王 蕾

中國能源轉(zhuǎn)型新形勢與關(guān)鍵問題

王 蕾

能源轉(zhuǎn)型面臨的新形勢

隨著中國經(jīng)濟(jì)逐步進(jìn)入新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增長動(dòng)力的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變，能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長開始出現(xiàn)了弱脫鉤趨勢。這意味著中國經(jīng)濟(jì)增長對能源的依賴程度在下降。這一新的形勢為中國能源轉(zhuǎn)型提供了難得的歷史機(jī)遇。與此同時(shí)，中國碳排放規(guī)模仍然較大，在2030年之前達(dá)峰的壓力不小。能源系統(tǒng)的低碳化轉(zhuǎn)型進(jìn)程既緊迫又困難。

（一）經(jīng)濟(jì)增長與能源消費(fèi)出現(xiàn)弱脫鉤趨勢

“十一五”以來，在多種節(jié)能減排措施的作用下，中國能源消費(fèi)增速明顯放緩?！笆晃濉逼陂g，能源消費(fèi)平均增幅3.6%，遠(yuǎn)低于“十五”期間6.7%的平均增速。隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和經(jīng)濟(jì)增長動(dòng)力的轉(zhuǎn)換，2012年之后，增速明顯放緩。從圖1的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)趨勢來看，中國經(jīng)濟(jì)增長與能源消費(fèi)開始呈現(xiàn)弱脫鉤跡象。中國經(jīng)濟(jì)增長對能源的依賴程度，特別是煤炭的依賴程度逐步下降。例如2015、2016年全社會(huì)用電量增速為0.5%、6.9%，而同期經(jīng)濟(jì)增速實(shí)現(xiàn)了6.9%、6.7%的增長。煤炭消費(fèi)則更為明顯，2014年以來，中國煤炭消費(fèi)量持續(xù)負(fù)增長。中國煤炭消費(fèi)增長達(dá)峰已經(jīng)達(dá)成共識(shí)。

（二）能源系統(tǒng)碳排放壓力依然存在

2008年化石能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放總量首次超過美國，成為碳排放量最多的國家。近年來，二氧化碳排放增速趨向平緩，“十一五”以來，增速下降至4%左右。但是，要完成2020年、2030年，單位GDP二氧化碳排放分別比2005年下降40%～45%、60%～65%的目標(biāo)，形勢比較嚴(yán)峻。

通過化石能源碳排放系數(shù)大致推算出1990年以來中國二氧化碳排放總量（見圖2）。從2002年開始，中國能源系統(tǒng)二氧化碳排放總量開始加速增長，尤其以“十一五”期間最明顯。中國還是發(fā)展中國家，長期以來一直沒有提出具體的二氧化碳排放總量控制目標(biāo)。如果我們以2030年碳排放達(dá)到峰值作為這一階段碳排放總量目標(biāo)，大致可以推算出2030年碳排放總量約28.77億噸，二氧化碳排放總量約控制在105億噸。這意味著如果要達(dá)到2030年二氧化碳排放峰值，未來14年必須將過去十年間二氧化碳排放量7.8%的增速降至0.8%。

（三）能源體制改革不斷深化提供有利的政策環(huán)境

圖1 經(jīng)濟(jì)增速、能源消費(fèi)與煤炭消費(fèi)趨勢

圖2 能源系統(tǒng)二氧化碳排放總量

2015年3月，《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕9號）開啟了新一輪電改。2015年底發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)輸配電價(jià)改革的實(shí)施意見》等6個(gè)配套文件，后續(xù)又陸續(xù)發(fā)布了《有序放開配電網(wǎng)業(yè)務(wù)管理辦法》《省級電網(wǎng)輸配電價(jià)定價(jià)辦法（試行）》《電力中長期交易基本規(guī)則》《關(guān)于有序放開發(fā)用電計(jì)劃的通知》《關(guān)于深化能源行業(yè)投融資體制改革的實(shí)施意見》等政策文件。2015年4月，國家發(fā)展改革委發(fā)文推動(dòng)跨省跨區(qū)電力交易，降低受電地區(qū)用電成本。跨省跨區(qū)電力直接交易，將西部地區(qū)“棄風(fēng)”“棄光”“棄水”的電力以較低的價(jià)格送到東部負(fù)荷中心，既降低東部地區(qū)用電成本，又促進(jìn)西部地區(qū)可再生能源發(fā)展。在相關(guān)政策的指導(dǎo)下，各項(xiàng)體制改革方案都得到了推進(jìn)，如輸配電價(jià)改革取得重要進(jìn)展、電力市場建設(shè)取得重要進(jìn)展。2017年5月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于深化石油天然氣體制改革的若干意見》，明確了深化石油天然氣體制改革的指導(dǎo)思想、基本原則、總體思路和主要任務(wù)。其核心思想是，在維護(hù)國家能源安全、保障安全生產(chǎn)、促進(jìn)節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持問題導(dǎo)向和市場化方向，體現(xiàn)能源商品屬性。能源體制改革的不斷深化將為推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程提供有利的政策環(huán)境。

客觀理解能源轉(zhuǎn)型前景的多樣性

從當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐看，經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與化石能源燃燒產(chǎn)生的溫室效應(yīng)、環(huán)境污染之間的矛盾推動(dòng)了新一輪的能源轉(zhuǎn)型。2002年之后，“能源轉(zhuǎn)型”在絕大部分場合下，被社會(huì)各界狹義解釋為發(fā)展可再生能源。這種狹義的涵義很容易導(dǎo)致可再生能源“超前”發(fā)展（例如，中國可再生能源發(fā)電裝機(jī)比重提高很快，但是可再生能源終端消費(fèi)比重仍然較低），往往會(huì)忽視現(xiàn)有能源體系“內(nèi)部挖潛”的優(yōu)勢（例如，大力發(fā)展較為清潔的天然氣等化石能源，提高能源利用效率），忽略另外一種能夠達(dá)到同樣效果的能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)路徑，在客觀上不僅增加能源轉(zhuǎn)型的成本，而且會(huì)使能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程出現(xiàn)波動(dòng)和反復(fù)。

中國能源轉(zhuǎn)型內(nèi)涵更加豐富。近年來，歐美等國家將未來能源轉(zhuǎn)型的方向定義為向可再生能源轉(zhuǎn)型，并且圍繞可再生能源建立一套適合其快速發(fā)展的能源體系。在多項(xiàng)核心技術(shù)取得快速突破的鼓舞下，不少國際組織和政府對可再生能源發(fā)展前景充滿自信。歐盟明確提出，2050年實(shí)現(xiàn)可再生能源100%替代的目標(biāo)。部分國家可再生能源發(fā)展的“樂觀前景”被不斷放大，成為其他國家發(fā)展的范本。如IPCC等國際機(jī)構(gòu)要求世界各國進(jìn)一步加快發(fā)展可再生能源，使得很多國家能源轉(zhuǎn)型壓力不斷增加。在環(huán)境和氣候問題的客觀壓力下，各國政府不得不通過政策強(qiáng)力推進(jìn)可再生能源的發(fā)展。當(dāng)前中國還處在能源的煤炭時(shí)代向石油時(shí)代轉(zhuǎn)型的階段（朱彤等，2015），煤炭占能源消費(fèi)比重仍然高達(dá)60%左右。這決定了中國能源轉(zhuǎn)型將具有非常明顯的階段性特征。因此從階段性轉(zhuǎn)型的角度看，除了發(fā)展化石替代能源，在中國所有化石能源的高效清潔利用（或稱為節(jié)能、低碳化利用）和環(huán)境效益提高都可以理解為“轉(zhuǎn)型”。

中國能源轉(zhuǎn)型具有明顯的過渡性特征。雖然能源轉(zhuǎn)型很大程度上是指向可再生能源轉(zhuǎn)型，但是不同國家發(fā)展階段以及資源稟賦的差異決定了未來能源轉(zhuǎn)型前景的多樣性。能源轉(zhuǎn)型前景的多樣性決定了能源轉(zhuǎn)型沒有統(tǒng)一的路徑，各個(gè)國家在推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型過程中必須結(jié)合自身國情。

由于可再生能源品種屬性，至少目前來看，不論是生物質(zhì)能、風(fēng)能還是太陽能，都無法單一承擔(dān)主導(dǎo)能源地位。風(fēng)能和太陽能分布廣，但能量密度低，輸出波動(dòng)性大；生物質(zhì)能和地?zé)崮艿默F(xiàn)代利用受資源供應(yīng)位置限制加大。另一方面，化石能源仍然有其存在的空間。

不少研究機(jī)構(gòu)對中國未來的能源情景做了設(shè)計(jì)，但是從相對科學(xué)的角度來預(yù)測，即使是比較樂觀的結(jié)論，2050年煤炭在能源消費(fèi)中的比重仍然會(huì)達(dá)到35%～40%，其戰(zhàn)略地位將由“主導(dǎo)能源”調(diào)整為“重要的基礎(chǔ)能源”。因此能源轉(zhuǎn)型可預(yù)見的前景將會(huì)是化石能源和新能源之間各司其職、取長補(bǔ)短，共同承擔(dān)各自在能源系統(tǒng)中的角色，形成多種能源并存的能源系統(tǒng)。在新的能源系統(tǒng)中，可再生能源作為整體將會(huì)成為重要的基礎(chǔ)能源之一，而不是成為主導(dǎo)能源（至少到2050年，可再生能源作為絕對主導(dǎo)能源的可能性不大）。而在此之前，在碳減排約束下，天然氣等較為清潔的化石能源和產(chǎn)業(yè)體系成熟的核電等新能源，將作為過渡性能源，在能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中起到非常重要的作用。當(dāng)然，所謂過渡能源是基于現(xiàn)有知識(shí)和信息基礎(chǔ)上的提法，是相對概念。未來某些過渡能源（例如非常規(guī)油氣）隨著資源可開采能力增強(qiáng)，也許將會(huì)成為重要且比較穩(wěn)定的能源供應(yīng)品種之一。這是非常現(xiàn)實(shí)和理性的選擇。

推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型短期需要解決的關(guān)鍵問題

能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中會(huì)出現(xiàn)不同的問題。這些問題，有的只存在于早期或中期階段，并隨著應(yīng)對措施的出臺(tái)而解決。例如，發(fā)電成本問題在可再生能源發(fā)展初期可能是影響其發(fā)展的最大問題之一，但目前成本已經(jīng)不算是制約可再生能源發(fā)展的問題。從當(dāng)前來看，“十三五”時(shí)期，能源轉(zhuǎn)型亟待解決可再生能源“棄風(fēng)”“棄光”問題、化石能源清潔化利用、推進(jìn)天然氣等過渡能源發(fā)展，以及提高重點(diǎn)領(lǐng)域的能源利用效率。

（一）著力解決可再生能源發(fā)電并網(wǎng)

2 0 1 7年初，國家能源局發(fā)布了《2016年風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行情況》，全年“棄風(fēng)”電量497億千瓦時(shí)，超過三峽全年發(fā)電量的一半，全國平均“棄風(fēng)”率達(dá)到17%，甘肅、新疆、吉林等地“棄風(fēng)”率高達(dá)43%、38%和30%。2017年上半年全國“棄風(fēng)”電量235億千瓦時(shí)，同比下降7%。全國“棄光”電量37億千瓦時(shí)，“棄光”率同比下降4.5個(gè)百分點(diǎn)。如此高的“棄風(fēng)”“棄光”率，不僅意味著資源的浪費(fèi)，而且影響了能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)展。

協(xié)調(diào)可再生能源發(fā)展與電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃。按照電源—電網(wǎng)—儲(chǔ)能—用電全產(chǎn)業(yè)鏈條綜合發(fā)展原則，對“風(fēng)”“光”等可再生能源發(fā)電和各級電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)。一是加快可再生能源基地外輸通道建設(shè)?？稍偕茉窗l(fā)展需要圍繞其特點(diǎn)從規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)上進(jìn)行統(tǒng)籌謀劃。例如，風(fēng)電規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃的銜接。近些年，中國在這方面做得很不夠，風(fēng)電規(guī)劃相當(dāng)成熟，而電力外送線路建設(shè)遲緩，電源建設(shè)與輸電規(guī)劃不協(xié)調(diào)，電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營的壟斷導(dǎo)致電力輸送線路的短缺，電力外送受限。近年來國家能源局做了很多規(guī)劃上的探索，以加強(qiáng)跨區(qū)域的輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，擴(kuò)大可再生能源資源的配置范圍。目前，哈密到鄭州、酒泉到湖南、內(nèi)蒙古西部到山東和南京的特高壓輸電線路正在建設(shè)。二是電網(wǎng)圍繞可再生能源發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整。電網(wǎng)規(guī)劃與可再生能源規(guī)劃的匹配并不僅是絕對量上的匹配。作為公共基礎(chǔ)設(shè)施，需要做出改變以適應(yīng)風(fēng)電、光電等波動(dòng)式能源的發(fā)展。目前，電網(wǎng)企業(yè)的接入條件雖然改進(jìn)了許多，但便捷性等仍然需要提高，這在某種程度上制約了分布式可再生能源發(fā)展。

解決可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。可再生能源的波動(dòng)性特點(diǎn)決定了現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)容納可再生能源的空間有限。一是發(fā)展電池儲(chǔ)能技術(shù)。在推進(jìn)儲(chǔ)能設(shè)備發(fā)展的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)“電池儲(chǔ)能＋可再生能源”發(fā)電模式，探索適應(yīng)中國現(xiàn)狀的儲(chǔ)能策略。依靠大容量、低成本新型儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)成功，并依托新型儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)品，構(gòu)建以光伏發(fā)電為主，其他清潔電源為輔的分布式智能光伏微電網(wǎng)。二是研究提高電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線的靈活性的技術(shù)。電網(wǎng)互聯(lián)互通是解決消納問題的重要途徑。增加電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線的靈活性是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)清潔供應(yīng)轉(zhuǎn)型的必要條件，需要在未來電網(wǎng)規(guī)劃和現(xiàn)有電網(wǎng)改造中予以足夠重視。三是發(fā)展一些適應(yīng)新能源波動(dòng)特點(diǎn)的設(shè)備，靈活性負(fù)荷。比如說風(fēng)電供熱，主要是希望建設(shè)一些可以調(diào)節(jié)負(fù)荷的鍋爐，就需求側(cè)改革。研究不同電源的協(xié)調(diào)性問題，特別是火電機(jī)組，如何更好地參與系統(tǒng)調(diào)控，提高靈活性。

構(gòu)建有利于可再生能源發(fā)展的市場制度和管理體制。通過建立全國統(tǒng)一的可再生能源綠色證書交易機(jī)制，進(jìn)一步完善新能源電力的補(bǔ)貼機(jī)制。同時(shí)與碳交易市場對接，降低可再生能源電力的財(cái)政資金補(bǔ)貼強(qiáng)度。實(shí)施可再生能源發(fā)電配額制度，逐步建立全面的可再生能源指標(biāo)管理和考核體系。

鼓勵(lì)多能互補(bǔ)等分布式應(yīng)用模式。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為多能互補(bǔ)集成優(yōu)化是能源革命的重要方向之一，多能互補(bǔ)集成優(yōu)化是解決“棄風(fēng)”“棄光”問題的有效舉措，示范工程只是起步，未來市場不可限量。目前，分布式能源的單項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)具備了利用條件，但是進(jìn)行多能互補(bǔ)或者冷熱電聯(lián)供的結(jié)合，有待進(jìn)一步研究探索。一是加強(qiáng)終端系統(tǒng)整合優(yōu)化，在新增區(qū)域，比如新城鎮(zhèn)、工業(yè)園區(qū)、大型工業(yè)設(shè)施、商務(wù)區(qū)、海島實(shí)施終端化多能互補(bǔ)，因地制宜推廣風(fēng)電等技術(shù)，加強(qiáng)熱、電、冷、氣能源生產(chǎn)的耦合集成和互補(bǔ)利用。二是利用大型綜合能源基地的資源，包括風(fēng)能、太陽能、天然氣等，發(fā)揮組合優(yōu)勢，推動(dòng)風(fēng)、光、氣組合應(yīng)用。除了多能互補(bǔ)之外，農(nóng)光互補(bǔ)模式、與建筑相結(jié)合的應(yīng)用模式也是未來可再生能源發(fā)展的重要模式。

（二）大力推廣化石能源的清潔利用

在中國，所有化石能源的高效清潔利用（或稱為節(jié)能、低碳化利用）和環(huán)境效益提高都應(yīng)該理解為“轉(zhuǎn)型”。清潔能源利用技術(shù)的開發(fā)在德國和美國均被作為能源轉(zhuǎn)型的重要實(shí)現(xiàn)路徑。因此，大力開發(fā)相關(guān)的清潔能源利用技術(shù)，特別是煤炭和石油清潔利用技術(shù)，是通過“內(nèi)部挖潛”推動(dòng)能源系統(tǒng)低碳化轉(zhuǎn)型的重要途徑。這些清潔能源利用技術(shù)的進(jìn)展和商業(yè)化時(shí)間，將不僅影響過渡能源“過渡期”的長短，而且決定各過渡能源品種的相對低位。比如，如果碳捕捉和儲(chǔ)存技術(shù)能源實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，則煤炭、石油和天然氣均可成為“無碳”能源，這將對未來能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響。此外，以海水中的氘為原料的核聚變技術(shù)的研發(fā)和工業(yè)化進(jìn)展，不僅將影響目前的核能利用方式壽命，而且對未來能源轉(zhuǎn)型方向和路徑產(chǎn)生不可忽視的影響。

（三）選擇適合國情的過渡能源

選擇恰當(dāng)?shù)?、符合本國國情的過渡能源不僅有利于能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的推進(jìn)，而且能夠確保轉(zhuǎn)型進(jìn)程最大限度地符合轉(zhuǎn)型方向的要求，并為形成一個(gè)可持續(xù)且安全的能源體系創(chuàng)造良好的條件。在碳減排約束下，天然氣等較為清潔的化石能源和產(chǎn)業(yè)體系成熟的核電等新能源，將作為過渡性能源，在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中起到非常重要的作用。當(dāng)然，所謂過渡能源是基于現(xiàn)有知識(shí)和信息基礎(chǔ)上的提法，是相對概念。未來某些過渡能源（例如非常規(guī)油氣）隨著資源可開采能力增強(qiáng)，也許將會(huì)成為重要且比較穩(wěn)定的能源供應(yīng)品種之一。這是非?，F(xiàn)實(shí)和理性的選擇。

中國天然氣（包括煤層氣、頁巖氣和天然氣水合物等非常規(guī)天然氣）潛在資源非常豐富，其發(fā)展前景日益得到認(rèn)可。按照供給能力估計(jì)，2030年可達(dá)到國內(nèi)生產(chǎn)3000億立方米的規(guī)模，加上進(jìn)口可到4000～5000億立方米，可以占到一次能源比重的10%以上。天然氣的發(fā)展過去主要受制于長距離運(yùn)輸和產(chǎn)量限制。近年來，頁巖氣革命的推動(dòng)和LNG產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，天然氣作為排放比石油和煤炭更為清潔的能源，其發(fā)展前景日益得到認(rèn)可。

此外，核電、水電也將會(huì)在特定的歷史時(shí)期，承擔(dān)能源轉(zhuǎn)型的重?fù)?dān)，為可再生能源開發(fā)技術(shù)研發(fā)和利用模式規(guī)模化推廣贏得時(shí)間。中國運(yùn)行的核電站有6座。到2040年，中國將投入3450億美元用于新的核電站，屆時(shí)139座和反應(yīng)堆投入運(yùn)行，超過美國和歐洲，并占屆時(shí)全球核電的50%。根據(jù)中國工程院發(fā)布的《中國能源中長期（2030、2050）發(fā)展戰(zhàn)略研究》，2050年，我國核電總裝機(jī)容量達(dá)到4億千瓦，占總裝機(jī)容量的16%，核電占發(fā)電量的24%?；谖覈茉促Y源稟賦和能源供需狀況，為實(shí)現(xiàn)能源體系向可持續(xù)、安全、清潔、低碳的能源體系順利轉(zhuǎn)型，需要選擇一個(gè)包括核能、煤炭、石油和天然氣在內(nèi)的能源組合作為“過渡能源”。

（四）推動(dòng)企業(yè)、個(gè)人、公共機(jī)構(gòu)等不同主體節(jié)能

為完成“十三五”時(shí)期節(jié)能減排的主要目標(biāo)，2016年國務(wù)院印發(fā)了《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》。其中指出，“十三五”時(shí)期要加強(qiáng)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、商貿(mào)流通等重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能。目前中國能源消費(fèi)統(tǒng)計(jì)口徑也是落在宏觀或中觀層面。但是，節(jié)能減排歸根結(jié)蒂是一種行為，最終是由不同的、具體的主體來實(shí)施的。而且從微觀主體出發(fā)，能夠更為精準(zhǔn)地對實(shí)施節(jié)能行為進(jìn)行激勵(lì)。例如，隨著城鎮(zhèn)化推進(jìn)，生活部門能源消費(fèi)比重逐步提高，未來將成為能耗較高的部門之一。而在居民日常生活中，往往只需改變行為方式便能產(chǎn)生節(jié)能效果。如果通過隨手關(guān)掉家用電器待機(jī)狀態(tài)，就能夠節(jié)約3%左右能源消耗量。公共機(jī)構(gòu)亦是如此，公共機(jī)構(gòu)能耗環(huán)節(jié)更多的是建筑節(jié)能。而公共機(jī)構(gòu)的能源消費(fèi)者沒有支出約束，很容易浪費(fèi)大量寶貴的能源資源。企業(yè)由于能源價(jià)格成本相對較低，事實(shí)上其節(jié)能動(dòng)力并不是很足。因此，未來實(shí)施節(jié)能戰(zhàn)略可以轉(zhuǎn)換思路，更加注重對用能主體的研究，節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策適時(shí)轉(zhuǎn)向微觀主體激勵(lì)政策。

作者單位：中國社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)所能源經(jīng)濟(jì)研究室