時(shí)間:2021-06-11 09:45
來源:北大國(guó)發(fā)院
2021年4月8日,“環(huán)境、能源與氣候經(jīng)濟(jì)學(xué)workshop(第 4 期)”活動(dòng)圍繞中國(guó)碳中和目標(biāo)相關(guān)主題進(jìn)行,由廈門大學(xué)管理學(xué)院中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)、教育部2007年度長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授林伯強(qiáng)主講。
2060年實(shí)現(xiàn)碳中和是一個(gè)宏偉目標(biāo)。
據(jù)估計(jì),中國(guó)目前全年碳排放在100億噸左右,2060年實(shí)現(xiàn)碳中和意味著我們要在40年時(shí)間里把凈碳排逐漸減少,最終歸零。同時(shí),中國(guó)目前擁有全球最大的能源生產(chǎn)和消費(fèi)系統(tǒng),化石能源在一次能源中所占比例在85%左右,而且這個(gè)能源系統(tǒng)還將持續(xù)擴(kuò)張,碳中和要求把這個(gè)系統(tǒng)倒過來。所以,未來清潔能源特別是風(fēng)電、光伏能源,會(huì)有極大的提升空間,以清潔能源為主的路徑也是明確的。
那么碳中和與碳達(dá)峰又是什么關(guān)系呢?總的來說,2060年達(dá)到碳中和的目標(biāo)比2030年碳達(dá)峰的目標(biāo)更具約束力。碳達(dá)峰相對(duì)來說比較容易,因?yàn)榭梢园逊逯刀ǖ煤芨撸笤偻陆稻托?。但是加上碳中和目?biāo),特別是有時(shí)間節(jié)點(diǎn)的碳中和目標(biāo),碳達(dá)峰就不能這么做,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致峰值后的碳中和成本非常大。所以,為應(yīng)對(duì)氣候變化,碳中和更有約束力,也更有意義。
碳中和路徑清晰,但矛盾也突出
從全球來看,目前中國(guó)和全球的一次能源結(jié)構(gòu)有共同點(diǎn)也有區(qū)別,比如能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,化石能源都占85%左右,包含煤炭、石油、天然氣,區(qū)別在于:中國(guó)是煤炭占比達(dá)58%,燃?xì)夂褪驼急容^小,煤炭含碳最高,這也是中國(guó)目前二氧化碳排放和能源結(jié)構(gòu)最大的特征。
未來,中國(guó)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變方式還是比較清晰的,中國(guó)通過改變能源結(jié)構(gòu)走向碳中和的過程,可能不會(huì)從煤炭到石油、天然氣,而是以清潔能源為主,并且直接從煤炭轉(zhuǎn)向可再生能源替代的可能性更大。
正是基于低碳清潔轉(zhuǎn)型要求,以及中國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn),中國(guó)需要盡快大幅度減少煤炭消費(fèi)占比。近幾年能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整過程,也基本在往這個(gè)方向努力,減煤、控油、加氣是短期化石能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的基本特征。令人意外的是,近期煤炭替代過程中很大貢獻(xiàn)來自天然氣。當(dāng)然,可再生能源貢獻(xiàn)也很大。
對(duì)中國(guó)來說,現(xiàn)在減少煤炭消費(fèi)與應(yīng)對(duì)氣候變化、環(huán)境治理目標(biāo)一致,大家對(duì)環(huán)境污染買單的積極性也在加大,從環(huán)境治理的角度去執(zhí)行相對(duì)容易。能源國(guó)企滿足了中國(guó)家庭80%以上的能源消費(fèi)需求,未來關(guān)鍵還是鼓勵(lì)能源國(guó)企全面轉(zhuǎn)型,只有它們轉(zhuǎn)型,我們才能真正實(shí)現(xiàn)低碳清潔轉(zhuǎn)型。
進(jìn)一步細(xì)看中國(guó)2020年的能源結(jié)構(gòu),不難發(fā)現(xiàn)中國(guó)的水電、風(fēng)電、核電、光伏等可再生能源占比明顯增長(zhǎng),但總盤子仍然不是很大。其中水電可能受制于水源潛能,核電主要是安全和布局問題、周期也比較長(zhǎng),很難在短期看到大的機(jī)遇和發(fā)展空間??稍偕茉吹谋壤銐虼?,才有可能滿足大規(guī)模的能源需求,才能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭的替代,才能可持續(xù)地支持高質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
目前來看,傳統(tǒng)能源消費(fèi)還是會(huì)有所增長(zhǎng)。
能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的上述矛盾,隨著時(shí)間的推移會(huì)得到緩解,但是十四五規(guī)劃期間仍會(huì)是較大矛盾。除了做好供給側(cè)的工作,消費(fèi)側(cè)也非常重要。如何控制能源需求,也可以說是碳達(dá)峰乃至碳中和的必要條件。
碳減排的關(guān)鍵是電力清潔
目前可再生能源基本上還是以電的形式體現(xiàn)。政府報(bào)告中經(jīng)常提到風(fēng)電、光伏電的裝機(jī)量,數(shù)據(jù)規(guī)模很大,對(duì)環(huán)保的影響似乎很大,2020年二者加起來有超過24%的裝機(jī)量,但發(fā)電量加起來只占總電量的9%多一點(diǎn),因?yàn)樗鼈兊睦眯r(shí)比較低,貢獻(xiàn)還比較少。反觀其他可再生能源,核電是以2%的裝機(jī)量貢獻(xiàn)5%的發(fā)電量,水電也以17%的裝機(jī)量貢獻(xiàn)18%的發(fā)電量。剩下的主要還是火電,發(fā)電量仍然接近68%,而且目前火電基本上就是煤電。
這樣的電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)決定了我們的電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)。由于電動(dòng)汽車、氫能都依賴電力結(jié)構(gòu),電力結(jié)構(gòu)干凈它們就干凈,否則即便它們得到普及,也不可能明顯減少碳排放量。本質(zhì)上,一個(gè)國(guó)家的電動(dòng)汽車是否干凈,主要取決于它的電力結(jié)構(gòu)是否干凈。氫能源也是如此。十四五規(guī)劃期間,如果風(fēng)電、光伏發(fā)電量沒有很迅速地提升,電力需求增長(zhǎng)也不降低,清潔能源替代煤炭的難題將依然存在。
近十年的電力消費(fèi)數(shù)據(jù)則顯示,火電利用小時(shí)數(shù)持續(xù)走低,這表明火電的地位隨著光伏供電的增長(zhǎng)在走弱。盡管光伏供電的利用小時(shí)數(shù)非常低,而且未來也不能高估其裝機(jī)量增長(zhǎng)對(duì)低碳轉(zhuǎn)型的影響。但不管怎么說,火電已經(jīng)開始從供電主力慢慢轉(zhuǎn)變,開始應(yīng)用于對(duì)風(fēng)電的備份、調(diào)控,未來還會(huì)朝這個(gè)方向走。
如果基于十四五規(guī)劃,合理推導(dǎo)未來電力需求增長(zhǎng)的強(qiáng)弱情景,不同的電力消費(fèi)增長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的裝機(jī)量和發(fā)電量會(huì)呈現(xiàn)不同的發(fā)展態(tài)勢(shì)。具體而言,假設(shè)各類發(fā)電方式的平均年發(fā)電小時(shí)數(shù)不變,當(dāng)電力需求年均增長(zhǎng)3%時(shí),到2030年火電的裝機(jī)量會(huì)降到47%,火電發(fā)電量約占60%;當(dāng)電力需求年均增長(zhǎng)5%,2030年的火電裝機(jī)量和發(fā)電量會(huì)分別占比55%和68%。兩種情景來看,2030年火電依然是主力。
即便2030年風(fēng)電、光伏裝機(jī)量能達(dá)到12億千瓦(現(xiàn)實(shí)中風(fēng)電與光伏的發(fā)展速度可能要更快),而且政府也努力將電力消費(fèi)增長(zhǎng)控制在較低水平,并在加大力度推進(jìn)光伏、風(fēng)電的發(fā)展,堅(jiān)持兩手抓。屆時(shí),如果電力的需求增長(zhǎng)太快,最終也很可能使我們2030年碳達(dá)峰時(shí)的峰值很高,后續(xù)碳中和的成本和時(shí)間壓力會(huì)更大。只有加快可再生能源發(fā)展,使可再生能源比例足夠大時(shí),才有可能在滿足能源需求的同時(shí),替代煤炭。
建立以新能源為主的未來能源系統(tǒng)
未來我們的能源系統(tǒng),政府明確指出要以清潔能源為主。我理解這個(gè)系統(tǒng)大概的框架,既包括光伏、風(fēng)能核電、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng),也包括支撐性的火電及碳捕捉利用與存儲(chǔ)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、氫能。由于氫能不穩(wěn)定,其發(fā)展與儲(chǔ)能技術(shù)有較大的關(guān)聯(lián),需要把儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展起來,剩余化石能源的碳排放,還必須有碳捕捉利用與存儲(chǔ)做配套系統(tǒng)解決。
未來,儲(chǔ)能和氫能的主要功能是將不穩(wěn)定的大規(guī)模風(fēng)電光伏變成穩(wěn)定的能源。在此前提下,電動(dòng)汽車將不僅僅具有清潔和石油替代特點(diǎn),還可以成為電力系統(tǒng)的重要組成部分。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)可以在用電低峰期間充電,所以可以是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成。中國(guó)大力度支持電動(dòng)汽車,也與能源互聯(lián)網(wǎng)、智慧能源、多能互補(bǔ)以及微電網(wǎng)的發(fā)展密切相關(guān),主要是為了提高能源效率,保障用電安全。
火電必須控制和減少,這是共識(shí)。但是,中國(guó)龐大的火電系統(tǒng)退出造成的沉淀成本和轉(zhuǎn)型成本都很高,要比較正面地看待火電。火電系統(tǒng)其實(shí)可以為向清潔電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型保駕護(hù)航?;痣娪米髂茉磦浞莺驼{(diào)峰,尤其是在緊急時(shí)刻,比如大的自然災(zāi)難時(shí)刻,火電能起很大的作用。所以,清潔低碳轉(zhuǎn)型并不是全盤否定火電在系統(tǒng)中的重要性。當(dāng)然,技術(shù)方面怎么靈活地參與調(diào)控和調(diào)動(dòng),還需要深入探索??傊词沟?060年,火電也可能還需要保留一些,通過CCUS(Carbon Capture ,Utilization and Storage,碳捕獲、利用與封存,是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的關(guān)鍵技術(shù)之一)解決其排放問題。
碳中和難題的破解之道
實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)要解決的難題,難度在于成本,技術(shù)進(jìn)步是為了降低轉(zhuǎn)型成本。
一、多用市場(chǎng)化手段
如果把電力看成一個(gè)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)中的產(chǎn)品就是電,成本就需要反映在電價(jià)上。近幾年電價(jià)一直沒有上漲,管控較緊,因?yàn)殡妰r(jià)跟糧食一樣,影響面很大,從經(jīng)濟(jì)和人民生活的高質(zhì)量追求角度考慮,只能穩(wěn)電價(jià),不敢輕易漲。其實(shí)政府仍然有可為的空間,比如通過碳交易和電價(jià)改革提升耗能成本。
電價(jià)還不得不面對(duì)另一個(gè)現(xiàn)實(shí):氣候越來越不穩(wěn)定,電力系統(tǒng)由于大規(guī)模風(fēng)電光伏介入也變得越來越不穩(wěn)定,這些因素都會(huì)推高電力系統(tǒng)供應(yīng)的實(shí)際成本。對(duì)于電力系統(tǒng)來說,成本上升,電價(jià)穩(wěn)定不動(dòng)的話,電力系統(tǒng)將無法消化轉(zhuǎn)型成本,要么靠政府補(bǔ)貼,但長(zhǎng)期來看政府肯定吃不消;要么通過技術(shù)進(jìn)步提高效率、抵消成本,但是空間也有限。因此,還是需要依靠相對(duì)市場(chǎng)化的手段解決轉(zhuǎn)型成本。
當(dāng)然,市場(chǎng)化的手段不是簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)嫁成本,而是通過市場(chǎng)化的價(jià)格信號(hào),改變產(chǎn)業(yè)的格局,推進(jìn)相關(guān)的改革。我目前比較看好碳交易市場(chǎng)和電力市場(chǎng)改革,使得碳價(jià)、電價(jià)都盡可能反映供需和成本,抑制需求,優(yōu)化資源配置。
二、全面節(jié)能+全球應(yīng)對(duì)
從需求側(cè)來看,以往的節(jié)能目標(biāo)主要還是圍繞提高能源效率展開,比如降低單位GDP能耗。今后必須更明確節(jié)能的定義,包括提高清潔能源效能,以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
再下來是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,尤其是能耗高、碳排放量大的重工業(yè)部門,應(yīng)該成為未來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的工作重點(diǎn)。這些部門本身也要逐漸將碳中和成本納入財(cái)務(wù)計(jì)算指標(biāo)。
從全球范圍來看,如同貿(mào)易全球化促進(jìn)了全球資源的優(yōu)化配置,未來碳中和也將通過全球化應(yīng)對(duì)來優(yōu)化全球資源配置,推進(jìn)有利于應(yīng)對(duì)氣候變化的新全球化浪潮。貿(mào)易全球化主要基于經(jīng)濟(jì)利益,應(yīng)對(duì)氣候變化的全球化重在責(zé)任和貢獻(xiàn)。而且,由于碳排放造成的影響并不局限于排放地,而是可以轉(zhuǎn)移,所以有效應(yīng)對(duì)氣候變化必須全球化應(yīng)對(duì),逆全球化和貿(mào)易戰(zhàn)即使不會(huì)改變碳中和政策的基本方向,也肯定會(huì)改變政策力度和速度。
三、消費(fèi)者積極參與
中國(guó)目前的環(huán)保政策多傾向生產(chǎn)側(cè),這并不是說消費(fèi)者不重要。生產(chǎn)和消費(fèi)碳排放同樣重要,政策之所以傾向于在生產(chǎn)側(cè)發(fā)力,只是因?yàn)楦菀仔?。如果能很好地控制人的消費(fèi)需求,也能倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,因此,消費(fèi)側(cè)也有舉足輕重的作用。在市場(chǎng)化制度下,如果消費(fèi)者隨著收入提升不斷增加高耗能產(chǎn)品的消費(fèi),往往會(huì)在總體能耗量上抵消生產(chǎn)側(cè)技術(shù)進(jìn)步帶來的能源利用效率提高,使總排放量難以下降??梢?,消費(fèi)者控制消費(fèi),低碳消費(fèi),比如綠色出行,也是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的決定性因素之一,要讓低碳消費(fèi)成為趨勢(shì)。不管對(duì)于企業(yè)或個(gè)人,如果把碳中和成本加進(jìn)來,供需兩側(cè)都會(huì)影響碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),這需要提高全社會(huì)對(duì)于碳中和的認(rèn)知力和執(zhí)行力。
政府的減排政策設(shè)計(jì)不能只抓住供給側(cè),也要兼顧消費(fèi)側(cè)。提升消費(fèi)者低碳支付意愿,對(duì)自己的消費(fèi)行為負(fù)責(zé)任,進(jìn)而倒逼企業(yè)進(jìn)行低碳生產(chǎn),這也有大量的工作可做。
四、城市做先行者
最后,我也很希望一些城市,包括上海、北京、廈門等城市能夠站出來,率先提出各自城市的碳中和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。全國(guó)碳中和目標(biāo)2060年實(shí)現(xiàn),城市必須先于2060年。
盡管現(xiàn)在越來越多企業(yè),特別是輕能源企業(yè),會(huì)站出來提出企業(yè)自身碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。但是相比而言,城市的碳中和目標(biāo)更有實(shí)踐和政策意義,因?yàn)樗且粋€(gè)系統(tǒng),包含了消費(fèi)者、城市基礎(chǔ)設(shè)施以及社會(huì)整體如何配合行動(dòng)。城市要先行動(dòng),也因?yàn)榇蠖鄶?shù)的碳排放來自城市,而且城市的激勵(lì)措施容易進(jìn)行,數(shù)字化程度也高,能更清晰地記錄政策的成本和效果。
總之,我始終認(rèn)為城市應(yīng)該做扎實(shí)的研究,能夠負(fù)責(zé)任地站出來,提出自己城市的碳中和達(dá)標(biāo)節(jié)點(diǎn),并圍繞碳中和從生產(chǎn)側(cè)、消費(fèi)側(cè)、基礎(chǔ)設(shè)施等方面率先開展系統(tǒng)性的工作。這既有很好的實(shí)踐意義,還可以為其它城市今后的碳中和方案提供借鑒。
編輯:王媛媛
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