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    劉振亞:實現碳達峰碳中和的根本途徑

    2021-06-22來源:中國電力報

    2020年9月,習近平主席在第75屆聯合國大會提出我國2030年前碳達峰、2060年前碳中和目標,12月在氣候雄心峰會進一步宣布提升國家自主貢獻的一系列新舉措,得到國際社會高度贊譽和廣泛響應。2020年中央經濟工作會議明確將做好碳達峰、碳中和工作列為今年八項重點任務之一。習近平總書記系列重要講話和黨中央決策部署為推動氣候環境治理和可持續發展擘畫宏偉藍圖、指明道路方向,彰顯了我國堅持綠色低碳發展的戰略定力和積極應對氣候變化、推動構建人類命運共同體的大國擔當。


    當前,我國開啟全面建設社會主義現代化國家新征程,實現碳達峰、碳中和對于加快生態文明建設、促進高質量發展至關重要。作為全球最大的發展中國家和碳排放國,我國需要在推進發展的同時實現快速減排,任務十分艱巨。立足國情,實現碳達峰、碳中和目標,需要貫徹新發展理念,抓住能源這個“牛鼻子”,以特高壓電網引領中國能源互聯網建設,加快推進能源生產清潔替代和能源消費電能替代(“兩個替代”),打造清潔低碳、安全高效的現代能源體系,通過能源零碳革命引領全社會加速脫碳,實現能源電力發展與碳脫鉤、經濟社會發展與碳排放脫鉤(“雙脫鉤”),開辟一條速度快、成本低、效益高的中國碳中和之路。


    實現我國碳達峰碳中和任務重大而艱巨


    我國宣布碳達峰、碳中和目標意義重大、影響深遠。從國內看,這一重大宣示對我國應對氣候變化、推進生態文明建設提出了更高要求;對于建立以綠色發展為價值引領和增長動力的現代經濟體系,實現經濟社會發展與生態環境保護協同,建設美麗中國具有重要意義。從國際看,這一重大宣示充分展現了我國積極應對全球氣候變化、推動世界可持續發展的責任擔當,增強了我國在全球氣候治理中的主動權和影響力,為世界各國樹立了標桿和典范。在我國宣布碳中和目標后,日本、韓國等國家相繼作出碳中和承諾,美國宣布重回《巴黎協定》,國際應對氣候變化行動全面加速。



    近年來,我國積極實施應對氣候變化國家戰略,取得突出成績,但要在未來40年先后實現碳達峰、碳中和目標,也面臨艱巨挑戰。一是排放總量大。我國經濟體量大、發展速度快、用能需求高,能源結構以煤為主,使得我國碳排放總量和強度“雙高”。2019年我國煤炭消費比重達到58%,碳排放總量占全球比重達到29%,人均碳排放量比世界平均水平高46%。二是減排時間緊。我國仍處于工業化和城鎮化快速發展階段,具有高碳的能源結構和產業結構,發展慣性大、路徑依賴強,要用不到10年時間實現碳達峰,再用30年左右時間實現碳中和,意味著碳排放達峰后就要快速下降,幾乎沒有緩沖期,實現減排目標需要付出艱苦努力。三是制約因素多。碳減排既是氣候環境問題也是發展問題,涉及能源、經濟、社會、環境方方面面,需統籌考慮能源安全、經濟增長、社會民生、成本投入等諸多因素,這對我國能源轉型和經濟高質量發展提出了更高要求。


    總體看,實現碳達峰、碳中和對我國發展意義重大,但也面臨許多困難和挑戰。如何在社會主義現代化建設的宏偉藍圖中科學謀劃碳減排路徑與方案,需要立足國情和發展實際研究思考,關鍵要堅持新發展理念和系統觀念,統籌發展與減排、統籌近期與長遠、統籌全局與重點,以大格局、大思路開辟一條高效率減排促進高質量發展的中國碳達峰、碳中和之路。


    碳達峰碳中和的實現方式


    碳排放受經濟發展、產業結構、能源使用、技術水平等諸多因素影響,根源是化石能源的大量開發使用。目前我國化石能源占一次能源比重為85%,產生的碳排放約為每年98億噸,占全社會碳排放總量的近90%。解決碳排放問題關鍵要減少能源碳排放,治本之策是轉變能源發展方式,加快推進清潔替代和電能替代(“兩個替代”),徹底擺脫化石能源依賴,從源頭上消除碳排放。清潔替代即在能源生產環節以太陽能、風能、水能等清潔能源替代化石能源發電,加快形成清潔能源為主的能源供應體系,以清潔和綠色方式滿足用能需求。電能替代即在能源消費環節以電代煤、以電代油、以電代氣、以電代柴,用的是清潔發電,加快形成電為中心的能源消費體系,讓能源使用更綠色、更高效。



    建設中國能源互聯網為推進“兩個替代”,實現碳達峰、碳中和目標提供了高效可行的系統解決方案。我國清潔能源資源豐富但與主要用能地區逆向分布,實現“兩個替代”,需要解決好能源開發、配置和消納問題。中國能源互聯網是清潔能源在全國范圍大規模開發、輸送和使用的基礎平臺,是清潔主導、電為中心、互聯互通的現代能源體系,為能源轉型升級、減排增效提供了重要載體,實質是“智能電網+特高壓電網+清潔能源”,智能電網是基礎,特高壓電網是關鍵,清潔能源是根本。建設中國能源互聯網是落實習近平總書記關于“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,推進國內能源互聯網建設,搶占全球能源互聯網構建制高點等重要指示精神的必然要求,將加快推動清潔能源大規模開發和電能廣泛使用,全方位減少煤、油、氣消費,促進能源生產清潔主導、能源消費電能主導(“雙主導”),能源電力發展與碳脫鉤、經濟社會發展與碳排放脫鉤(“雙脫鉤”),以能源體系零碳革命加快全社會碳減排,實現綠色、低碳、可持續發展。


    加快發展特高壓電網是構建中國能源互聯網的關鍵。特高壓技術作為我國原創、世界領先、具有自主知識產權的重大創新,破解了遠距離、大容量、低損耗輸電世界難題,是構建特大型互聯電網、實現清潔能源在全國范圍高效優化配置的核心技術。經過十幾年的不懈努力,我國在特高壓技術、裝備、標準、工程等方面實現全面引領,建成世界上電壓等級最高、配置能力最強的特高壓交直流混合電網,2019年輸送電量達4500億千瓦時,一半以上為清潔能源發電,為保障能源安全、推動清潔發展作出了重要貢獻。


    以特高壓電網引領中國能源互聯網建設,推動我國碳減排總體分3個階段。第一階段盡早達峰(2030年前)。重點是推進西部、北部清潔能源基地特高壓直流外送通道和東部、西部特高壓交流骨干網架建設,加快清潔能源大開發,壓控化石能源消費總量,主要以清潔能源滿足新增能源需求,電力、能源、全社會分別于2025、2028、2028年實現碳達峰,峰值為45億、102億、109億噸。第二階段加速脫碳(2030~2050年)。重點是全面建成中國能源互聯網,形成東部、西部兩個特高壓同步電網,深入推進清潔替代和電能替代,帶動產業結構調整和經濟轉型升級,2050年電力實現近零排放,能源、全社會碳排放分別降至18億、14億噸,相比峰值下降80%、90%。第三階段全面中和(2050~2060年)。重點是進一步發揮中國能源互聯網的帶動作用,推進各行業各領域深度脫碳,結合自然碳匯、碳移除等措施,力爭2055年全社會碳排放凈零,實現2060年前碳中和目標。



    構建中國能源互聯網將打造能源轉型和碳中和的中國模式,優勢顯著、效益巨大。一是見效快。相比現有發展模式,我國清潔能源開發速度和全社會電氣化率增速都將提高1.5倍以上,到2060年,清潔能源占一次能源比重將達90%,電能占終端能源比重將達66%,高效實現能源清潔化和電氣化的全面轉型。二是成本低。預計2020~2060年我國能源電力系統累計投資約122萬億元,占GDP比重不到1.2%,其中清潔能源、能源傳輸、能效提升投資分別占47%、32%、12%,全社會碳減排邊際成本僅為260元/噸,遠低于700元/噸左右的全球其他減排方案。三是綜合價值大。中國能源互聯網在促進氣候治理、改善環境與健康、減少油氣進口、帶動產業升級、創造更多就業等方面將產生巨大協同效益,累計創造社會福利可達1100萬億元,相當于能源系統每投入1元能夠產生9元的綜合效益,對我國高質量發展作用顯著。


    實現碳達峰須以“兩控兩化”為重點


    碳達峰是碳中和的前提,達峰越早、峰值越低,碳中和代價越小、效益越大。實現碳達峰的關鍵是壓控化石能源消費總量。從能源品種看,煤炭和油氣消費產生的碳排放分別占能源相關碳排放的79%和21%;從排放增量構成看,近10年油氣的碳排放增量占能源碳排放增量的75%。壓降煤炭消費總量,抑制油氣過快增長,是實現碳達峰的重要前提。同時,需要大力發展清潔能源,滿足全社會新增用能需求。加快建設中國能源互聯網,推進“兩控”,加速“兩化”,即壓控煤炭消費總量、油氣消費增速,加速能源清潔化、高效化發展,將根本扭轉化石能源增勢,讓化石能源消費總量和全社會碳排放在2028年達峰,峰值分別為43億噸標煤和109億噸二氧化碳。



    壓控煤電和終端用煤。煤電碳排放占能源排放總量的40%,控煤電是碳達峰的最重要任務,重點要控總量、調布局、轉定位。控總量,即確保煤電2025年左右達峰,峰值11億千瓦,到2028年進一步降至10.8億千瓦。調布局,即壓減東中部低效煤電,新增煤電全部布局到西部和北部地區,讓東部地區率先實現碳達峰。轉定位,即實施煤電靈活性改造,提升調峰能力,推動煤電由主體電源逐步轉變為調節電源,更好促進清潔能源發展。同時,大力壓降散燒煤和工業用煤,將終端用煤控制在10億噸標煤以內。預計到2028年,我國煤炭消費將降至27億噸標煤左右,為碳達峰發揮重要作用。


    壓控油氣消費增速。在終端用能領域,加快實施電能替代,將有效抑制油氣消費過快增長,是實現碳達峰的重要舉措。在工業、交通、建筑等領域,大力推廣電鍋爐、電動汽車、港口岸電、電采暖和電炊具等新技術、新設備,積極發展電制氫、電制合成燃料,加快以清潔電能取代油和氣,有效控制終端油氣消費增長速度。預計2021—2028年,石油、天然氣消費年均增速為1%、4%,分別較目前下降4個百分點和8個百分點;石油、天然氣將分別在2030、2035年實現達峰,峰值7.4億噸、5000億立方米。


    大力推動能源清潔化發展。重點是加快建設西部北部太陽能發電、風電基地和西南水電基地,因地制宜發展分布式清潔能源和海上風電,補上煤電退出缺口,滿足新增用電需求。預計到2028年,我國清潔能源裝機將達21億千瓦,年均新增太陽能發電7000萬千瓦、風電5200萬千瓦、水電1600萬千瓦。同時,加快特高壓電網建設,2028年前初步建成東部、西部特高壓同步電網,電力跨省跨區跨國配置能力達5億千瓦左右,滿足清潔能源大規模開發和消納需要,根本解決棄水、棄風、棄光等問題。



    大力推動能源高效化發展。推進各領域節能,提高能源使用效率,是降低能源強度、促進碳減排的重要手段。目前,我國單位GDP能耗約為經合組織國家平均水平的3倍,節能空間很大。應積極發揮中國能源互聯網的關鍵作用,在能源生產環節,提高清潔能源發電效率,降低火電機組煤耗;在能源消費環節,積極推廣先進用能技術和智能控制技術,提升鋼鐵、建筑、化工等重點行業用能效率。預計2028年前,我國單位GDP能耗較目前下降1/4,其中鋼鐵、建材、化工等行業能耗將分別下降20%、8%、30%,為有效降低化石能源消費總量,實現全社會碳達峰奠定堅實基礎。


    加快各領域深度脫碳,確保實現碳中和


    在碳達峰基礎上推進碳中和,加快清潔能源對化石能源消費存量的全面替代是關鍵。發揮中國能源互聯網的平臺作用,進一步加快清潔能源大規模開發和電能廣泛使用,在能源生產消費各環節、碳排放各領域對化石能源進行深度替代,將推動能源系統全面脫碳,促進產業體系和生產生活方式綠色轉型,加速我國碳減排進程,在2055年前后實現碳中和目標。


    全面推進能源生產脫碳。加快建成以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的中國能源互聯網和統一高效的全國電力市場,發揮大電網大市場在資源配置中的決定性作用,全面加快太陽能、風能、水能等清潔能源和儲能跨越式發展,以光風水儲輸聯合方式實現能源大范圍經濟高效配置,滿足經濟社會發展需求。這種多能互補、廣域平衡、清潔高效的能源發展方式,將打破能源供給的資源約束和時空約束,充分利用資源差、負荷差、電價差,推動能源結構布局優化和效率效益提升,實現全面脫碳轉型。預計到2055年,我國清潔能源裝機、發電量將分別達到73.5億千瓦、16萬億千瓦時,占總裝機和總發電量比重均接近94%,電力跨省跨區跨國配置能力超過10億千瓦,推動能源生產碳排放從2028年的52億噸降至2.3億噸。



    全面推進能源消費脫碳。大力深化各領域電能替代,構建以清潔電力為基礎的產業體系和生產生活方式,擺脫煤、油、氣依賴。工業領域加快鋼鐵、建材、化工等高耗能行業電氣化升級,大幅提高能源利用效率,建立綠色低碳發展的工業體系。預計到2055年,我國工業領域電氣化率將達到60%,碳排放從2028年的31.2億噸降至3.3億噸。交通領域大力發展電動和氫能汽車,提升電氣化鐵路比重,以電能和電制清潔燃料替代航空航海化石能源需求,實現從油驅動向電(氫)驅動轉變。預計到2055年,我國交通領域電氣化率將達到70%,碳排放從2028年的12.2億噸降至2億噸。建筑領域普及建筑節能改造和智能家電應用,推動炊事、供熱、制冷等全面電氣化,倡導零碳生活方式。預計到2055年,我國建筑領域電氣化率將達到75%,碳排放從2028年的6.5億噸降至1.1億噸。通過協同推動上述重點領域電氣化轉型,預計到2055年,我國全社會電氣化率將超過60%,能源消費碳排放從2028年的50億噸降至6.4億噸。


    全面推進非能利用領域碳減排。鋼鐵、建材、化工等傳統工業除能源消費碳排放外,還會在原料生產和加工的過程中造成碳排放。目前,我國每年工業過程產生的碳排放大約為10億噸左右。依托中國能源互聯網,積極利用清潔電力制造氫氣、氨氣、甲醇、甲烷等原材料,推動以氫能煉鋼替代焦炭煉鋼,優化建材、化工行業工藝流程,將促進傳統產業向低耗能、低排放、高附加值方向加快轉型,大幅減少工業過程中產生的碳排放。預計到2055年,我國工業生產的高新化、智能化、綠色化水平將顯著提升,工業生產過程中非能利用產生的碳排放將從2028年的13億噸降至5.4億噸。


    大力推進自然碳匯和碳捕集。受資源、技術、經濟性等因素影響,到2055年左右,我國能源生產、消費以及工業非能利用領域還有約14億噸碳排放需要通過自然碳匯、碳捕集等措施予以解決。應積極開展生態治理,加大力度實施植樹造林、荒漠改善、水土保護等行動,發揮森林、農田、濕地等重要作用增加自然碳匯。同時,積極研發和推廣化石燃料碳捕集利用與封存、生物質碳捕集與封存、直接空氣捕集等技術,提高碳捕集能力。預計到2055年,自然碳匯和碳捕集能夠分別提供約10億、4.5億噸負排放,解決碳中和“最后一公里”問題,助力實現全社會碳中和目標。


    多措并舉推進碳減排


    實現碳達峰、碳中和是一項極具挑戰的系統工程,涵蓋能源、經濟、社會、氣候、環境等眾多領域,涉及政府、企業、公眾等多個層面,需要秉持新發展理念,凝聚全社會智慧和力量,團結協作、共同行動。


    堅持清潔發展,筑牢思想根基。牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”理念,正確處理好經濟發展與生態保護的關系,轉變依賴化石能源的發展觀念,打破碳慣性,解除碳鎖定,加快形成綠色發展方式和綠色生活方式,堅定不移走綠色、低碳、循環、可持續的創新發展之路。


    堅持創新驅動,提高減排成效。強化技術創新,加快清潔能源發電、儲能、綠電制氫、負排放等關鍵技術突破,提高經濟性和可靠性,為碳中和目標實現提供有力支撐。強化模式創新,積極推行電動汽車錯峰充電、低谷電制氫等服務,探索光伏治沙、新型光伏農業等清潔發展與生態保護相結合的新模式,大幅提高碳減排質量和效益。



    堅持統籌協同,落實減排行動。立足經濟社會發展全局,以系統思維統一謀劃,統籌推進各行業和各地區碳減排工作。聚焦能源、工業、交通、建筑等重點行業,制定碳達峰、碳中和階段性目標和實施方案。加強能源轉型與產業升級協同,發揮中國能源互聯網引領帶動作用,促進新能源、新材料、智能制造、電動汽車等新興產業快速發展,推動以化石能源主導的傳統工業經濟向清潔能源主導的現代經濟轉型升級,實現經濟增長與碳減排雙贏。加強區域發展協同,加快在西部北部地區建設一批大型清潔能源基地,通過特高壓電網外送至東部地區,將資源優勢轉化為經濟優勢,縮小東西部發展差距,促進全國加快碳減排。


    堅持市場導向,完善保障機制。加快推進全國碳排放權交易市場建設,進一步擴大碳市場參與行業、交易主體和交易品種,運用市場機制降低減排成本。推動構建全國電—碳市場,整合氣候與能源領域治理機制,發揮電力市場與碳市場協同聯動作用,實現更低成本、更高效率、更大效益減排。加快完善有利于低碳發展的價格、稅收、金融等政策機制,大力發展綠色金融市場,引導社會資本加速流向綠色產業,為實現碳中和目標提供充足資金保障。


    全球能源互聯網發展合作組織是首個由我國發起成立的能源領域國際組織,2016年3月成立以來,認真學習貫徹習近平總書記關于能源“四個革命、一個合作”、構建全球能源互聯網、碳達峰碳中和等重要指示精神,以推動可持續發展為使命,大力推進中國和全球能源互聯網建設,走出了一條中國特色的國際組織發展之路。目前會員總數達1115家、國別130個,與聯合國及所屬機構、許多國家政府、國際組織、企業和機構建立合作關系,開展200余項課題研究,發布50余項重要成果,在經濟、社會、能源、氣候、環境等領域唱響“中國聲音”,推動中國倡議成為全球行動。圍繞碳達峰、碳中和,合作組織研究完成了《中國2030年前碳達峰研究報告》《中國2060年前碳中和研究報告》《中國2030年能源電力發展規劃研究及2060年展望》,為我國加快碳減排提供全面系統、經濟高效的綜合解決方案。


    面向未來,合作組織將進一步深入學習貫徹習近平總書記重要講話和指示精神,在社會各界關心支持下,不斷開創中國和全球能源互聯網發展新局面,為我國加快能源變革轉型和綠色低碳發展,全面建設社會主義現代化國家作出新的更大貢獻。

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