碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)將會(huì)推動(dòng)新能源革命和能源結(jié)構(gòu)多元化進(jìn)程,以光伏為中心的非化石能源將逐漸占據(jù)主體地位,電力的地位將顯著提升,煤炭和石油的消費(fèi)將明顯下降。碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)對(duì)于中國(guó)的挑戰(zhàn)體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整壓力大、制造業(yè)成本上升、煤電退出困難、光伏風(fēng)電并網(wǎng)影響電網(wǎng)穩(wěn)定、關(guān)鍵金屬供應(yīng)存在隱患,機(jī)遇表現(xiàn)在光伏風(fēng)電設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)、對(duì)外油氣依賴度降低和低碳綠色轉(zhuǎn)型加快。中國(guó)應(yīng)加強(qiáng)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑的頂層設(shè)計(jì),鼓勵(lì)綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新,加快經(jīng)濟(jì)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,嚴(yán)控新增高排放高能耗項(xiàng)目建設(shè),穩(wěn)妥推進(jìn)存量“雙高”項(xiàng)目的調(diào)整和退出。
當(dāng)前,盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和已成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)與行動(dòng),全球約有130個(gè)國(guó)家計(jì)劃在21世紀(jì)中葉達(dá)成碳中和目標(biāo),占全球碳排放總額的61%左右。碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是中國(guó)政府立足新發(fā)展階段,貫徹“綠水青山就是金山銀山”的理念,在充分考量國(guó)內(nèi)外環(huán)境和全面權(quán)衡利弊得失的基礎(chǔ)上,所做出的重大戰(zhàn)略決斷,攸關(guān)中華民族的根本福祉與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、能源消費(fèi)偏煤、能源效率偏低和油氣供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)偏高和可再生能源設(shè)備制造能力較強(qiáng)的發(fā)展中大國(guó),碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)壓力將會(huì)倒逼中國(guó)的經(jīng)濟(jì)和能源結(jié)調(diào)整。
一、碳中和目標(biāo)下新能源革命的特征
第一,能源結(jié)構(gòu)趨于多元化,非化石能源將逐漸占據(jù)主體地位。碳中和轉(zhuǎn)型意味著未來二十余年能源結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)前所未見的多元化局面,石油、天然氣、可再生能源和煤炭將可能四分天下。伴隨著低碳轉(zhuǎn)型的推進(jìn),主體能源將由石油、天然氣、煤炭等化石能源向可再生能源逐步過渡,預(yù)計(jì)非化石能源可能在2040年代早期占據(jù)主導(dǎo)地位。可再生能源占一次能源的比重將由2018年的5%升至2050年的50%左右,化石能源的比重則相應(yīng)由85%降至30%左右。
第二,煤炭和石油消費(fèi)將顯著下降,天然氣需求則相對(duì)穩(wěn)定。體現(xiàn)在:一是煤炭消費(fèi)將會(huì)持續(xù)顯著下降。根據(jù)BP(2020)的預(yù)測(cè),2050年,煤炭消費(fèi)可能下降85-90%,在一次能源結(jié)構(gòu)中的比例將低于5%。全球煤炭消費(fèi)下降將由中國(guó)驅(qū)動(dòng)。電力部門減碳程度最高,削減量約占煤炭消費(fèi)下降總量的2/3。二是全球石油需求可能已達(dá)峰。在能效改進(jìn)和電動(dòng)汽車銷售強(qiáng)勁增長(zhǎng)等因素的作用下,汽車行業(yè)不再扮演石油需求引擎的角色。全球石油需求可能在2019年達(dá)峰,難以恢復(fù)到新冠疫情爆發(fā)前的水平。中國(guó)石油需求在2030年會(huì)達(dá)到峰值。2050年,全球日均石油需求量可能下降3000-5500萬桶。三是作為清潔能源和過渡能源,天然氣需求較為穩(wěn)定,預(yù)計(jì)在2035年左右達(dá)峰。2050年,全球天然氣消費(fèi)可能回落至2018年的水平。
第三,電力和氫能在能源結(jié)構(gòu)中的地位顯著提升。電力將取代化石能源成為最重要的能量來源,電氣化程度將會(huì)大幅提高。考慮到可再生電源的間歇性和不穩(wěn)定性特征,未來電力系統(tǒng)的智慧化水平將顯著增強(qiáng),會(huì)通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等,將人、能源設(shè)備、能源服務(wù)互聯(lián)互通,使電源、電網(wǎng)、電荷以及能源存儲(chǔ)相互協(xié)調(diào)。不同行業(yè)或部門電氣化程度存在差異。一些行業(yè)或部門難以實(shí)施電氣化,如鋼鐵、水泥和化工等高溫的工業(yè)生產(chǎn)加工過程,以及遠(yuǎn)程交通運(yùn)輸,包括重型卡車、航空和海運(yùn)等。對(duì)于這些難以電氣化的過程需要采取替代性的低碳或零碳能源。
第四,光伏太陽(yáng)能將占據(jù)能源系統(tǒng)的中心地位。在過去的十余年中,光伏太陽(yáng)能發(fā)電成本下降82%-90%左右,在絕大多數(shù)國(guó)家低于新的燃煤電站或天然氣電站的成本。太陽(yáng)能光伏的年新增裝機(jī)容量在2021-2025年期間預(yù)計(jì)為250吉瓦,在2026-2035年期間預(yù)計(jì)達(dá)350吉瓦,約等于2000年以來年均新增60吉瓦新增裝機(jī)容量的4倍、6倍。2030-2050年期間,以太陽(yáng)能為代表的可再生能源將逐步由替代能源向主體能源過渡,太陽(yáng)能將占據(jù)全球能源系統(tǒng)的中心舞臺(tái)。這有助于形成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),常規(guī)火力發(fā)電將從目前的基荷電力轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)峰電力。
第五,可再生能源快速發(fā)展導(dǎo)致關(guān)鍵金屬長(zhǎng)期需求大幅上升。與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電不同,光伏、風(fēng)電和電動(dòng)汽車需要更多的金屬。鋰、鎳、鈷、錳、石墨對(duì)于電池的功效、壽命和能源強(qiáng)度非常重要。稀土永磁材料對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)和電動(dòng)汽車至關(guān)重要。電網(wǎng)需要大量的銅和鋁,其中銅是電力系統(tǒng)的基石。電動(dòng)汽車的金屬使用量是普通燃油汽車的6倍,陸上風(fēng)力發(fā)電站的金屬需求量是天然氣發(fā)電站的10倍。電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能電池的金屬需求在2040年將會(huì)至少增加30倍。鋰需求將經(jīng)歷最為迅猛的增長(zhǎng),2040年將增長(zhǎng)40多倍,緊隨其后的將是石墨、鈷和鎳,約增長(zhǎng)20-25倍。
二、碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)和能源系統(tǒng)的影響
第一,減排任務(wù)重和向碳中和過渡時(shí)間短,加大了產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的壓力與風(fēng)險(xiǎn)。體現(xiàn)在:一是碳減排任務(wù)艱巨。2019年,中國(guó)碳放量占全球的28.8%,接近排名第2至第5位的美國(guó)、印度、俄羅斯和日本四國(guó)的總和,遠(yuǎn)高于約18%的人口和GDP的份額。二是碳達(dá)峰向碳中和過渡的時(shí)間短。中國(guó)向碳中和過渡的時(shí)間僅有三十年,調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)的任務(wù)繁重,能源轉(zhuǎn)型是在沒有完成油氣時(shí)代的條件下直接進(jìn)入可再生能源時(shí)代,造成電力靈活性資源先天匱乏。三是制造業(yè)比重偏高和經(jīng)濟(jì)發(fā)展任務(wù)繁重,能源強(qiáng)度下降空間受到制約。四是能源轉(zhuǎn)型面臨著“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦瓶頸制約。煤炭在中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重高達(dá)60%,石油和天然氣消費(fèi)高度依賴進(jìn)口,能源供應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)居高不下,水電和核電等清潔能源發(fā)展空間受限,光伏發(fā)電和風(fēng)電發(fā)展勢(shì)頭雖迅猛但占比低,調(diào)整和優(yōu)化現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)的回旋空間小,未來較長(zhǎng)一段時(shí)間煤炭仍將扮演主體能源角色和兜底保障功能。
第二,能源和環(huán)境成本上升導(dǎo)致中國(guó)制造業(yè)成本增加,國(guó)際價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力削弱。加大碳減排力度,顯然會(huì)增加企業(yè)的成本,削弱制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)煤炭、金屬冶煉、鋼鐵和水泥等高排放行業(yè)的產(chǎn)能限制,會(huì)導(dǎo)致能源、金屬原材料和建材的供應(yīng)緊張與價(jià)格上漲?,F(xiàn)階段的風(fēng)電與光伏實(shí)際上并未實(shí)現(xiàn)真正意義上的“平價(jià)”,沒有考慮電力波動(dòng)性所造成的電網(wǎng)平衡與消納成本。歐盟擬于2023年實(shí)施的碳邊境調(diào)節(jié)稅將對(duì)中國(guó)輸歐商品產(chǎn)生負(fù)面影響,其中,機(jī)械設(shè)備業(yè)、金屬制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)等行業(yè)受沖擊較大。
第三,可再生能源行業(yè)擴(kuò)張將創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì),鞏固光伏和風(fēng)電設(shè)備制造的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,有利于搶占國(guó)際綠色科技競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。中國(guó)在發(fā)展可再生能源和新興綠色經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域處于較為領(lǐng)先的地位,如太陽(yáng)能光伏電池、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)汽車、5G、人工智能等。2010-2019年期間,中國(guó)對(duì)可再生能源部門的投資達(dá)8180億美元,成為太陽(yáng)能光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的最大市場(chǎng);中國(guó)在可再生能源行業(yè)創(chuàng)造了440萬工作崗位,約占全球的38%。而且,中國(guó)是可再生能源制造業(yè)大國(guó),擁有全球70%的光伏產(chǎn)能和40%的風(fēng)電產(chǎn)能,全球碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)將為中國(guó)的光伏發(fā)電和風(fēng)電設(shè)備提供巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。但與國(guó)際先進(jìn)水平相比,中國(guó)綠色低碳重大戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備不足,整體仍處于“跟跑”狀態(tài)。
第四,風(fēng)電光伏大規(guī)模并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行構(gòu)成威脅,煤電有序退出面臨巨大困難。電力行業(yè)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的主戰(zhàn)場(chǎng)。中國(guó)電力行業(yè)面臨著兩個(gè)緊迫的問題:一是如何在確保電力供應(yīng)穩(wěn)定、就業(yè)穩(wěn)定和盡量減少前期投資浪費(fèi)的前提下,逐步、有序地推進(jìn)中國(guó)現(xiàn)役的1000多座燃煤電廠的退役。中國(guó)現(xiàn)有大部分燃煤電站是在2005年后安裝的,還有數(shù)十年的設(shè)計(jì)壽命,過早退役燃煤電站不僅是以往投資的巨大浪費(fèi),而且會(huì)造成電力供應(yīng)短缺問題。二是如何處理風(fēng)電光伏在未來大量并網(wǎng)和消納后給電力系統(tǒng)安全帶來的沖擊。風(fēng)電光伏的大規(guī)模并網(wǎng)會(huì)給電力系統(tǒng)帶來間歇性挑戰(zhàn),如某一段時(shí)間發(fā)電量過大或過小,威脅著電力系統(tǒng)安全性,對(duì)電力系統(tǒng)的市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、運(yùn)行控制帶來挑戰(zhàn)。同時(shí),由于中國(guó)電力生產(chǎn)和消費(fèi)存在著地域空間上的分離問題,以至于電力供應(yīng)出現(xiàn)全年整體過剩和尖峰時(shí)刻短缺并存的現(xiàn)象。
第五,可再生能源發(fā)展有利于減少對(duì)外油氣依賴度,但加大了關(guān)鍵金屬的潛在供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。“富煤、貧油、少氣”的能源稟賦,致使中國(guó)的石油、天然氣消費(fèi)的對(duì)外依賴度分別超過70%、40%。與油氣資源地理分布失衡不同,地球上的風(fēng)、光資源分布較為均衡,從而,可再生能源發(fā)展有助于降低中國(guó)的油氣供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。不過,可再生能源行業(yè)擴(kuò)張將會(huì)推動(dòng)銅、鋰等金屬需求出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性增長(zhǎng),且金屬礦石資源供應(yīng)壟斷程度高于油氣,從而,未來能源地緣政治焦點(diǎn)可能由油氣轉(zhuǎn)移至銅、鋰等金屬上,關(guān)鍵金屬的潛在供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)凸顯。關(guān)鍵金屬需求的快速增長(zhǎng)對(duì)供應(yīng)的可獲得性和穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前,一些關(guān)鍵金屬的產(chǎn)能和投資計(jì)劃遠(yuǎn)低于光伏電池板、風(fēng)電機(jī)和電動(dòng)車快速部署的需求。金屬供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)將導(dǎo)致清潔能源轉(zhuǎn)型的速度放慢、成本更高,阻礙全球?qū)箽夂蜃兓呐Α?br />
三、對(duì)策建議
推進(jìn)碳達(dá)峰和碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和能源系統(tǒng)革命,需要立足新發(fā)展階段,堅(jiān)持“綠水青山就是金山銀山”的理念,把碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)整體布局,充分發(fā)揮黨和國(guó)家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、集中力量辦大事的制度優(yōu)勢(shì),統(tǒng)籌利用國(guó)內(nèi)國(guó)際各種資源,以經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)全面綠色轉(zhuǎn)型為引領(lǐng),以能源綠色低碳發(fā)展為關(guān)鍵,深入實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型。具體建議有:一是加強(qiáng)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑的頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)謀劃。碳達(dá)峰、碳中和的實(shí)施過程應(yīng)堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則,注重維持經(jīng)濟(jì)發(fā)展與節(jié)能減排之間的平衡,應(yīng)嚴(yán)控新增“雙高”項(xiàng)目建設(shè),穩(wěn)妥推進(jìn)存量“雙高”項(xiàng)目的調(diào)整和退出,切忌犯急躁冒進(jìn)錯(cuò)誤和實(shí)行盲目“一刀切”政策。二是大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)。推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,大力淘汰落后產(chǎn)能,化解過剩產(chǎn)能,堅(jiān)決遏制高排放高污染項(xiàng)目的無序盲目發(fā)展,鼓勵(lì)發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),加快工業(yè)綠色低碳改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型,提升農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)的低碳發(fā)展水平。三是構(gòu)建清潔、低碳和高效的能源體系。嚴(yán)控新煤電項(xiàng)目,穩(wěn)妥推進(jìn)小型煤電項(xiàng)目的整合和有序退出,加快發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電,大力提升儲(chǔ)能和調(diào)峰能力,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。四是加大綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)投入。建設(shè)一批國(guó)家科技創(chuàng)新平臺(tái),布局一批前瞻性、戰(zhàn)略性低排放技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新項(xiàng)目,加大能效提升、智能電網(wǎng)、高效安全儲(chǔ)能、氫能、碳捕集利用與封存等關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)的投入力度,加快低碳零碳技術(shù)發(fā)展和規(guī)?;瘧?yīng)用。五是提升可再生能源關(guān)鍵金屬供應(yīng)安全。加強(qiáng)國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)投入,鼓勵(lì)廢金屬回收利用,提高關(guān)鍵金屬資源的國(guó)內(nèi)保障能力。通過拓展進(jìn)口渠道和增加海外直接投資的方式,維護(hù)海外金屬資源的供應(yīng)穩(wěn)定。充分利用在稀土資源及加工、金屬加工領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),提升中國(guó)在國(guó)際金屬資源市場(chǎng)的議價(jià)權(quán)。六是加強(qiáng)國(guó)際交流合作與政策協(xié)調(diào)。積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)際合作,反對(duì)將碳排放作為地緣政治的籌碼和貿(mào)易壁壘的借口,維護(hù)中國(guó)的發(fā)展權(quán)益。參與國(guó)際規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)制定,推動(dòng)建立公平合理、合作共贏的全球氣候治理體系。完善綠色貿(mào)易、投資和融資體系,共同打造綠色“一帶一路”。
原標(biāo)題:碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)與中國(guó)的新能源革命