“双碳”目标下能源转型五大趋势

气候变化是当今人类面临的重大挑战之一，业已成为全球性的非传统安全问题，严重威胁着人类的生存和可持续发展。我国政府在2020年作出“力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的重大战略决策，彰显了我国积极应对气候变化、走绿色发展道路的决心和努力。在这样的背景下，我认为“双碳”目标对我国有三个重要意义。

第一，目前我国煤炭消费占能源结构的一半以上，化石能源占将近85%。温室气体减排、大气污染控制等环境问题一直是我国面临的严峻挑战，如何通过“双碳”改变我国化石能源为主的能源结构，解决长期困扰我国的环境问题，这对我国生态文明建设极为重要。

第二，2020年我国石油对外依存度为73%，天然气对外依存度为44%，2021年一些地区拉闸限电现象凸显电力保供问题。习近平总书记强调“能源的饭碗必须端在自己的手上”。如何通过“双碳”大力发展可再生能源，构建以新能源为主体的新型能源体系，实现能源转型，这对解决我国的能源安全问题极为重要。

第三，目前，我国单位国内生产总值（GDP）能耗比世界平均水平高出50%，是英国、日本等发达国家的3倍，其主要原因是我国依旧通过大规模能源资源消耗和投入来换取经济的快速增长，这种传统的发展模式使我国综合能效长期处于世界中下水平，同时也产生了严重的环境污染问题。如何通过“双碳”改变我国产业结构、改变经济增长方式，这对我国实现高质量发展极为重要。

实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，它将引领一场深刻的能源转型，并具有五大发展趋势。

一是新能源将从补充能源走向主体能源。首先，新能源发电的快速发展和占比上升，太阳能和风能将重新定位能源价格。近10年来，由于技术进步，可再生能源发电成本快速下降，为新能源发展和应用提供了强有力的支撑。其次，由于新能源发电的波动性、随机性、间歇性等弱点，构建以新能源为主体的新型电力系统极为重要，它的核心是发展“源、网、储、荷”深度协同的技术。

二是化石能源将从主体能源转为保障性能源。未来碳捕集、封存和利用（CCUS）技术会成为化石能源发电的标配，实现化石能源规模化利用的零碳排放。具备灵活调节能力的气电和煤电将是补偿风、光间歇性的重要手段，平衡新能源发电的波动性，提高保障性电力和电网的灵活性。

三是“再电气化”将成为碳中和的重要路径。第二次工业革命使人类进入了电气化时代，但目前电气化水平并不高，全球电能占终端能源消费的比重为19%，我国为25.5%。再电气化就是加速零碳电力供给，“以电代煤”“以电代油”“以电代气”，加快工业、建筑、交通等各行各业再电气化，实现脱碳和零碳。预计到2050年，全球电气化水平将大幅提高至50%～70%，我国也会达到60%左右。

四是可再生燃料将与零碳电力形成二次能源脱碳的重要组合。由于新能源的随机性和波动性，储能将在新型电力系统中扮演重要角色，其中一个重要的储能形式就是燃料储能，用零碳电力制取可再生燃料，包括氢、氨和合成燃料等。燃料储能可大幅提升新能源利用率和就地消纳水平，对难以实现电气化的行业的脱碳有非常重要的作用。

五是人类将从基于地下自然禀赋的能源开发利用走向基于技术创新的新能源开发利用，即从依赖煤、石油、天然气等地下能源到通过技术进步更好地利用风、光等新能源，构建以高比例可再生能源为主体，化石能源和核能为保障的高度电气化的清洁、零碳、高效、安全能源体系。

“双碳”目标下的能源转型，不是一蹴而就的，而是要循序而进，先立后破，先构建起以新能源为主体的新型电力系统，再逐渐减少化石能源的使用，最终零碳排放的化石能源+CCUS 仍将是不可或缺的保障性能源。能源变革路径需要基于技术、管理、政策法规和市场机制等多层面进行科学设计与决策。