转型也必须及时到位，推动能源消费低碳化与能源生产清洁化有效衔接。这又对相关的市场激励、制度建设与政策引导提出了更高要求。与此同时，不同于以往对于能源供需双侧改革的问题研究主要关注能源供需的总量平衡邬亮、赵小凡、齐晔：《改革开放以来中国能源供需特征与治理模式》，《中国人口·资源与环境》，2014年第12期。或单一的结构均衡张欢、成金华、王来峰：《中国工业化进程与能源矿产供需均衡的研究》，《中国人口·资源与环境》， 2011年第3期。问题，面向碳中和目标的能源转型还需要进一步考虑能源供需双侧的减碳目标与行动步伐是否匹配的问题。从根本上而言，能源体系最终能否顺利完成深层次的结构调整与清洁转型，取决于能源供需双侧的绿色低碳发展是否能够有效协同。

为此，本文立足于碳中和背景下的能源低碳转型要求，首先对能源供给侧与需求侧协同发展的理论内涵进行深入阐析;其次，对已有关于能源体系低碳发展的研究探索进行梳理分析，并结合时代发展需求及协同发展内涵提出能源供需双侧协同发展的整体研究框架;第三，结合现实发展特征，系统解剖能源供需体系实现低碳转型的困难挑战;第四，研究论证绿色低碳发展要求下能源供需双侧协同发展的演进目标与驱动方式;最后，结合能源系统协调发展的问题挑战和驱动机制，提出低碳约束条件下能源供需双侧协同发展的路径方案，以期为增强能源供给侧和需求侧协同管理，夯实能源经济系统韧性发展根基提供价值参考。

二、碳中和赋予能源供需双侧协同发展新内涵

低碳发展的时代要求既给能源经济系统的体系重构施加了新压力，也给能源供需双侧协同发展赋予了新内涵。根据协同论，复杂开放系统中的各个子系统可以通过相互作用产生协同效应王红、齐建国、刘建翠：《循环经济协同效应：背景、内涵及作用机理》，《数量经济技术经济研究》，2013年第4期。。因此，能源供需双侧协同发展可以概括为通过能源供给侧和需求侧相关子系统的相互影响和相互合作，最终发挥能源系统的协同效应。其中，能源产业发展体系、能源产销布局网络、能源技术创新、能源资源的市场配置以及相关的政策体系则是影响能源系统协调程度的关键因素。“双碳”目标下，对于能源供需双侧协同发展的内涵理解还需要进一步结合绿色低碳要求，基于多重协同视角重新审视产业发展、空间布局、技术进步、市场配置与制度建设等子系统的低碳转型问题与各个子系统之间的有效衔接、相互协作和动态匹配问题。基于上述分析，碳中和背景下的能源供需双侧协同发展至少应包括以下五大方面的内涵：

一是能源低碳产业链的上下协同与融合发展。现阶段我国能源供需两端的问题主要表现为以煤为主的能源供应结构与过快增长的能源消费需求之间的矛盾。在清洁能源体系尚未建立的情况下，巨大的能源需求只能通过高碳的能源供给得到满足，推动能源产业体系清洁化发展已然成为碳中和目标下中国能源低碳转型的重中之重。但高比例可再生能源系统同时也面临着电力平衡概率化、灵活资源稀缺化、源荷界限模糊化等诸多挑战鲁宗相、黄瀚、单葆国、王耀华、杜松怀、黎静华：《高比例可再生能源电力系统结构形态演化及电力预测展望》，《电力系统自动化》，2017年第9期。，因此需更加注重上下游产业链衔接、能源供应侧和消费端匹配以及能源流与信息流的双向反馈，从而实现能源产业链条在传统能源转型发展与清洁能源规模利用上的融合与平衡。

二是清洁能源产销的区域协调与空间均衡。能源生产与能源消费的空间失衡将引致能源配置效率偏低。从全国层面来看，我国清洁能源禀赋与用电负荷逆向分布，60%以上的风、光、水等清洁资源集中分布在“三北”地区和西南地区，而东中部地区却占据了全国75%以上的用电量。统筹规划电源基地和输送通道以实现新能源电力的全局优化配置和供需协调发展迫在眉睫。基于地区层面，分布式清洁能源布局也对区域内部电、热、气等多种能源的协同优化和局部空间内的综合能源发展提出了更高要求。随着碳中和目标的纵深推进，清洁电力在能源供需系统中的渗透率将不断提升，完善能源区域空间网络布局，促进能源资源禀赋与需求负荷的空间均衡，成为推动能源供需双侧协同绿色低碳发展的重要基础。

三是能源技术革新有效驱动新型能源系统耦合。中国的能源转型将是从煤炭时代直接迈向可再生能源时代的跨越式演进和迭代式发展。核心技术突破既是颠覆以煤为主的能源结构、重构清洁高效能源体系的根本途径，也是推动能源系统有序发展的基础支撑。低碳转型时代，能源系统的协调发展要求能源技术能够在供需双侧的资源优化利用、系统规划设计刘亦文、胡宗义：《能源技术变动对中国经济和能源环境的影响——基于一个动态可计算一般均衡模型的分析》，《中国软科学》，2014年第4期。以及信息保障、运行优化、弹性强化杨建锋、余韵、马腾、张翠光、王泉：《工业革命驱动下能源与金属资源需求演变特征与前景分析》，《中国人口·资源与环境》，2020年第12期。等方面实现综合应用，从而实现纵向协作视域下的“源网荷储一体化”和横向联动视角的“多能互补”，推动形成能源供给与需求响应的双向互动，最终促进能源各个子系统的耦合与协同。

四是市场机制切实提升能源资源配置效率。能源生产与能源消费实现一体化的关键路径是通过市场实现均衡。经济理论表明，市场作为“无形之手”，可以利用价格机制协调供需关系，从而凭借较低的经济成本实现资源的高效利用和有效配置。解決碳的外部性必然带来一定的转型成本与代价，以市场化手段实现高碳能源与低碳能源的竞争性替代则是减轻低碳成本与转型代价的重要途径。面向碳中和目标愿景，全国电力市场化改革和碳市场建设的纵深推进也意味着，推动电、碳市场形成相互联动、深度耦合的发展模式将是推进能源供需双侧协同绿色低碳发展，实现供需市场联动与价值闭环的重要一环。

五是政策体系科学指导能源供需双侧协同减碳。能源供需体系绿色低碳发展是一项复杂的系统工程，涉及经济转型、产业升级、能源系统变革、个人和组织行为改变以及环境治理体系创新等系列问题，面临很多的挑战和不确定性，因此迫切需要制度设计和政策体系的指导与推动。缓解能源市场准入和竞争矛盾的能源体制机制改革、推动能源供需一体化发展的健全法律体系、引导资金精准流向低碳领域的绿色金融与财税政策，以及促进公众参与绿色低碳发展的需求反馈机制等系列政策制度必须及时到位，为能源供需双侧的协同低碳转型和绿色发展提供坚实保障与有力支撑。

三、推进能源供需体系低碳发展的理论探索

对能源体系绿色发展的研究论证离不开低碳经济增长与可持续发展等理论依据支撑。近几十年来，绿色低碳、市场均衡、可持续发展与生态文明建设等相关理论研究不断推进，极大推动了能源领域的绿色低碳发展进程。作为维护人类发展基础与实现经济环境和谐共荣的发展方式范英、衣博文：《能源转型的规律、驱动机制与中国路径》，《管理世界》，2021年第8期。，绿色发展作为未来能源转型的必然方向已经成为多数学者的研究共识何建坤：《能源革命是我国生态文明建设和能源转型的必然选择》，《经济研究参考》，2014年第43期。。而实现能源绿色低碳发展的根本出路，则在于能源结构清洁化、能源使用高效化和能源技术低碳化韩建国：《能源结构调整“软着陆”的路径探析——发展煤炭清洁利用、破解能源困局、践行能源革命》，《管理世界》，2016年第2期。。与此同时，对于低碳经济、可持续发展与生态文明的日益关注也促使学者们不断开展节能减排增效、能源环境污染治理、能源可持续发展评估等问题的积极探索段宏波、汪寿阳：《中国的挑战：全球温控目标从2℃到1.5℃的战略调整》，《管理世界》，2019年第10期。。学者们普遍认为，改变煤炭在我国能源结构中的主体地位势在必行。但在能源低碳转型的具体研究与分析中，其论证视角又各有不同。供给侧学派认为，能源供给是决定能源产业发展的现实基础。清洁能源供给总量、供给能力、供给结构和供给安全是影响一国能源低碳可持续发展的关键因素涂强、莫建雷、范英：《中国可再生能源政策演化、效果评估与未来展望》，《中国人口·资源与环境》，2020年第3期。，能源体系的低碳转型需要以供给侧改革为重要抓手;需求侧学派则认为，需求牵引供给，能源需求的低碳化转型有利于倒逼能源清洁供给，同时能源需求的区域性差异也决定了能源供给必须适配能源需求。因此，调整能源消费市场容量、遏制不合理能源需求、引导清洁用能等能源需求侧管理手段更为有效毕清华、范英、蔡圣华、夏炎：《基于CDECGE模型的中国能源需求情景分析》，《中国人口·资源与环境》，2013年第1期。。

能源供需双侧协同方面，尽管尚无系统论证能源供给侧与需求侧协同发展的专门研究，但经济社会发展的结构均衡也引发了学者们对于能源供需平衡与能源系统协调发展的思考。其中，能源供需总量平衡问题被摆在首要位置，能源供需总量失衡则被认为是影响能源体系协调发展最为关键的因素之一李百吉、张倩倩：《中国区域能源供需结构均衡度及经济影响分析》，《经济问题探索》，2017年第4期。。并由此涌现出了一批围绕能源结构调整林伯强、李江龙：《环境治理约束下的中国能源结构转变——基于煤炭和二氧化碳峰值的分析》，《中国社会科学》，2015年第9期。、能源配置效率优化Aldieri， L.， Gatto， A.， Vinci， C. P.， “Evaluation of Energy Resilience and Adaptation Policies： An Energy Efficiency Analysis”， Energy Policy， 2021，112505.、能源环境政策设计林伯强：《能源革命促进中国清洁低碳发展的“攻关期”和“窗口期”》，《中国工业经济》，2018年第6期。等旨在促进能源供需总量平衡的研究。例如，在要素协同配置的视角下刻画我国能源要素错配程度，并提出促进能源要素在不同效率产业间转移流动、加快构建更加市场化的能源定价机制等纠正思路Ouyang X.， Sun C.， “Energy Savings Potential in China's Industrial Sector： From the Perspectives of Factor Price Distortion and Allocative Inefficiency”，Energy Economics， 2015，pp. 117-126.;又如，从能源经济系统的多区域协调和多主体协同治理角度出发，就能源基础设施建设、能源环境影响及能源经济政策的区域协调和协同治理等问题进行研究分析，揭示能源基础设施均衡投资、能源区域经济包容性增长以及能源环境政策区域协同对于推动能源经济系统平衡发展的重要意义姚昕、潘是英、孙传旺：《城市规模、空间集聚与电力强度》，《经济研究》，2017年第11期。。作为未来能源系统的关键驱动力，能源供需协同发展的重要性已经不言而喻。

上述学者们的研究探索对本文深入探究绿色低碳背景下能源供需双侧的协同发展路径提供了重要参考。但进一步对相关文献进行系统整合与归纳分析可以发现，现有研究多数是在绿色低碳的软约束下对能源供需特征、能源供给侧或需求侧的低碳发展路径、能源供需协同的影响因素等问题进行探讨，缺乏从产业与区域、技术与市场、政策与法制等影响能源系统协调运行各个方面的综合思考，以及对能源供需协同方式和驱动机制的理论探索。一方面，2030年前碳达峰与2060年前碳中和目标对绿色低碳发展施加了硬约束，能源体系发展环境已经发生根本转变。基于原本低碳软约束条件的能源供需协同路径研究，可能已经不能很好地适应能源体系颠覆性重构的现实需求。面向碳中和的能源体系低碳转型与能源供需协同发展需要新的理论基础与研究框架。另一方面，随着绿色化、低碳化、电气化的发展需求，能源子系统相互协作、相互配合的重要性日益凸显。对能源绿色低碳发展的研究不应再是针对能源供给侧或需求侧的单独分析，而应该以协同理论为指导，对能源子系统内部发展特征和发展问题、子系统间相互影响关系、各子系统对总系统影响等进行多维度的综合分析。尤其是在现阶段我国能源供需结构体系的绿色低碳协同发展程度仍然处于较低水平、能源供需总量不平衡的不确定性仍在不断提高的背景下，更需要对碳中和约束下的能源体系协调发展进行重新审视与系统解读，为解决能源系统转型的现实问题提供价值参考。

基于此，本文立足碳中和背景下能源供需双侧协同发展的新内涵，构建以产业协同、空间协调、技术驱动、市场配置、政策指导等五大内容为主体的系统研究框架，全面分析现阶段我国能源供需双侧协同减碳的困难挑战;重点研究在协同方式转变以及“需求牵引供给，供给适配需求”的驱动方式下，如何更有效地推动能源供需双侧协同低碳发展，为找到高效、合理的能源低碳转型机制与实现路径提供理论支撑。

四、能源供需双侧协同低碳转型的问题挑战

从现阶段我国能源供需关系的整体特征来看，当前我国能源供需结构仍面临较大的不确定性。一方面，经济增长需要和社会电气化进程的持续推进将继续抬高全社会的用能和用电需求;另一方面，近年来煤炭等传统能源压降导致煤电产能收缩，加之风、光等新能源存在较长的规划和建设周期，全国能源供应整体偏紧。结合能源供需双侧协同发展的新内涵分析研判能源系统耦合发展的制约因素，能源体系绿色低碳转型依然面临着能源产业发展堵点尚未疏通、区域经济和能源发展不平衡、能源技术迭代亟待推进、能源市场体制机制不协调与相关政策体系不完善等问题挑战。

（一） 绿色低碳的能源产业价值链耦合机制尚不明晰

能源消费总量不仅会受到经济发展规模的影响，更与经济结构和产业结构密切相关。低碳发展视角下，能源上下游产业体系的清洁转型既是能源供需双侧协同绿色发展的出发点，也是能源结构低碳转型的基础支撑。面向碳中和目标，基于价值链的产业耦合需要满足要素流、能量流、产品流、废物流的系统优化配置，既满足产业链上各方利益主体的效益指标，又能实现自然生态系统可持续发展的要求梁威、刘满凤：《我国战略性新兴产业与传统产业耦合协调发展及时空分异》，《经济地理》，2017年第4期。。然而，现阶段我国能源产业链仍然存在不少制约能源绿色低碳发展的问题：

1.在能源勘探开发的上游行业，传统能源的逐步退出与新能源的安全可靠替代尚未形成适配关系。化石能源产业低碳转型引致的能源保供能力下降与清洁能源产业规模化发展带来的并网消纳难题并存。能源供需失衡矛盾在新旧能源产业变革衔接缺位的情况下被进一步激化。

2.在能源终端消费的下游行业，长期以来能源消费主要集中在工业和交通等“高能耗、高污染”且涉及面广、传导作用强的产业部门。例如，钢铁行业、水泥行业的发展不仅需要依靠大量的能源投入，而且其产品通常还作为重要要素投入参与到其他行业的生产制造过程，能源需求侧的节能减排任重道远。能源产业链错综复杂的上下联动关系不但加大了能源供需协同发展难度，更给能源产业的整体绿色发展带来了艰巨挑战。

（二） 能源网络体系与空间布局的广度协同难度较大

从空间维度重新审视能源供需协同发展的主要矛盾，传统能源供给侧改革方式下催生的绿色低碳发展方式以规模效益为准则，因此往往会出现供需在空间上的分离。而在市场发育并不完善的情形下，则会出现资源配置的低效率与供需结构在区域上的不匹配。从能源供需分布的空间特征上看，推动我国能源供需双侧协同绿色发展至少还存在以下三个方面的挑战：

1.清洁能源资源区与需求负荷中心呈现明显的逆向分布。西北地区、西南地区依托丰富的清洁能源储量成为主要的送能端，而华东地区、华中地区等区位条件优越的地区则为主要的受能端，远距离能源输送长期作为推动能源供需平衡的主要方式。

2.风、光、水等清洁能源的地区分布不均衡。风、光等非化石能源大都分布在我国西北部地区，水能集中分布在西南地区，东部沿海则拥有较多的海上风能。能源供需适配要求实现不同地区清洁能源的“空间转移”，但其广泛分布又加大了区域能源协同互补的难度艾芊、郝然：《多能互补、集成优化能源系统关键技术及挑战》，《电力系统自动化》，2018年第4期。。

3.城乡能源消费种类和能源基础设施配置差异明显。相比城镇较快的电气化发展进程，农村用能仍以煤炭等固体燃料为主。城乡能源基础设施建设的不均衡导致天然气、光伏、风电等清洁能源在农村地区的普及性较低。

（三） 绿色低碳能源技术创新及其耦合路径仍存在較多制约

推动能源供需协同转型是一项系统性工程，根本上要解决能源技术的创新及耦合问题。但满足绿色低碳发展要求的能源技术创新与系统耦合将面临两大挑战：一方面，传统化石能源出力压降与兼具随机性和间歇性的大规模新能源发电并网叠加，将导致发电出力随环境因素变化愈加明显且难以预测，从而加剧电力供给的波动性。另一方面，尽管近年来我国实施了多项能源需求管理及需求响应试点项目，但仍然未能从根本上改变用户需求的随机特征，依靠传统增加供给侧资源来满足用电需求的发展模式已经难以为继。然而，现阶段我国能源技术创新仍存在系列瓶颈制约：

1.清洁替代技术领域，极端天气下的风电、太阳能发电技术尚未系统掌握，清洁电力供应具有较大的不稳定性，弃风、弃光、弃水现象尚未得到根本扭转。

2.能源互联技术领域，传统电力基础设施难以实现源网荷储互动、多能协同互补、时空调度互济和用能需求调控，清洁能源大规模优化配置能力不足，清洁能源并网技术、大规模储能技术亟待发展。同时，特高压交直流输电等先进输电技术也亟需向低成本、低损耗和智能化方向推进。

3.电能替代技术领域，工业领域的电制热与电机械动力技术，交通领域的智能网联汽车和燃料电池技术，以及建筑领域的电采暖、热泵技术和电制燃料技术仍然存在成本较高的问题，尚不具备形成规模效应的条件。

（四） 推动能源系统高效运作的综合能源市场体系尚不完善

能源生产与消费实现一体化的关键路径是通过市场机制实现均衡。作为调节资源配置的“无形之手”，有效市场利用价格发现功能可以以较低的经济成本实现资源的有效配置。随着落后能源利用方式与自然生态环境间的矛盾日益突出，打破现有能源系统的行业阻隔和市场壁垒，构建统一开放、竞争有序的综合能源市场体系对于实现能源供需双侧的绿色低碳发展具有重要意义。电力交易市场、碳排放权交易市场以及电碳协同市场是综合能源市场的重要组成部分，但现阶段各市场均存在阻碍能源供需双侧协同低碳发展的明显不足：

1.电力交易市场方面，竞争性环节电力价格尚未放开郑新业：《全面推进能源价格市场化》，《价格理论与实践》，2017年第12期。，工商业用电成本不断下降与发电燃料成本上涨已经形成矛盾。尤其是煤炭与火电的市场供应链仍未完全理顺，煤电行业在能源结构低碳转型过程中存在市场价格波动风险和产业链借位风险林伯强：《可再生能源发展关键在于电力市场化建设》，《中国证券报》，2021年12月13日第3版。。

2.碳排放权交易市场方面，免费的单一配额方式与范围有限的市场覆盖面难以兼顾价格稳定与市场流动性，尚不足以形成对清洁能源产业的有效激励以及对化石能源产业的约束机制。

3.电碳协同市场方面，电力市场中的可再生能源超额消纳量交易、绿证交易等与碳市场中的碳配额、碳交易等政策性减排功能高度重复与交叉张森林：《基于“双碳”目标的电力市场与碳市场协同发展研究》，《中国电力企业管理》，2021年第10期。。叠加两个市场交易产品单一、市场流动性不足等壁垒，能源供需主体难以在市场中实现价格、资源、生产要素等方面的协同传导和有机融合。

（五） 能源低碳转型复杂性加剧顶层设计与政策研究难度

能源供需双侧协同绿色低碳发展是长期事业和复杂工程，要求统筹能源领域的体制改革、财税扶持、金融引导、法制建设和公众参与等多方领域。未来的能源发展政策体系改革，从供给层面看，面临传统能源市场化改革、可再生能源纵深发展、电能替代与电力灵活调度等问题;从需求层面看，则面临着降低能源低碳转型成本、统筹能源供需双侧的法制建设和推动公众参与绿色发展进程等问题。系统转型的复杂性与相关领域制度建设存在的短板不足，给碳中和背景下能源转型政策保障体系的建立施加了更大难度。具体表现为：

1.在现有关于能源绿色低碳发展的体制改革中，政府宏观调控与能源供需关系协同机制不协调，能源监管体系亟待调整。

2.用于支持能源绿色低碳发展的资金扶持和融资工具单一，且缺乏良好的市场环境;环保违规信息发布机制仍不健全，绿色财税与绿色金融的战略安排和配套支持政策亟待完善。

3.确保能源供需一体化需求的法制建设缺位，国家与地方专项能源规划的衔接性、统一性、落地性和权威性较弱。且监管机构的监管措施和行政处罚手段不足、法律管理责权分配界限模糊杨春桃：《我国能源立法体系的不足与完善——以“结构—功能”分析方法为视角》，《广西社会科学》，2021年第4期。。

4.公众参与能源供需双侧绿色低碳发展的实践方式受限。除选择节能低碳产品与节约生活模式之外，个人行使环保监督、环境公益诉讼等权力和途径受审批程序繁琐、信息反馈不及时等各种因素制约。

五、能源供需双侧协同发展的演进目标与驱动方式

（一） 能源供需协同关系的演进目标

面对国家经济发展战略目标的转变，能源经济体系绿色低碳发展不仅意味着要推动能源供给侧改革和能源需求侧管理，更需要推进能源供需双侧的协同发展与动态平衡。在协同方式上，则需要将环境要素及其附加产品视为推动能源供需双侧协同低碳发展的内生动力，最终实现由“被动式”协同向“主动式”协同、“弱”协同向“强”协同以及“静态”协同向“动态”协同的演进。具体而言：

1. 从“被动式”协同向“主动式”协同演进

以往对于能源供需双侧发展的传统考量大多是单纯从供给侧姚昕、孔庆宝：《中国能源综合运输体系及其宏观影响》，《金融研究》，2010年第4期。或需求侧李江龙、杨秀汪：《聚焦“新常态”：中国能源需求变化的驱动因素分解》，《厦门大学学报》（哲学社会科学版），2021年第4期。出发，探讨单方面能源改革背景下的经济协调运行机制与发展路径。由于将绿色低碳视为约束条件，且注重能源供给侧或需求侧的单方面调整与改革，能源供需双侧对于绿色低碳发展的追求呈现“被动式”的协同关系。这种被动方式显然难以满足碳中和目标远景对于可持续经济增长的内在要求。传统能源供需双侧的“被动式”协同亟需向“主动式”协同关系演进，将绿色低碳作为经济社会发展的约束条件转化上升为可持续经济增长的内生动力。与资本、劳动力一样，绿色的自然环境与生态资源同样可以作为生產要素进入经济生产函数。低碳发展时代，环境因素的改善不应只是外在约束目标。绿色低碳本身作为要素，也可以构成产品成本与市场价格的一部分。污染物与碳排放作为负外部性的产品，同样也应进入市场参与资源配置与供需关系调节。只有将绿色低碳视为调节能源供需双侧平衡的内生动力，才能为能源供需双侧的协同发展注入持久动力，从根本上满足经济发展的长期需要和社会永续发展的美好需求。

2. 从“弱”协同向“强”协同演进

“弱”协同关系指的是能源总量上的供需平衡。显然，单纯的总量平衡既无法解决跨省电力消纳与省间用能壁垒、电网规划建设滞后与可再生能源电力规模化输出等现实矛盾，也无法解决能源产业上下游矛盾恶化、能源消费过快增长、能源市场价格扭曲等发展问题，更无法从根本上缓解不同地区能源供需关系的结构性错配，因而难以指导绿色低碳要求下的能源供需双侧协同发展。兼顾总量、产业、空间、技术、市场等结构供需平衡的“强”协同关系是“弱”协同的演进目标。相比“弱”协同关系，“强”协同关系在实现能源总量平衡的基础上，更加关注各个子系统内与子系统间的结构平衡。既考虑能源产业链的整体绿色发展，也关注空间结构上的能源供需均衡，同时还考虑绿色低碳背景下的技术革新与市场变革。因此，“强”协同关系下形成的能源体系具备更强的防风险与抗冲击能力，能够通过能源供需双侧的有效协同与适配联动指导能源系统的韧性建设，解决能源供需协同发展痛点与难点问题。

3. 从“静态”协同向“动态”协同演进

理论上，能源供给侧改革目标是依靠绿色创新、低碳技术与制度驱动，实现满足需求演变规律下的要素和产出结构最优配置;能源需求侧管理目标则是适应供给侧调整所带来的国内外消费或投资需求变化，寻求满足绿色低碳发展目标的最优总体需求及其结构配置。但供需双侧的最优配置取决于市场机制能否发挥资源要素配置的决定性作用，市场价格是否准确反映供需成本。在此背景下，“静态”协同关系即是指能源的供需关系是单一、割裂的关系，市场价格无法同时在多种能源中发挥资源配置作用。以电力市场为例，以往在绿色低碳发展目标下研究电力供给侧改革路径时，只是单纯采取基础设施投入与技术改造升级先行的方式增加清洁电力供给。在电力市场尚未完全放开的情况下，由于价格无法准确反映供求信息，短期内弃风弃光与能源短缺的现象并存。能源体系的长期绿色发展要求“静态”协同向“动态”协同演变。“动态”的协同关系是指市场价格放开，能源价格可以灵活地调节供求关系，将以往的割裂式能源需求转变为多能互补、多品种时空互济的综合能源需求，从而实现能源供需关系的实时调节和动态平衡。

（二） 绿色低碳背景下能源供需双侧有效协同的驱动方式

整体而言，能源供需双侧协同低碳发展的驱动方式可以概括为“需求牵引供给，供给适配需求”。能源供给侧改革是以提高供给对需求的适配性为导向的驱动方式，而需求侧管理则是“需求牵引供给”的驱动方式。在绿色低碳发展背景下，能源供给侧与需求侧的双向互动和协同减碳将驱动能源系统形成更高水平的动态平衡。

1. 能源供给侧改革：以提高需求适配性为导向的驱动方式

现阶段我国能源供给体系对能源需求的适配性还比较低。从能源体系的整体供需形势来看，供给方面，电力供应在总量上保持惯性增长的态势，但在结构上还存在清洁电源占比偏小、能源布局空间分布不均以及城乡配电网建设失衡等问题。需求方面，电力消费的总体增速放缓，但电力消费的增量结构发生较大变动。具体表现为传统行业用电需求放缓，而战略性新兴产业对用电需求增长的贡献则有所上升。

绿色低碳发展要求下，能源供给侧改革在向纵深推进与向高比例可再生能源结构演进的同时，需要兼顾需求侧用能方式与用能结构改变对于能源替代节奏与能源转型路径的影响，提高能源供给对能源需求的适配性。随着用能方式与需求结构的不断升级，用户对优质能源产品和服务的需求将有所增加，因此需要高质量能源产品和服务的供给。但需要意识到，能源供给侧的绿色低碳最优配置并非是满足能源供需双侧协同低碳发展要求的最优配置。以清洁能源供给为例，单纯地发挥规模集中效应而忽视供能基地与负荷中心的空间逆向分布特征显然难以支撑能源体系的长期绿色发展。相比之下，以就近解决能源需求为准则的分布式能源发展模式，更能有效激发区域经济的绿色低碳发展，有效阻断严重依赖化石能源的规模扩张路径。此外，能源供给侧改革还需要充分考虑能源消费模式更迭速度或投资动态调整可能，避免在零碳能源转型路径上出现传统能源产能压降加速演进与能源消费低碳化发展速度缓慢、智慧能源供给快速发展与需求侧能源数字化水平较低等矛盾。而需要以对能源需求侧的适配度为切入口，着实推进能源供需双侧的协同绿色发展。

2. 能源需求侧管理：需求牵引供给的驱动方式

从需求牵引供给的视角出发，能源需求侧的有效需求不足将大大削减能源系统的低碳转型速度。这种有效需求不足主要体现在高碳能源需求占比高、能源价格市场化水平较低、城乡与产业间能源需求结构失衡等方面。在碳中和的战略目标下，需求侧的节能减排与能效提升对于驱动能源系统的低碳转型至关重要。以电力负荷调节为例，通过简单调节供给侧的调峰容量或扩大电网输配容量来满足需求侧峰值消费的方式不仅容易对电网运行造成冲击，而且具备较高的经济成本。相比之下，从电力需求侧管理做好电量节约、削峰填谷激励和实时需求响应，既有助于保证能源系统的安全可靠，也有利于降低能源供需双侧协同发展的额外成本。

与此同时，低碳发展对于清洁能源消費与绿色生活方式的鼓励和倡导也为从需求侧牵引低碳能源供给、优化电力资源配置提供了重要机遇。能源消费电气化是提高综合能效与绿色用能水平的重要途径。在需求侧拓展电能替代空间，不断提升社会用能的电气化程度，有助于对供给侧大规模清洁能源发电形成正向激励。叠加电力需求侧调节资源的低成本与灵活性特点，更有助于平抑可再生能源随机性、间歇性与波动性，维持电力系统功率平衡。因此，以需求管理形成有效需求对绿色低碳能源供给的牵引，有助于推动能源需求侧与供给侧相互配合，协调推进，实现能源供需双侧的协同绿色低碳发展。

六、碳中和背景下能源供需双侧协同发展的路径选择

基于现阶段能源供需双侧协同低碳发展的瓶颈制约，结合未来能源系统均衡发展的演进目标与驱动方式，本文认为，面向碳中和的能源供需双侧协同发展应该坚持系统观念，立足于各个能源子系统的运行特征与发展问题，从多维融合视角探究可行的现实路径。

（一）推动绿色低碳能源产业价值链深度耦合

推动上下游产业链形成相互嵌套的耦合机制，是从产业融合发展视角探究破除产业内与产业间制约能源供需双侧协同低碳发展的重要思路。

1.在循环经济视角下加强产业耦合。循环经济发展模式要求企业在生产过程中减轻生态环境影响并实现对副产品与废弃物的循环利用。促使企业要么采取延长产业链，提高对废弃物的综合利用与处理能力，要么选择打破行业界限，横向寻求废弃物的合作开发与利用机会，因而有助于形成多产业共生的耦合模式，推动能源供需体系产业链的协同减碳进程。

2.破除行业垄断壁垒与地方保护。能源供需双侧协同绿色低碳发展需要实现横向产业联动与纵向的产业协同。具体包括在产业内部实现纵向深化，实现多种能源的综合梯级利用，以及在产业间进行横向协作，实现多行业的互补运行等，因而需要打破能源行业的垄断壁垒，使能源利用效率可以在整个能源供需系统层面有所提高。

3.利用数字化助力能源产业转型，推动供需双侧上下联动。数字化技术的效率优势和成本优势将使其成为推动能源系统低碳转型的重要力量。一方面，数字化与前沿低碳技术的融合发展可以为企业节能减排提供新动能;另一方面，以5G、人工智能、大数据为核心的数字互联网建设又可以为能源产业链融合提供平台枢纽和信息基础支撑林伯强：《能源互联网助力中国能源绿色低碳转型》，《煤炭经济研究》，2020年第11期。，并通过整合能源流、信息流与价值流信息，在能源供需双侧促进数字化和绿色化的产业融合。

（二）促进能源供需网络与空间布局广度协同

基于空间布局推动能源供需双侧绿色低碳发展需要转变发展思维，发挥区域上协同互补的指引作用，寻求向空间均衡的转型。尤其需要考虑到不同自然资源禀赋、工业化水平与基础设施的区域协同存在能源负荷的上限，使能源供给侧的低碳转型适配依据不同地区的人口流动特点、产业分布特点以及城市布局所测算的近期与远期负荷需求总量和需求結构，合理规划布局不同区域间的供需调配。

1.城市间的协同互补。城市能源利用及其空间布局结构呈演进式的发展，交通网络与基础设施的高速发展迅速扩张了城市边界，在降低城市中心能源基础设施利用率的同时也造成了更多的资源浪费与交通拥堵。因而满足能源供需双侧协同绿色低碳发展的最优城市布局应向紧凑型城市布局演进，形成职住商一体化的功能分区，从根本上减少远距离能源输送，形成区域分散均衡、自产自销类型的能源供应体系。

2.城乡间的协同互补。城乡基础设施与公共服务的不均衡建设导致农村地区的液化气、天然气等普及性较低。低水平清洁能源开发利用与以煤等固体燃料为主的能源消费模式也导致农村地区能源利用的废弃物较多，环境污染更为严重。考虑城乡协同互补的能源供给侧低碳转型需要结合农村地区人口分布较为分散、土地利用空间较大的特点，鼓励各地尽早规划、加快推进新能源产业布局，加强清洁能源产业项目的资金扶持和政策激励。尤其是要加快分布式清洁能源发展，因地制宜规模化开发风、光、水能资源。

（三）构建能源技术创新耦合机制与协同体系

技术创新对推动能源供需系统转型的驱动作用集中体现为三个方面：一是实现纵向协作视角下“源网荷储一体化”的协同发展，解决能源供需双侧的随机性和波动性问题;二是实现横向联动视角下“多能互补”的协同调度，有效提升能源配置和利用效率;三是实现能源供需体系的深度耦合，以全局优化的技术突破提高各个能源子系统的协调发展。能源技术创新的协同作用则主要体现在：

1.技术与技术的协同。即推动传统低碳技术与数字化技术的深度融合与协同演化。一方面，分布式能源+储能技术的逐步成熟将改变电力发、输、配、用的实时同频特性，为电力系统调峰调频、新能源消纳等做出重要贡献;另一方面，数字技术“链接、集聚、赋能”的技术特性能够打通能源生产、输送、消费、交易等环节的数据流通渠道，推动形成清洁低碳、安全高效的全新能源结构。因此，亟需在传统能源技术变革中融合数字化技术，利用技术协同拓展能源系统的边界，推动相关产业实现数字科技改造，并在能源体系内部形成一条更具优势的技术轨道。

2.技术与环境的协同。即能源技术创新与知识创新、制度创新、服务创新等的协同演化。面向碳中和的能源系统绿色低碳发展是一个动态的、多阶段不断演化的过程，依赖于能源技术创新。由于能源技术的突破性发展面临较大的不确定性风险，因此需要借助知识创造、制度协调、市场服务等多领域的协同发展对能源技术项目的风险进行有效识别和管理，破除能源技术迭代的体制机制障碍。例如，通过价格补贴、税收激励、资金倾斜、服务平台建设等政策举措引导智慧电网、能源互联等关键技术领域的研发攻关、技术供给和成果转化，为能源供需双侧的协同绿色低碳转型提供有力支撑。

（四）建立健全“电-碳”联动的市场化运作体系

电力交易市场和碳排放权交易市场是综合能源市场的重要组成。良好的电力市场运行机制可以推动供需主体通过交易环节的数据交互和信息交流获得自主选择权，从而在直接交易过程中既能为需求侧提供更经济、优质的电力保障，又能提高供给侧的能源配置效率;而碳市场则按照市场规律配置碳排放权资源，允许电力供需主体通过配额交易完成强制减排任务，从总体上实现综合能源系统的灵活性资源供需平衡。从电力市场和碳交易市场寻找推动能源供需双侧协同绿色发展的市场化路径，可以考虑以下路径：

1.进一步深化电力市场化改革。电力市场的着力点主要在于理顺价格关系，形成市场化的电价形成机制。这就要求在有条件的地区加快电力体制改革，按照价格政策合理疏导发电成本，使终端电力价格适度恢复电力的商品属性。在碳中和的转型要求下，能源供需结构的低碳化、清洁化发展还要求进一步推动绿色电力试点交易工作，鼓励重点发电区域积极开展中长期绿电交易，推动电力消费结构优化。

2.推进碳交易市场全面建设。碳市场能否促进能源系统低碳转型发展，关键在于碳价能否充分反映供需各方信息与减排成本。碳市场必须具备尽可能大的覆盖范围和市场主体以形成充分有效的竞争市场，同时碳排放权的配额分配也需要体现参与主体的减排和履约成本。未来碳市场的建设发展，还需要向丰富碳交易品种、扩大碳市场交易范围、改进配额分配方式、严格市场交易规律等方向迈进。

3.推动电碳市场协同发展。电力市场与碳市场的相互联动可以更加有效地发挥市场机制在能源供需双侧资源配置与绿色低碳转型过程中的优化作用。在推进两个市场建设的同时，有必要进一步强化政策协同、机制互补，在短期和中期内以碳市场建设推动电力上下游产业链的低碳转型与绿色发展;在长期内引导实现“电-碳”市场的耦合发展与协调互济，让用能价格既反映真实电力成本，又可以反映相应电力生产的碳排放成本。

（五）完善能源系统低碳发展的政策保障体系

能源供需双侧协同绿色低碳发展既要求从行动方案上确定未来能源领域在产业、区域、技术、市场等方面的发展路径，也需要依靠顶层设计与政策制度的基础支撑和有效保障。建立健全能源供需系统绿色低碳发展的政策体系是一项复杂工程，需要从体制改革、财税扶持、法制建设与公众参与等诸多领域考虑建设路径。

1.深化能源体制改革。现阶段我国已经步入能源体制改革的深水区，能源市场准入障碍、行政性垄断与地区性垄断相互交织、能源监管职能分散等深层次矛盾凸显。剥离影响能源市场准入和竞争公平性的制度因素，包括行政管制力度、市场标准统一程度以及立法保障水平等，有利于减少能源要素配置效率损失，为能源体系低碳转型创造有利条件。

2.发挥绿色金融和绿色财税的引导作用。绿色金融可以引导资金更加精准地投向清洁能源等绿色、低碳发展领域，为能源体系低碳转型提供资金来源。加强金融产品创新，积极发展绿色金融、碳金融等市场化减排工具，有利于加快将资金要素从高碳行业中剥离，有效支撑能源供需双侧的低碳发展需求。

3.建立健全绿色能源发展的法律支撑体系。从推动能源供需双侧协同绿色低碳转型的法制需要出发，能源法律体系建设既要强化能源领域供需一体化发展和协同管理的法律顶层设计，如相关的能源市场交易规制与法律规律;也要创建高效的能源监管体制与法制手段，尤其是与节能减排相关的目标责任制和考核评价制度等。

4.构建完善的公众参与和反馈机制。能源供需双侧的协同绿色低碳发展离不开公众参与，居民个体的绿色低碳实践对于低碳转型也具有重要意义。构建全社会共同参与的行动保障与制度体系，激励并推动全民投入低碳转型过程，是从需求侧助力能源体系绿色发展，提升能源利用效率、推动清洁用能的可行方法与有效路径。