《中国能源》杂志社 ENERGY OF CHINA

贯彻落实五中全会精神

    推进新时代能源转型发展 应特别关注的若干重大问题


     摘要:在应对全球气候变化的大背景下,全球能源正在朝着低碳化方向加快转型。中国及时提出了推动能源转型发展的国家战略。顺应全球能源发展的大趋势,实现国家既定的绿色发展、构建新的能源体系的战略目标,应准确判断全球能源转型发展大势,洞察全球能源安全出现的新变化,把握新一轮能源变革的总体方向,选择发展有利于构建新时代能源转型发展的新 业态,同时应及时开展相关行动,以保证我国能源转型发展战略的稳步推进。

     关键词:新时代;能源转型;重大问题

在应对气候变化的大背景下,全球能源正朝着低碳化方向加快转型。世界各国积极制定各自的能源转型战略,纷纷提出雄心勃勃的目标以推动本国低碳发展进程。在中国,党的十九大明确提出“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的总体要求,标志着中国能源发展开始进入新时代。其主要矛盾已由能源需求总量快速增长与供应能力明显不足,转变为人民群众对改善生态环境较高的期望与能源较低的发展质量之间的矛盾。2020922 日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话指出,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。这意味着绿色发展理念将在中国得到全面贯彻,从而正式开启了加速推进能源低碳转型的历史进程。为顺应全球能源发展大趋势,加速推动我国传统能源体系向高效化、清洁化、低碳化和智能化方向转型,为建设“美丽中国”提供安全可靠、可持续的能源保障,有必要对全球能源转型发展出现的新趋势、能源转型对全球能源安全形势带来的新变化、新一轮能源变革的总体方向、能源体系重构中将形成的能源新业态以及应开展的行动等,这些关乎新时代我国能源转型发展能否顺利推进的若干重大问题进行研究和探讨。

一、全球能源转型发展出现的新趋势

纵观全球,由于化石能源长期大量使用,人类社会正面临着严重的环境、生态危机,社会经济发展也陷入一场困局之中。加快能源转型发展已成为世界各国破解困局、摆脱危机的必然选择。在 这一大的背景下,全球能源转型发展呈现出新的趋势。

(一)应对全球气候变化行动正在推动全球能源向清洁低碳方向转型

在应对全球气候变化的大背景下,特别是“巴黎协定”生效后以“国家自主贡献”为基础的减排机制,正在推动世界各国自觉制定各自的能源转型战略,提出更高的能效目标,制定更加积极的低碳政策,以实现本国能源结构向低碳化方向转变。例如,德国提出2020年、2030年、2050年其终端能源消费中可再生能源比重分别达到18%30%60%,可再生能源占电力总消费量的份额分别达到35%50%80%的目标。丹麦2010年就发布了能源转型发展国家战略,制定了2050100%可再生能源路线图,目标是到2050年将完全摆脱化石能源消耗。根据国际能源署(IEA)的研究成果,预计到2040年,全球非化石能源发电量比重将提高到 45%,形成煤炭、石油、天然气、非化石能源“四分天下”的能源新格局。

(二)新能源产业正快速崛起,成为全球能源低碳发展的重要支柱

BP统计数据显示,2019年全球新增发电量的 96% 均来自可再生能源。另据 REN21发布的数据显示,2019年,全球可再生能源在发电中的占比已高达 26.4%2009201910间,全1.5亿kW增加到6.2亿kW,光伏发电装机从240kW增加到5.9 亿kW。从全球一次能源消费结构变化来看,包括水电、风电、光伏、核电、天然气等清洁能源占比已由1965 20.5% 上升到201939.9%,而煤炭占比从1965年的37.5%下降到2019年的 27%。石油占比从1965年的42%下降到2019 年的33.1%。可见,全球的主导能源正处于从煤炭、石油等化石能源向太阳能、风能、核能等非化石能源转型的历史演进当中,风能和太阳能等新能源产业正快速崛起为全球能源低碳发展的重要支柱。

(三)能源领域多种新技术融合发展,将持续为全球能源转型发展提供动力

进入新世纪以后,全球能源领域的技术创新速度明显加快,具体表现为:风能、太阳能、生物质能、新能源汽车等技术迅速发展成熟,同时成本也在快速下降,市场规模正在持续扩大。规模储能、氢燃料电池、第四代核电、天然气水合物开采等技术有望获得明显突破。新能源技术与现代信息、先进制造、智能电网等技术日益深度融合,不断产生的能源利用新产品、新模式、新业态将持续推动全球能源低碳转型,结果必然会给人类生产生活方式带来革命性改变。

(四)逐渐成为主体能源的可再生能源最终会重塑全球能源地缘版图

不同于化石能源仅集中在特定区域,可再生能源具有几个明显的属性:一是遍在性。几乎所有的国家和地区都能获得,从而降低了能源的可获取性,基本可忽略类似油气贸易中的地理节点的影响;二是可再生性。相比化石能源来说,可再生能源具有不断再生的特征;三是开发的灵活性。既可以集中开发也可以分布式开发。四是边际成本几乎为零。这决定了其盈利潜力将远远大于化石能源,且开发成本会快速降低。

目前,可再生能源已成为全球增速最快的能源品种,其快速发展对电力行业的影响最为直接 和显著。自2012年起,可再生能源发电装机容量增速就已超过了传统电源。2017年,太阳能发电装机容量甚至超过了煤电、天然气发电和核电装机增量的总和。从长远来看,可再生能源将成为主体能源。根据国际可再生能源署(IRENA)所做的预测:到2025年,全球加权平均电力成本中,陆上风电将下降约26%,海上风电约下降35%,聚光太阳能(CSP)技术至少下降37%。另外,太阳能光伏发电(PV)将下降 59%。

基于上述基本事实可做出以下判断:依靠可再生能源的开发利用,全球大多数国家都有实现能源独立的可能,从而获得更强的能源安全保障。众多严重依赖化石能源进口的国家,将可利用可再生能源开发,以获得战略和经济方面的效益。正如传统化石能源曾改变了过去两个世纪的地缘政治版图一样,以可再生能源为主导的全球能源转型,必将彻底改变全球能源治理结构和国家之间的关系,也将极大地降低全球地缘政治动荡风险和发生的可能性。总之,可再生能源的加速崛起,必将带来深刻的地缘政治变化。

二、能源转型对全球能源安全形势带来新变化

能源转型是一个漫长的过程,发展初期传统油气国家之间仍会存在持续冲突,有时甚至会加剧地缘政治竞争,从而影响全球能源安全。随着时间的推移,能源转型终将重塑主要国家在能源领域的结构性优势,对全球能源安全形势带来新的积极的变化。

最近几年,某些能源大国在能源领域的博弈趋于激烈,给原本就不平静的国际能源安全形势增加了更多不确定性。例如,中东不同阵营博弈加剧,中东地区争端呈现白热化,针对油轮、油田设施的袭击时有发生,亚洲地区面临的石油供应中断风险依然存在。再如欧盟为提高自身能源安全,一直在努力谋求油气供应多元化,曾积极开展与俄罗斯的油气合作,但由于乌克兰危机的出现所引发的美欧与俄罗斯的对抗,严重影响了俄罗斯与欧盟的能源贸易,欧盟的能源安全形势呈现出诸多不确定性。此外,美国的表现更应引起各方面的关注。1973 年,第一次石油危机出现后,美国开始把实现“能源独立”作为一项基本国策。之后,通过实施《清洁能源计划》和《气候行动方案》等政策,实现了各类可再生能源的跨越式发展,在提高新型清洁能源比例的同时,也明显降低了对传统能源的需求。特别是通过所谓的“页岩气革命”,美国一跃成为了“油气生产大国、油气消费大国和油气出口大国”,基本实现了“能源独立”目标。2016 年,特朗普当选总统后,曾公开提出了以“美国优先”为口号的“能源新现实主义”。在此背景下,其保障油气出口地区局势稳定和海上能源运输通道顺畅的必要性降低,完全可能会将能源作为其掌控国际能源市场、进而重塑全球地缘政治格局和开展大国博弈的重要工具,从而对全球能源安全带来不利影响。

因此,为提高我国的国家能源安全,必须对当前全球的能源安全形势进行准确判断,对传统的能源安全观进行重新审视。提高我国能源安全的一个重要途径就是应优先开发利用丰富、分布普遍、本土的可再生能源资源。

三、新一轮能源变革的总体方向

纵观人类的能源发展史,曾经历了三次能源变革,每次能源变革均会出现一些新的主导能源,并造就新的能源时代:大约在 40 万年前,以人工火代替自然火的利用为标志,人类社会开始进入以自然生长的非商品性薪柴为主要能源的时代,这是第一次能源变革;开始于 18 世纪的英国,以蒸汽机的发明和煤炭的大规模使用为标志,人类社会开始进入以商品化的固体矿物燃料为主要能源的时代,这是第二次能源变革;开始于 19 世纪下半期,以内燃机和电的发明和使用为标志,一次商品能源从单一的固体矿物燃料转向煤和石油、天然气等流体燃料并用,并大规模开发利用水能,逐渐过渡到以电力、内燃力取代蒸汽力,人类社会全面进入化石能源和电气化时代,这是第三次能源变革。从发展趋势看,新一轮的能源变革已初露端倪。它将通过新能源技术与信息技术的深度融合为核心,以互联网技术、新能源技术、智能化制造技术等的广泛应用为标志,目的是以绿色能源、低碳能源替代传统的化石能源,解决人类面临的化石能源污染和全球气候变化等问题。

能源发展进程中发生的每一次变革,均对人类社会产生了广泛和深远影响。这种影响集中体现在能源领域的变革与产业变革之间的相辅相成和互相促进:一方面,能源变革推动产业变革。正是由于化石能源和水能的大规模商品性开发利用,为蒸汽技术、内燃技术、电力技术的广泛应用提供了物质基础,推动了工业革命由机械化到电气化的历史发展进程。另一方面,产业变革也为能源变革创造了条件。正是依靠机械化、电气化大工业提供的技术装备,才能实现化石能源和水能的大规模商品性开发利用。每一次能源变革的发生,都是在能源开发和利用方式取得重大突破的条件下,逐渐以新的能源系统取代原有的能源系统的发展过程。而能源变革的结果,往往会进一步引发工业领域在制造水平、生产效率和产业组织形式方面的飞跃。

基于上述分析可以看出,新一轮能源变革演进的总体方向是:在当代世界人口、资源、环境之间矛盾空前激化的背景下,以具有高效、清洁、低碳和可再生为主要特征的新能源系统,代替原有能源系统的过程。新一轮的新能源变革将以一种全新的“科学用能”模式,代替传统的、粗放的能源利用模式,最终将把人类社会推进到以高效化、清洁化、低碳化、智能化、可持续发展的新能源时代。

四、能源体系重构将形成的能源新业态

随着全球能源向高效、清洁、低碳和可再生为主要特征的新能源系统演进,特别是顺应中国新时代经济高质量发展和构建现代能源体系的背景下,一系列能源产业新业态逐步产生和发展,必将给未来中国社会经济带来全方位和深远的影响。

(一)将形成绿色能源新业态

对于各类化石能源的生产,应根据生态环境承载力评价,提高生产布局的科学性,统筹能源开发利用与生态环境保护,在发展先进产能的同时必须有序淘汰落后产能。具体来说:在煤炭行业,应推进大型煤炭基地绿色化开采和改造,发展煤炭洗选加工,建设矿区循环经济,促进煤制油气等煤炭深加工产业发展。在天然气行业,应通过科技创新稳步提升常规天然气的产能。增加财政支持力度,加快国内页岩气、煤层气、致密气等非常规天然气的开发进度。在石油行业,应提升国内勘探开发水平,特别是注意提高对低品位资源勘探开发的支持,推进国内原油的增储上

产。对于各类化石能源的利用,应不断提高产业的清洁度,特别是降低煤炭和各类燃油使用中的污染物含量,限制散煤的直接燃烧使用,推广高效清洁煤炭利用技术,使传统的“黑色”能源产业变为“绿色”能源产业。

(二)将形成低碳能源新业态

为推动能源转型,提前实现我国提出的“碳中和”目标,应把工作的重点放在提高非化石能源利用比例方面,稳步发展核能、积极发展氢能,加快水能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源的开发利用进度,加快形成有利于能源结构由高碳向低碳化转型的能源产业。随着可再生能源成为主体能源,以往以大容量、高参数、远距离为特征的集中式能源产业发展形态,将逐渐过渡为小规模、分布式、灵活性、智能化的能源产业发展形态。

(三)将形成智慧能源新业态

加快能源与现代信息产业的融合发展,应用智能传感、智能控制、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术,推进电力网、燃气网、热力网的基础设施建设,实现电力、燃气、热力等能共同响应、多能互补和快速转换。推进电力网、互联网、通信网、光电网的多网融合互通,形成高效配置的智能化平台,为实现能源和信息的双向互动、集中式与分布式能源系统结合,为高比例开发利用风能、太阳能等清洁、低碳的可再生能源提供条件,推动传统能源产业向“数字化”、

智能化能源产业转变。

(四)将形成综合能源服务新业态

综合能源服务,是对现代能源服务特性的理念创新,是综合能源系统融合信息通讯技术和社会物理系统的价值再造系统,是能源和联网的重要业态形式,其主要发展方向为清洁化、智能化。综合能源服务作为一种满足终端客户多元化能源消费的新型能源服务方式,力图实现供需匹配、多能互补、能源梯级利用,进而大幅度降低用能成本,成为各能源企业发展新动能的重要选择。我国培育综合能源服务新型业务的主要内容:一是综合能效服务。其中涵盖用能托管、能效诊断与评估、智能运维、余热余气余压利用、节能服务,电能替代的多个细分领域;二是多能供应服务。涵盖冷热电三联供、热电联供、区域能源供应,热泵和蓄冷蓄热技术应用;三是清洁能源服务。包括太阳能、风能、生物质能及其综合利用、风光储充一体化等;四是新兴用能服务。包括专属充电站建设、充电网络运营服务,需求响应、虚拟电厂,电制氢及综合利用等。

五、推进能源转型应采取的行动

为保障新时代中国能源体系的建立,有必要在制定能源革命路线图、建立绿色能源科技创新体系、完善能源制度保障体系、开展国际能源合作四个方面采取行动。

(一)制定以新能源为主导的能源革命路线图

推进能源低碳转型,首先需要制定清晰的能源革命路线图。具体工作内容是:在已公布的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》(以下称《战略》)基础上,按照二氧化碳排放力争于 2030年前达到峰值并努力争取 2060 年前实现碳中和的新要求,围绕建设新时期清洁低碳、安全高效的现代能源体系总目标,制定以新能源为主导的能源革命路线图。按照《战略》确定的方向、重点、目标和主要任务,分析制定 2030 年前能源革命准备起步阶段的基本条件、主要障碍和工作重点,明确 2030 年到 2060 年能源革命加速阶段的关键领域,提出各阶段切实可行、可量化考核的目标;分析理清各关键领域和分技术种类的主要瓶颈、技术潜力、重大任务,提出不同阶段科技研发、市场培育、体制机制创新等方面的推进路径和时间表。该路线图应按照绿色发展、低碳发展、高质量发展的要求,聚焦提高能源效率、减少能源生产和消费总量、调整不合理的能源结构、加快低碳清洁能源的技术进步。

(二)建立绿色能源科技创新体系

推进能源低碳转型,准确把握能源技术发展趋势,开展绿色能源科技创新体系建设行动至关重要。主要内容包括:①加强能源基础科学研究。瞄准世界能源科技前沿和我国能源革命需要,在地质、材料、环境、能源动力、信息与控制等领域开展深入研究,创新能源高效洁净利用的基础科学理论、加强高性能热功转换及高效节能储能、电网安全稳定和经济运行关键科技问题的应用基础研究。②注意部署能源科技重大专项。针对具有革命性意义的新一代核能技术、氢燃料电池技术、高效电动汽车技术等,组织高水平的研发团队开展重大专项 研究,加强国际学术合作,促进交流和联合攻关,掌握自主知识产权,在核心关键技术领域占据领先地位。③大力培养和引进优秀能源科研人才。在高校、研究院所、大企业集团等设立一批高水平的能源科技研发平台,加大资金投入,大力培养能源科研、技术工程、管理专业人才,锻炼和集聚一批推进能源革命的领军人才,加强引进优秀国际人才和积极引进留学生归国工作。④提升能源装备设计和制造水平。依托重点工程,加强技术攻关和综合配套,提高企业自主研发能力,努力提升重大能源装备设计、制造和系统集成能力,大幅提升重大能源装备国产化、产业化水平。

(三)完善能源制度保障体系

推进能源低碳转型,必须开展完善相关制度保障体系的行动,推进能源领域体制机制创新。主要内容包括:①加强能源法律体系建设。坚持“立法先行”,充分发挥法律法规对推动能源变革的促进和保障作用,制定和完善能源法、电力法、可再生能源法、节能减排条例等相关法律法规。完善和强化知识产权、专利技术保护,鼓励先进能源技术研发创新。②加强能源监管体系建设。建立支持能源变革的管理体制,转变政府职能,消除政府越位与缺位,完善行业行政和监管组织架构及协调机制,理顺相关监管机构的关系。③深化能源市场化改革。坚持市场化改革导向,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,放开竞争环节,改革能源价格形成机制,使能源资源和能源产品价格反映稀缺程度和市场供求关系,加快电力市场化改革,取消电量计划分配,推行发电厂竞价上网和大用户直接交易,完善输配电价形成机制,改革销售电价分类结构,逐步建立多元化主体的智能电网投资经营体制机制。④推进能源资源税制改革。建立化石能源资源环境税收制度,适时推出环境保护税和碳税方案,增强可再生能源等新能源市场竞争力。建立能源利用外部性影响内部化的长效机制,构建完善的绿色税制体系。

(四)全面开展国际能源合作

应对全球气候变化背景下的能源转型,不可避免地会带有较强的国际地缘政治特征。能源转型中的地缘政治博弈,也将经过一个相对漫长和复杂的过程,势必对我国参与全球能源合作提出新的要求。为此采取的行动内容是:首先,要全面贯彻落实习近平总书记关于开展全方位、开放、包容的国际能源合作的思想,着眼于“一带一路”建设和打造全球人类命运共同体的国家战略布局,积极把中国能源发展融入到全球能源发展的总体布局中。其次,加强能源双边和多边合作,积极参与国际能源组织和事务,在应对气候变化、改善生态环境、推动能源革命等重大国际合作协议和全球性规划的制定中发挥更大的影响力。最后,积极参与能源科技国际合作。推动能源科技交流,建立科技联盟,开展共同研发,促进针对第四代核技术、碳捕获和储存技术、可燃冰开采技术等关键能源高新技术领域的联合攻关。

六、结语

关于如何认识和推动我国新时代能源转型发展,其本身是非常复杂、可能引起争议,同时又是非常值得认真思考的议题,不同领域的专家站在不同的角度就会给出不同的判断。但无论如何,能源低碳转型已成为不可遏制的全球发展大势,对未来人类发展造成的影响必然是全面和深刻的,在这一点上学界已达成基本共识。对于进入新时代并日益融入全球经济体系的中国,只有主动顺应能源转型发展出现的新趋势,准确判断能源转型过程中出现的一系列新变化,牢牢把握新一轮能源变革的总体方向,提前研究布局能源转型将形成的众多新业态,及时制定能源转型发展路线图并积极开展行动,才能在面对复杂多变的国内外发展环境中获得发展先机。