周宏春

(1.21世紀(jì)馬克思主義研究院，天津市南開區(qū)，300191；2.國務(wù)院發(fā)展研究中心，北京市東城區(qū)，100010)

隨著社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，世界各國能源低碳轉(zhuǎn)型一直在路上。從世界能源結(jié)構(gòu)演變進(jìn)程看，大致經(jīng)過了以薪柴為主的生物質(zhì)能源、以煤炭石油天然氣為主的化石能源以及未來以新能源可再生能源為主體的現(xiàn)代能源體系。換言之，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)是一個(gè)“此消彼長”的過程，一種能源占比的下降伴隨著另一種能源占比的上升，技術(shù)進(jìn)步、資源稟賦等是能源結(jié)構(gòu)升級(jí)的內(nèi)在因素，突發(fā)事件是外在誘因。

1 碳達(dá)峰碳中和對(duì)我國能源轉(zhuǎn)型提出新要求

1.1 碳達(dá)峰碳中和的概念

碳達(dá)峰是二氧化碳等溫室氣體排放達(dá)到最大值(峰值)；碳中和是人為碳排放與人為碳去除的相抵消，是人為“凈零”碳排放。盡管海洋、森林、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)有一定的碳匯能力，但海洋酸化已很嚴(yán)重，如沿海赤潮等富營養(yǎng)化問題就是佐證；如繼續(xù)按傳統(tǒng)辦法吸收二氧化碳會(huì)影響海洋生物乃至海洋生態(tài)安全。因此，碳中和要控制并降低碳排放、減少碳排放總量，碳匯只考慮新增的吸收二氧化碳的量，以人類碳排放不再增加氣候系統(tǒng)的壓力為目標(biāo)。

我國的碳達(dá)峰是指二氧化碳這一溫室氣體的排放達(dá)到峰值；我國碳中和的“碳”也是二氧化碳。盡管溫室氣體除二氧化碳之外，還包括甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物等6種氣體。由于我國尚未簽署甲烷等非二氧化碳溫室氣體減排的國際協(xié)議，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)時(shí)是否包含非二氧化碳溫室氣體，取決于國家的未來決策和基礎(chǔ)研究等條件支撐。

溫室效應(yīng)早已引起科學(xué)家的注意。1824年法國學(xué)者傅里葉提出，地球大氣層猶如溫室大棚的玻璃具有增溫效果；1958年美國斯克里普斯海洋研究所在夏威夷冒納羅亞山3 400 m處建立二氧化碳觀測站；1979年2月日內(nèi)瓦第一次世界氣候大會(huì)(FWCC)提出并確立“氣候變暖”議題；1988年世界氣象組織(WMO)和聯(lián)合國環(huán)境署(UNEP)成立氣候變化政府間專門委員會(huì)(IPCC)，并于1990年、1995年、2001年、2007年、2014年、2022年發(fā)布6次評(píng)估報(bào)告。第6次報(bào)告第一工作組報(bào)告《氣候變化2021：自然科學(xué)基礎(chǔ)》的結(jié)論包括：1850-1900年以來，地表平均溫度上升約1.1 ℃；極端氣象災(zāi)害造成的損失主要包括沿海地區(qū)人員死亡與損失增加，對(duì)電力、應(yīng)急及其他系統(tǒng)破壞增加，對(duì)貧困地區(qū)影響增大，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)損失，威脅糧食安全，損害海洋生態(tài)系統(tǒng)，并對(duì)陸地和內(nèi)陸水域生態(tài)系統(tǒng)造成損失等[1]。

關(guān)于引起氣候變化的原因?qū)W術(shù)界有不同認(rèn)識(shí)。IPCC報(bào)告匯總工業(yè)革命以來的氣候變化，是百年尺度的，認(rèn)為氣候變化很可能由人為排放引起；而千年尺度的物候?qū)W研究和萬年尺度的地質(zhì)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，氣候變化有其自身規(guī)律。千年尺度的研究發(fā)現(xiàn)，5 000年以來地球多次發(fā)生氣候變暖變冷現(xiàn)象，約500年 1個(gè)小周期，氣溫升降幅度在2～4 ℃。地質(zhì)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，全新世1萬年以來地球出現(xiàn)多次“冰期”和“間冰期”。所以氣候變化是人為排放還是自然變化引起并沒有共識(shí)。此外，地球氣溫還受太陽系乃至宇宙的影響。2009年冬天和2020年冬天均很冷，間隔11年正好是太陽黑子活動(dòng)周期。簡言之，氣候變化是一個(gè)科學(xué)問題，不同研究會(huì)有不同結(jié)論；應(yīng)對(duì)氣候變化國際公約是國際共識(shí)，碳達(dá)峰、碳中和是發(fā)展問題，是國際貿(mào)易和地緣政治問題，需要世界各國攜手合作共同采取行動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化問題[2]。

1.2 “雙碳”目標(biāo)下的相關(guān)機(jī)遇與挑戰(zhàn)

1.2.1 相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇

相關(guān)研究表明，要實(shí)現(xiàn)我國碳中和遠(yuǎn)景目標(biāo)，需要百萬億元的投資，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)由高碳到低碳、近零碳的轉(zhuǎn)變，因此低碳產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和產(chǎn)品均有巨大機(jī)遇。

(1)能源清潔低碳化。雖然我國光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)等清潔能源裝機(jī)容量增長迅速，接近發(fā)電裝機(jī)容量的一半，但在能源結(jié)構(gòu)中的占比依然較低，從而為清潔能源、相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品帶來發(fā)展機(jī)遇。

(2)工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。據(jù)“十四五”規(guī)劃，降低鋼鐵、有色、石化、化工、造紙、水泥等行業(yè)能耗和碳排放強(qiáng)度潛力巨大。

(3)交通綠色低碳。據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》，到2025年，新能源車滲透率將提高至20%左右，到2035年純電動(dòng)車將成為新銷售車輛主流，從而為新能源汽車及其上游“三電”、氫能、材料、設(shè)備及充電樁等帶來機(jī)遇。

(4)建筑節(jié)能降碳發(fā)展機(jī)遇。要提高建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展綠色建筑，進(jìn)行既有建筑的節(jié)能低碳改造，按照更高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造新建筑。綠色建筑產(chǎn)品、技術(shù)及認(rèn)證等領(lǐng)域，發(fā)展空間均很大。

(5)碳移除技術(shù)。通過植樹造林、退耕還林還草等可以提高碳匯水平?！笆濉蹦┪覈址e蓄量已超過175億m3，但絕對(duì)水平依然較低，所以碳捕獲、碳利用和碳儲(chǔ)存(CCUS)以及碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)(CCE)等技術(shù)蘊(yùn)藏著巨大機(jī)遇。

1.2.2 經(jīng)濟(jì)社會(huì)面臨的相關(guān)挑戰(zhàn)

“雙碳”目標(biāo)下我國國民經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展也面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

(1)發(fā)展不平衡不充分的挑戰(zhàn)，體現(xiàn)在我國東西部、南北方、城鄉(xiāng)等空間上的不平衡和富裕時(shí)間先后的不平衡；工業(yè)化和城市化的歷史任務(wù)尚未完成是發(fā)展的不充分。例如，基礎(chǔ)設(shè)施尚未建成，“一線”城市仍有不少“磚混”建筑、臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié)在“城中看?！睍r(shí)有出現(xiàn)，因而迫切需要進(jìn)行城市建筑更新。從居民福利水平看，數(shù)億人沒有用過“抽水馬桶”、沒有坐過飛機(jī)。所以實(shí)現(xiàn)中國式現(xiàn)代化目標(biāo)，能源消費(fèi)仍要增長，但在發(fā)展的同時(shí)還要控制能耗和二氧化碳排放，既要關(guān)注長期問題，也要解決緊迫的現(xiàn)實(shí)問題。

(2)我國能源資源稟賦以煤為主，雖然2021年人均能源消費(fèi)僅3.5 t標(biāo)準(zhǔn)煤，但碳排放總量在100 t以上，人均水平與歐盟國家相當(dāng)，碳減排國際壓力較大。

(3)碳中和起點(diǎn)強(qiáng)度高、實(shí)現(xiàn)時(shí)間短；從碳達(dá)峰到碳中和僅30 a時(shí)間，西方國家一般在40～70 a 之間?？傊覈鵁o法效仿發(fā)達(dá)國家自然達(dá)峰做法，而要推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，探索一條符合我國國情的碳中和之路[2]。

1.3 “雙碳”目標(biāo)下，國家頂層部署的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)任務(wù)

習(xí)近平總書記高度重視應(yīng)對(duì)氣候變化和碳達(dá)峰、碳中和問題。習(xí)近平總書記多次參與重大氣候外交活動(dòng)，為《巴黎協(xié)定》達(dá)成、簽署、生效和實(shí)施做出歷史性突出貢獻(xiàn)[3]；習(xí)近平總書記提出，應(yīng)對(duì)氣候變化不是別人要我們做，而是我們自己要做。2020年9月22日是重要的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。2020年9月22日以來，習(xí)近平總書記在國內(nèi)外的不同場合，論述“雙碳”50多次。需要指出的是，2020年12月16-18日的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議要求制定到2030年的碳達(dá)峰行動(dòng)方案。2021年3月15日，中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議指出，碳達(dá)峰碳中和是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，要納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局。國家對(duì)我國碳達(dá)峰碳中和工作有過2次“糾偏”，第1次是針對(duì)少數(shù)地區(qū)希望上“高能耗高排放”項(xiàng)目，中央會(huì)議和文件對(duì)此嚴(yán)令禁止；第2次“糾偏”是2021年7月30日中央政治局會(huì)議，針對(duì)國內(nèi)一些地方和行業(yè)“率先達(dá)峰”表態(tài)，中央政治局會(huì)議要求全國一盤棋，糾正運(yùn)動(dòng)式“減碳”。所有這些，都為我國碳達(dá)峰碳中和工作明確了基調(diào)和原則[2]。

國家“1+N”政策已經(jīng)出臺(tái)。2021年10月，《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念 做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》[4](以下簡稱《意見》)和《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》(以下簡稱《方案》)相繼發(fā)布。《意見》提出，2025年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2020年下降18%；到2030年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降65%以上，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)25%左右，二氧化碳排放量達(dá)到峰值并穩(wěn)中有降；到2060年，綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系和清潔低碳安全高效的能源體系全面建立，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)80%以上，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)?！兑庖姟诽岢?0方面31項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，包括：推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，加快推進(jìn)低碳交通運(yùn)輸體系建設(shè)，提升城鄉(xiāng)建設(shè)綠色低碳發(fā)展質(zhì)量，持續(xù)鞏固提升碳匯能力，加強(qiáng)綠色低碳重大科技攻關(guān)和推廣應(yīng)用，完善政策體系、推進(jìn)市場化機(jī)制建設(shè)等。

《方案》提出“十四五”“十五五”的目標(biāo)任務(wù)，其中，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、節(jié)能降碳增效、工業(yè)領(lǐng)域和城鄉(xiāng)建設(shè)碳達(dá)峰、交通運(yùn)輸綠色低碳、循環(huán)經(jīng)濟(jì)助力降碳、綠色低碳科技創(chuàng)新、碳匯能力鞏固提升、綠色低碳全民行動(dòng)及各地梯次有序達(dá)峰等“碳達(dá)峰十大行動(dòng)”是重點(diǎn)[5]。能源、工業(yè)、城鄉(xiāng)、交通、碳匯是縱向方面，縱向要到底；節(jié)能、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、科技創(chuàng)新是橫向方面，橫向要到邊；全國、各地梯次有序，覆蓋全國范圍；組織領(lǐng)導(dǎo)、全民行動(dòng)涉及每一個(gè)主體，人人有責(zé)，領(lǐng)導(dǎo)是關(guān)鍵?！斗桨浮肥撬木S的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。國家層面的“1+N”政策體系已經(jīng)面世，《意見》和《方案》是“1”，是頂層設(shè)計(jì)，提出我國碳達(dá)峰碳中和時(shí)間表、路線圖和施工圖，其中，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型均是重要目標(biāo)任務(wù)，相關(guān)部門行動(dòng)方案是“N”，能源領(lǐng)域的碳達(dá)峰碳中和規(guī)劃已經(jīng)出臺(tái)，關(guān)鍵在落實(shí)落地。

2 “雙碳”背景下構(gòu)建新型能源體系的思考

能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是碳排放的主要來源。從全球平均看，二氧化碳等溫室氣體的55%來自能源生產(chǎn)和消費(fèi)；而我國的占比在60%以上，煤電排放的二氧化碳等溫室氣體占比在40%以上。在碳中和背景下我國能源發(fā)展戰(zhàn)略涉及的方面眾多，“碳中和背景下能源發(fā)展戰(zhàn)略的若干思考”[6]“對(duì)碳中和導(dǎo)向下我國能源發(fā)展的若干戰(zhàn)略思考”[7]等文章已有詳細(xì)研究。在處理降碳與能源安全的矛盾過程中，要分清主要矛盾和次要矛盾，要不要發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)是主要矛盾，其他如結(jié)構(gòu)優(yōu)化、安全高效、清潔低碳、成本最低、能源獨(dú)立、國內(nèi)外統(tǒng)籌等細(xì)分領(lǐng)域目標(biāo)是次要矛盾?；谏鲜稣J(rèn)識(shí)，筆者曾經(jīng)在“對(duì)碳中和導(dǎo)向下我國能源發(fā)展的若干戰(zhàn)略思考”一文中，將碳中和背景下的我國能源發(fā)展戰(zhàn)略概化為圖1，并且目前又進(jìn)行了如下深入思考。

圖1 碳中和背景下的我國能源發(fā)展戰(zhàn)略構(gòu)成示意

2.1 推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，穩(wěn)妥降碳

從世界能源發(fā)展規(guī)律看，人類最初是以利用生物質(zhì)能源為主，工業(yè)革命后開始利用煤炭等化石能源，而可再生能源的利用時(shí)間并不長；因此能源結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從低碳到高碳再回歸低碳的演變過程。據(jù)中電聯(lián)和美國能源信息署(EIA)2021年的資料[8]，2020年美國工業(yè)、服務(wù)業(yè)和居民用電占比分別為26.5%、34.2%和39.3%，分別高出我國-40.5、18.1、24.7個(gè)百分點(diǎn)。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用電結(jié)構(gòu)的差異，我國單位GDP電耗是美國的2.8倍，但人均生活用電量僅是美國的17.6%。因此，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)仍是我國未來的努力方向，追求減污降碳協(xié)同應(yīng)成為重要內(nèi)容。

2.1.1 可再生能源與化石能源的對(duì)比分析

2005-2020年我國煤炭消費(fèi)占比、非化石能源電力和火電占比變化如圖2所示。通過對(duì)能源數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，雖然全國煤炭消費(fèi)占比由2005年的72.4%下降到2020年的56.8%，平均每年下降1.04個(gè)百分點(diǎn)，但全國原煤產(chǎn)量卻由2005年的23.65億t增加到2019年的38.46億t，增長了近15億t。而同時(shí)煤電裝機(jī)容量占比在不斷下降，由2005年的75.68%下降到2020年的56.59%，下降了19個(gè)百分點(diǎn)。雖然非化石能源裝機(jī)容量提高了43.41%，但非化石能源電力僅從2005年的7.4%增長到2020年的15.9%，說明非化石能源的發(fā)電效率遠(yuǎn)低于煤炭發(fā)電效率?；茉磁c可再生能源特點(diǎn)的對(duì)比分析見表1。因此，穩(wěn)妥有序、安全降碳非常重要。要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)不是一刀切地不要煤炭和煤電，而要堅(jiān)持先立后破，還原煤炭是商品的本來屬性以及煤炭是燃料、原料的雙重屬性，不能在輿論上跟風(fēng)，將煤炭看成是“骯臟的能源”和“噬水的煤炭”。

圖2 2005-2020年我國煤炭消費(fèi)占比、非化石能源電力和火電占比變化

表1 化石能源與可再生能源特點(diǎn)對(duì)比分析

2.1.2 提升非化石能源占比，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化

煤炭作為燃料主要用于電力、熱力生產(chǎn)，作為原料主要用于工業(yè)，如精煉金屬、生產(chǎn)化肥和化工產(chǎn)品等，合理控制煤炭消費(fèi)增長仍是主要方向。《方案》要求，“‘十四五’時(shí)期嚴(yán)格合理控制煤炭消費(fèi)增長，‘十五五’時(shí)期逐步減少”。《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》要求，抓好煤炭清潔高效利用，促進(jìn)新能源占比逐漸提高，推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合。因此，要在煤炭勘探、采煤、選煤、配煤和煤炭分級(jí)利用的全生命周期中，深挖煤炭清潔高效利用潛力，形成優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)字化、智能化的新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)。推動(dòng)重點(diǎn)用煤行業(yè)減煤、限煤；合理劃定禁止煤炭散燒的區(qū)域，科學(xué)有序地推進(jìn)散煤替代；推動(dòng)煤電向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型。這些要求是推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型平穩(wěn)過渡的必然舉措，也是保障國家能源安全的必然選擇。

逐步提升非化石能源消費(fèi)占比是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容。中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議已經(jīng)提出，合理發(fā)展天然氣，安全發(fā)展核電，大力發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能等非化石能源，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，努力以非化石能源滿足新增能源需求、替代存量化石能源消費(fèi)量；深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。但新能源可再生能源開發(fā)利用受資源條件約束，并非取之不盡用之不竭，例如，沒有太陽光，光伏發(fā)電板建的再多也發(fā)不了電；沒有風(fēng)，風(fēng)機(jī)建的再多也發(fā)不了電；上游不來水，水電站的容量建的再大也發(fā)不了電。

因此，要建設(shè)形成集風(fēng)、光、水、煤于一體的現(xiàn)代能源基地，以電網(wǎng)為平臺(tái)的能源綜合調(diào)控系統(tǒng)，促進(jìn)電、熱、冷、氣等能源深度耦合，工業(yè)、交通、建筑的電能替代以及多種儲(chǔ)能設(shè)備、用能負(fù)荷，乃至多系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，以提高能源系統(tǒng)的安全性、靈活性和綜合利用效率。要走中國特色的低碳發(fā)展道路，應(yīng)發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)作用，并給顛覆性技術(shù)留下足夠的空間。在電力供應(yīng)不是特別寬裕的情況下，應(yīng)充分發(fā)揮自備電廠存量資源的作用，以滿足電力公用、城市基礎(chǔ)設(shè)施和居民生活水平提高的用電需求。

2.2 能源轉(zhuǎn)型期氫和智慧能源的重要作用

在推進(jìn)我國能源轉(zhuǎn)型過程中，除尋求“用炭不排碳”的化石能源安全高效、清潔低碳利用外，在蓄能、智慧化調(diào)節(jié)方面要“補(bǔ)短板”，以促進(jìn)能源供應(yīng)端的多元化低碳化、用能端的柔性化高效化、平臺(tái)端的數(shù)字化智能化。

2.2.1 氫

氫，與柴油、汽油等品種類似，是一種清潔高效、來源廣泛的二次能源，是一種“含能量”物質(zhì)或含能載體，是未來我國能源體系的重要組成部分，是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。發(fā)展氫產(chǎn)業(yè)對(duì)于支撐我國高質(zhì)量發(fā)展、推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

2020年，全球氫氣需求量達(dá)9 000萬t，氫氣產(chǎn)量約7 000萬t，幾乎完全通過化石燃料生產(chǎn)，給全球帶來了近9億t CO2排放量。在制氫方面，76%以天然氣為原料，剩余23%主要以煤炭為原料，電解法制氫只占約1%。每年生產(chǎn)氫氣消費(fèi)天然氣約2 050億m3(占全球天然氣消費(fèi)總量6%)、煤炭1.07億t(占全球煤炭消耗總量的2%)。2021年，我國氫產(chǎn)量約3 342萬t，新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量為573萬kW，如圖3所示。

圖3 我國近年來的氫能產(chǎn)量和新型裝機(jī)容量[9]

氫的特點(diǎn)，一是資源豐富，可由水制取，水是地球上最豐富的資源；二是燃燒剩余物是水，是清潔能源；三是燃燒熱值高，約為汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍；四是效率高，氫燃料電池效率高于內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)效率在20%～30%之間；如果考慮馬達(dá)和控制器耗損，內(nèi)燃機(jī)輸出能量僅約24%或更低；而燃料電池效率在35%～45%之間。

目前制氫方式主要有4種：化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)物制氫、電解水制氫、生物質(zhì)及其他制氫。煤和天然氣制氫成本較低，以天然氣制氫的經(jīng)濟(jì)性最好。天然氣制氫應(yīng)用廣泛，但原料利用率低、工藝復(fù)雜、操作難度高，且生成物中二氧化碳等溫室氣體的排放成為重大制約。工業(yè)副產(chǎn)物制氫，不僅可以“變廢為寶”，成本也較低。電解水制氫，歷經(jīng)百年發(fā)展，在系統(tǒng)安全、電氣安全、設(shè)備安全等方面形成了較為完善的標(biāo)準(zhǔn)體系和管理規(guī)范，涵蓋氫氣站、系統(tǒng)技術(shù)、供配電系統(tǒng)規(guī)范等；產(chǎn)品純度高、無污染，但成本較高制約了其推廣應(yīng)用。光解水與生物質(zhì)制氫的技術(shù)尚未成熟，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化還需一段時(shí)間。

氫，與需要電纜輸送的電力不同，可以隨交通工具攜帶，不僅可以作為儲(chǔ)能用途，還可廣泛用作工業(yè)原料；既可作為現(xiàn)代化交通運(yùn)輸工具的燃料直接使用，通過燃料電池技術(shù)應(yīng)用于汽車、軌道交通、船舶等領(lǐng)域，還可用于分布式發(fā)電，為住宅、商業(yè)建筑等供電供暖，也可作為煉化、鋼鐵、冶金等行業(yè)的高效原料、還原劑和高品質(zhì)熱源[10]。

但氫發(fā)展中的問題也需引起重視。一是隨著化石能源制氫的碳減排及氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相應(yīng)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)十分迫切；二是用電制氫效率較低，用電解水制氫的效率還要再打折；三是燃料電池車用氫不同于一般工業(yè)用氫，對(duì)純度要求很高，同時(shí)成本高、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)緩慢等也制約了燃料電池用氫的發(fā)展；四是氫在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過程中的安全性要求較高。

在氫能發(fā)展領(lǐng)域，近期可從4個(gè)方面進(jìn)行推進(jìn)：利用沿?；ぞ奂瘏^(qū)建成擴(kuò)大氫能利用的樞紐，鼓勵(lì)當(dāng)前使用化石燃料制氫的煉油和化工企業(yè)轉(zhuǎn)向更清潔的方式制氫；充分利用現(xiàn)有天然氣基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)輸氫以降低成本；積極擴(kuò)大氫在交通領(lǐng)域的應(yīng)用范圍；加強(qiáng)國際合作，啟動(dòng)國際氫貿(mào)易，建立首批航運(yùn)線路。提升氫在全球能源體系的影響力。同時(shí)，應(yīng)確立氫發(fā)展長期戰(zhàn)略、刺激氫發(fā)展的市場需求，并在發(fā)展中防范氫產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)，支持科技研發(fā)以降低制氫成本[11]。目前我國各地積極推動(dòng)氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已經(jīng)初步構(gòu)建起生產(chǎn)-運(yùn)輸-儲(chǔ)存-使用氫的產(chǎn)業(yè)鏈條，今后要繼續(xù)積極開拓市場引導(dǎo)氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.2.2 智慧能源

智慧能源，不是新的能源品種，而是擁有自組織、自檢查、自平衡、自優(yōu)化等功能，在“電源、儲(chǔ)能、輸電、配電、售電、終端用戶能效管理、節(jié)能云平臺(tái)”等領(lǐng)域加強(qiáng)整合，形成能源互聯(lián)網(wǎng)，以滿足系統(tǒng)、安全、清潔和經(jīng)濟(jì)要求的能源組織形式。發(fā)展智慧能源的目的是利用信息技術(shù)，特別是大數(shù)據(jù)、人工智能等，可實(shí)現(xiàn)電能的優(yōu)化配置和高效利用，推進(jìn)能源生產(chǎn)與消費(fèi)模式革命，提高能源利用效率。而加快發(fā)電設(shè)施、用電設(shè)施和電網(wǎng)智能化改造，能提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性；而加強(qiáng)分布式能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高可再生能源占比，促進(jìn)能源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化[12]是智慧能源的內(nèi)在要求。通過燃煤電廠的靈活性、節(jié)能和熱電聯(lián)產(chǎn)的“三改聯(lián)動(dòng)”，是目前我國最經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能乃至保證能源供應(yīng)安全的有效途徑。

制定能源轉(zhuǎn)型和能源企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，需要考慮國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的全局，以世界標(biāo)準(zhǔn)、國際眼光進(jìn)行規(guī)劃。要做好頂層設(shè)計(jì)，以便能頂天立地。所謂頂天，就是要順應(yīng)綠色低碳發(fā)展國際潮流，符合聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展2030目標(biāo)，并且要關(guān)注并用好國家政策導(dǎo)向；在頂天的同時(shí)還要能立地，即，工作有抓手、項(xiàng)目能落地、結(jié)果可顯現(xiàn)、可考核。這樣，通過能源綠色低碳化可為經(jīng)濟(jì)繁榮奠定基礎(chǔ)，而通過創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)可謀劃長遠(yuǎn)，以能源資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

3 俄烏沖突對(duì)全球能源轉(zhuǎn)型的影響以及能源安全的啟示

俄烏沖突時(shí)間超過半年，其影響顯而易見：歐盟國家能源價(jià)格上漲，部分國家重啟燃煤電廠等。同時(shí)俄烏沖突也影響了歐盟國家的碳中和進(jìn)程。但能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的波折也揭示出事物發(fā)展波浪式前進(jìn)、螺旋式上升的規(guī)律。國外能源轉(zhuǎn)型情景與1973年能源危機(jī)帶來的情景類似，轉(zhuǎn)型方向不會(huì)有大的變化，歐盟國家與俄羅斯能源(特別是天然氣)的“脫鉤”步伐會(huì)加快。

俄烏沖突導(dǎo)致全球范圍內(nèi)一度廣遭“拋棄”的煤炭和煤電重新受到重視。德國、英國、法國等在呼吁節(jié)約用能的同時(shí)，也一改以往的“棄煤”姿態(tài)，加大燃煤發(fā)電量以彌補(bǔ)因天然氣短缺帶來的供應(yīng)缺口。法國準(zhǔn)備重啟一家燃煤電廠，以便在冬季寒冷到來時(shí)增加發(fā)電量。德國放棄了2035年100%綠電目標(biāo)，上議院批準(zhǔn)一項(xiàng)能源法案，包括可再生能源新目標(biāo)、天然氣進(jìn)口計(jì)劃、燃煤和燃油發(fā)電機(jī)組將重返電力市場等。德國2030年的綠電目標(biāo)為80%，到21世紀(jì)末將風(fēng)能和太陽能裝機(jī)容量增長3倍，從117 GW增加到360 GW。德國原計(jì)劃退煤退核退氣，現(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橥藲馔嗣涸偻撕?。美國的情況也大致如此。美國自1973年能源危機(jī)后確定“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略，到2021年基本實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”，能源技術(shù)也取得較大進(jìn)步。美國最高法院2022年6月30日對(duì)西弗吉尼亞州訴美國環(huán)保署(EPA)案作出最終裁決：限制EPA利用《清潔空氣法案》來監(jiān)管發(fā)電廠溫室氣體排放的權(quán)力，反映了美國在環(huán)境保護(hù)上的“進(jìn)三步退兩步”。

面對(duì)降碳和石油天然氣對(duì)外依存度居高不下的雙重壓力，我國必須把能源安全放在更為重要的位置。能源安全，包括保障國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的能源供應(yīng)安全、能源系統(tǒng)運(yùn)行安全及民生用能安全等方面。以往能源安全風(fēng)險(xiǎn)主要源于自然災(zāi)害、金融危機(jī)、地緣政治等方面；由于臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害曾經(jīng)導(dǎo)致我國南方一些地方的油價(jià)上漲。而今，一些風(fēng)險(xiǎn)還來自突發(fā)因素，如俄烏沖突等“黑天鵝”事件，尤其是北溪輸氣管道的破壞，加大了歐洲國家能源供應(yīng)的緊張程度；此外，也有來自技術(shù)方面的風(fēng)險(xiǎn)，如電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)以及生產(chǎn)運(yùn)行操作等技術(shù)層面的風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)一旦發(fā)生，會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活的正常秩序產(chǎn)生較大破壞。在面對(duì)自然災(zāi)害時(shí)應(yīng)對(duì)能源安全風(fēng)險(xiǎn)的主要措施是油氣儲(chǔ)備(包括國家的戰(zhàn)略儲(chǔ)備和企業(yè)的商業(yè)儲(chǔ)備)能在能源供應(yīng)緊張時(shí)有效釋放(美國這方面已有成功的實(shí)踐)。因此，要保障我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源的需求，必須建立能源供給應(yīng)急預(yù)案，防范各種人為因素和自然災(zāi)害給能源供應(yīng)安全帶來的風(fēng)險(xiǎn)隱患。

4 結(jié)語

“欲速則不達(dá)”是我國先人的認(rèn)識(shí)。我國能源轉(zhuǎn)型需要較長時(shí)間，不可能一蹴而就，一定要處理好降碳與安全發(fā)展之間的關(guān)系。在降碳過程中，必須警惕各種風(fēng)險(xiǎn)，包括急功近利對(duì)經(jīng)濟(jì)的剛性破壞，無視科學(xué)進(jìn)行的“一刀切”“齊步走”式減碳引發(fā)的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，包括時(shí)時(shí)、事事、處處都要減碳引發(fā)的不公平等，更要警惕西方國家利用“雙碳”的信息不對(duì)稱遏制中國發(fā)展[13]。中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議已提出要求，堅(jiān)持全國統(tǒng)籌、“全國一盤棋”，糾正“運(yùn)動(dòng)式減碳”。要兼顧并處理好降碳和能源安全關(guān)系，必須將能源安全放在優(yōu)先位置。一要發(fā)揮煤炭的兜底和壓艙石作用，減輕油氣進(jìn)口導(dǎo)致外匯快速消耗的壓力；研發(fā)“利用炭少排碳乃至不排碳”的技術(shù)路徑，推動(dòng)煤炭安全高效、清潔低碳利用；二要把電力供應(yīng)安全放在首位，要避免電力生產(chǎn)供應(yīng)發(fā)生重特大事故、電力設(shè)施破壞、電力供應(yīng)持續(xù)危機(jī)等突發(fā)事件引起的大面積停電；特別要避免新型電力系統(tǒng)出現(xiàn)大面積停電的潛在風(fēng)險(xiǎn)，以局部安全保障系統(tǒng)整體安全的方式，讓能源的“飯碗”牢牢端在自己的手上。