《会刊》2023年第9期 能源的过去现在及未来——基于“双碳”视角

能源的过去现在及未来*

——基于“双碳”视角

牛迷书

   我们这里所说的“双碳”是指中国力争于2030年前二氧化碳排放达到顶峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这是习近平主席于2020年9月22日在第75届联合国大会上代表中国政府向全世界做出的庄严承诺。

  “双碳”问题是为应对全球气候变化提出的重大战略。实施“双碳”战略实质是要解决目前能源开发生产和使用中存在的问题。从我国国情出发，实现碳中和潜力最大的方向是能源结构的清洁化、低碳化，根本性措施是实现能源生产结构和能源消费电气化。因此，有专家把“双碳”目标概括为“两个替代”和“双主导，双脱钩”，即能源开发生产实施可再生能源替代化石能源，能源使用实施电能替代煤炭、石油、天然气；促进形成能源生产清洁主导，能源使用电能主导的格局，推动能源发展和经济发展与碳排放脱钩。换句话说，就是要把现在煤、油、气构成的化石能源体系转变为以风、光为代表的多能互补的新的能源体系。

   下面，把近年来我看到的有关资料梳理成以下几个问题与大家交流。

   一、 能源与人类社会文明

   人类社会文明的演进与能源的开发生产和使用有极其密切的关系，可以这样说，在一定意义上，人类开发生产和使用能源方式的不断进步，促进了人类社会文明的不断演进。

   1、火的最初利用对人类自身进化的影响。人类史学家认为，人类进化。经历了一个漫长的过程，从爬行到直立，会说话、用火、使用工具、使用文字等。在这个漫长的过程中，会用火是很重要的一步。中国有燧人氏钻木取火的传说。人类会用火，从茹毛饮血吃生食改变为吃熟食，使人类的牙齿、胃肠、大脑发育都发生了重大变化，还有用火照明、取暖、恐吓野兽等使人类的生活环境也有了较大的改善。

    2、植物能源阶段。大约1万年前，即旧石器时代到新石器时代，人类社会从狩猎到定居，进入了农耕文明，薪柴是这一阶段的主要能源。

    3、化石能源阶段。这一阶段，一般又分为煤炭能源阶段和石油能源阶段。18世纪中期，蒸汽机的发明和推广使用，煤炭成为主要能源。到19世纪中后期，内燃机的发明和推广应用，引发了对石油的需求。到20世纪早期，煤炭的主导地位逐渐被石油取代。伴随着化石能源的开发生产和使用，催生了人类社会工业文明。目前，世界上多数国家已进入以石油为主导的能源阶段。我们国家因资源禀赋，仍处于煤炭为主导的能源阶段。

    4、可再生能源阶段。自工业革命以来，化石能源的大规模开采和使用，在满足人类生产和生活需要的同时，同时产生的大量排放物，给气候和环境带来了愈益严重的影响。实施“双碳”战略，以可再生能源替代化石能源，将推进人类社会进入生态文明社会。

   二、化石能源与气候变化

   大规模开采和使用化石能源，助推人类社会进入了工业文明社会。那么，化石能源与气候变化有什么关系呢？目前，国际上的主流观点认为，其一，自工业革命以来，全球气候有变化。其二，这个变化是向着不利于人类社会生存和发展的方向变化（高温、干旱、暴雨等极端天气发生越来越频繁，烈度越来越强，危害越来越严重等）。其三，这种变化是如何造成的？认为，自工业革命以来，随着经济的发展，人口规模的扩张，为满足生产生活需要，大量生产和使用化石能源，向大气排放大量的CO2，破坏了大气层，形成了温室气体效应。据专家测算，在化石能源中，设定使用煤炭排放的CO2为100，石油是它的排放量的50%，天然气是它的排放量的30%，显而易见，在化石能源中，生产和使用煤炭又是排放CO2最高的。其四，怎么办？减排是世界各国共同而又有区别的责任。所谓共同的责任，是因为地球是人类共同的家园，为应对全球气候变化，各国都有责任。所谓有区别的责任，是因为当今世界各个国家发展差异很大，发达国家应承担更多的国际责任，不仅需要投入更多资金用于绿色低碳转型，而且要在经济和技术上帮助欠发达国家加快绿色低碳发展。

   有关资料显示，目前，世界各国每年向大气排放CO2约340亿吨，中国的排放量约为105亿吨，约占全球总量的27%；美国加欧盟国家总排放量与中国差不多，其余国家约排放130亿吨。但是，在近年来全球每年新增排放量中，中国占68%，印度占20%，中国和印度是两个新增排放量的大户。

   2021年8月9日晚，联合国政府间气候变化专门委员会发布报告警告称：当前的全球气温正以从未有过的危险速度上升，以往50年一遇的热浪，现在每10年发生一次。未来20年，地球气温比工业化前水平上升1.5℃以上，并将引发更广泛的极端天气。

   联合国秘书长古特雷斯对此直言：“这份报告是向人类发出的红色警报，化石原料燃烧和森林砍伐造成的温室气体排放，正在扼杀我们的星球，数十亿人直面风险。全球变暖影响每个地区，许多变化已经是不可逆转”。他呼吁，2021年以后不再新建燃煤电厂，经合组织国家必须在2030年之前逐步淘汰现有煤炭，所有其他国家必须在2040年前效仿。此外，各国还应该停止所有新的化石燃料勘探和生产，并将化石燃料补贴转用于可再生能源。到2030年，太阳能和风能的生产应该翻两番，可再生能源投资应该是现在的三倍，以便在本世纪中叶前保持净零轨迹。

   今年发布的联合国政府间气候变化专门委员会第六次评估综合报告《气候变化2023》，对气候变化趋势、影响、适应和减缓等方面进行了新的深入总结。报告指出，2011-2020年全球地表温度比工业革命前上升了1.1℃。温室气体排放存在着区域和国别的差异。1850-1989年累积排放的二氧化碳占总累积排放的58%。人类已造成气候系统发生了前所未有的变化。以极端天气气候事件增强增多为主要特征的气候变化已经对生态系统、人类社会造成了广泛而普遍的影响。报告还指出：百余年来，不可持续的能源生产、使用以及消费和生产模式等人类活动，造成了当前气候变化的现状。这些权威的报告都回应了化石能源与气候变化的关系。

   三、“双碳”目标与经济社会变革

   实现“双碳”目标，是一场广泛而又深刻的经济社会系统性变革，涉及到生产方式、生活方式的方方面面，核心是经济发展要从资源依赖型向技术依赖型转变。

   1、我国能源生产和使用现状。我国碳排放量大，固然与我国人口规模大有关，但主要症结是与我国能源结构、产业结构、交通运输结构有关，与我国单位GDP能耗高有关。一是我国的能源结构。基于国情因富煤少油缺气，煤炭在我国能源消费总量中占比高，2022年我国煤炭占能源消费总量的56.2%、石油占17.9%、天然气不足10%，而世界多数国家石油占比超过了30%，煤炭、天然气各占20%多。二是产业结构重化工业占比高。近几年，我国煤炭、粗钢、水泥产量和煤电装机容量占到全球近50%。高耗能、高排放的“两高”行业电力、钢铁、建材、化工、交通、建筑等，各自的CO2排放量电力占42%多，其它依次为17%、8%、6%、9%、8%。三是我国交通运输以公路汽车运输为主，约占70%。公路比铁路、水路运输产生的CO2排放量要高出许多。四是单位GDP能源高。据中国统计出版社出版的《国际统计年鉴》（2021版），2014年万元GDP能耗世界平均水平1.21；高收入国家1.02；中等收入国家1.39；中国1.88，差距显而易见。我们讲实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，就是要从根本上对能源结构、产业结构、交通运输结构，对整个生产方式、生活方式进行广泛而又深刻的系统性变革，切实降低单位GDP能耗。这是通往碳中和目标的唯一路径，别无它途。

   2、可再生能源的前景。要实施可再生能源替代化石能源，其前景如何？目前所说的可再生能源是以风能、太阳能为代表，包括水能、地热能、潮汐能、氢能等等。这里，仅以太阳能、风能为例。有研究机构提供的资料，太阳每88分钟向地球辐射4701018焦耳的能量，相当于人类一年消耗的能量。风和太阳辐射一样，也是无处不在的。美国斯坦福大学关于全球风力发电能力的一项研究认为，如果全世界风力的利用率达到20%，发电量就能达到目前用来运行全球经济的电力的7倍。由此可见，太阳能、风能可开发利用的潜力巨大。这是其前景光明的一面，还要看到它的缺陷。风电、太阳能发电由于其随机性、波动性、间歇性等特点，直接影响到电网的安全稳定运行，况且我国的风、光资源60—70%在北部、西部地区，而用能在东南部地区，长距离输送在技术经济也有一定难度。但要相信，这些问题一定会随着科学技术的进步而逐步得到解决。

   3、实现“双碳”目标的路径步骤。有专家建议，我国实现碳中和总体可按照尽早达峰，快速减排，全面中和三个阶段有序实施。

   一是尽早达峰阶段（2030年前）。以化石能源总量控制为核心，力争实现 2028年左右全社会碳达峰，峰值控制在109亿吨左右。2030年碳强度相比2005年下降70%，提前完成及超额完成兑现自己减排的承诺。

   二是快速减排阶段（2030—2050年）。欧美一些发达国家从碳达峰到碳中和要50年—70年，我们国家承诺从2030年碳达峰到2060年碳中和仅有30年，所以在碳达峰后要尽快减排。2030—2050年实现快速减排，要以全面建成中国能源互联网为关键，力争2050年前电力系统实现近零排放。2050年全社会碳排放降至13.8亿吨，相比碳排放峰值下降约90%，人均碳排放降至1.0吨。

   三是全面中和阶段（2050—2060年）。以深度脱碳和碳捕集、增加林业碳汇为重点，能源和电力生产进入负碳阶段，2055年左右力争实现全社会碳中和。2060年通过保持适度规模负排放，控制和减少我国累积排放量。

   四、晋城的问题与对策。

   晋城的能源结构、产业结构和交通运输结构和全国基本雷同，而且比全国更加畸形，问题更加严重，“一煤独大”的现象更为突出。

晋城在“九五”时期提出调整产业结构。2011年开始实施资源型经济转型发展，其主要任务之一都是要解决“一煤独大”、支柱产业单一问题。将近30年过去了，这个问题解决的怎么样？请看下面一组数据。

   晋城市因1985年实施市管县体制而组建。1985年当年全市煤炭产量2248万吨，到1998年迈上4000万吨级台阶，用时14年，平均每增加1000万吨用时7年。到2008年煤炭产量迈上8000万吨台阶，用时10年，平均每增加1000万吨用时2.5年。之后，全市煤炭产量在8000-9000万吨区间徘徊10年，又从2018年1.037亿吨级台阶到2022年增加到1.37亿吨，5年增加3000多万吨，平均每增加1000万吨用时1.7年。建市至今，全市煤炭产量每年增加1000万吨，用时从7年、2.5年到1.7年，呈现出一种阶梯型加速度式扩张。再看，2003年以前晋城煤炭产业增加值占当年GDP比重在30%以下，最近20年煤炭增加值占GDP比重基本维持在40%以上，最高年份达到46%。其症结在于近30年的调产和转型发展，对传统制造业改造升级乏力，新型产业包括现代服务业发展不足，致使经济增长对煤炭产业的依赖不降反升。这其中的问题确实值得反思。

   实施“双碳”战略，对晋城这样一个资源型经济地区，既是机遇，又是挑战。以前，晋城一些有识之士有一种深深的忧虑，常说煤挖完了怎么办？当下的问题更加紧迫，煤炭资源还有，市场不需要煤了怎么办？这绝不是危言耸听。现在离2030年碳达峰、2060年碳中和就近在咫尺。面对这样一个事关晋城兴衰的严峻挑战麻木不仁，无疑于坐等待毙。

   近些年，从中央到地方，各行各业，方方面面都在强调“担当”精神。我认为，对当下晋城的各级领导干部，敢于“担当”就是要登高望远，认清大势，勇敢地担负起按“双碳”目标要求推动当地经济转型升级的历史责任。要借鉴国内先发地区的经验，不可再搞一任领导换一套思路；不能盲目赶时髦跟风，逢高就攀，逢新就上，提一些脱离实际的发展目标；不要让浮云遮望眼，被一时的利益所诱惑而动摇。要在全市上下营造绿色低碳发展的氛围，从当地的实际出发，发挥比较优势，以市场为导向， 以创新为动力，选择主导产业，认准了的事情，咬定青山不放松，举全域（市、县、乡镇）之力，披荆斩棘，爬坡过坎，久久为功，必见成效。

   今年以来，社会上有一种“转型不是去煤化”的说法。我认为，尽管实施“双碳”战略，实现绿色低碳发展，是一个十分艰难的过程，但从碳达峰到碳中和将快速减少对化石能源尤其是煤炭的生产和使用，最终可再生能源替代化石能源这是历史的必然，势不可挡。从这个意义上看，所谓“转型不是去煤化”之说与实现“双碳”目标要求相悖，是对绿色低碳发展的干扰，不可轻信。

   让我们全社会共同努力，推进“双碳”目标如期实现。

*本文系作者于2023年7月14日在市产促会举办的会员论坛上的发言稿。

（本期责任编辑  段玉明）