對中國而言,能源系統(tǒng)轉型是實現“雙碳”目標的最重要途徑。能源轉型要處理好可再生能源發(fā)展和傳統(tǒng)化石能源配合的節(jié)奏,從能源的供應和使用兩方面同時著手,在節(jié)能的同時實現能源結構低碳化。在保證長期發(fā)展過程中能源供需基本面平衡的基礎上,強化運行安全和應急安全保障機制,確保能源安全。
清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院院長 世界大學氣候變化聯盟秘書長 李政
近日中美兩國發(fā)表的《關于加強合作應對氣候危機的陽光之鄉(xiāng)聲明》,把能源轉型作為合作的重點方向,為全球能源轉型帶來了新的發(fā)展契機,也體現了能源轉型是全球合作應對氣候變化的關鍵領域。
能源系統(tǒng)轉型是實現碳達峰、碳中和目標的最重要途徑。在氣候變化成為威脅人類社會可持續(xù)發(fā)展的重大危險之際,能源轉型主要是由全球應對氣候變化的目標決定的,即到本世紀末,將地表平均溫度上升控制在不超過2度并爭取控制在1.5度內。能源轉型的目標和節(jié)奏主要是由社會的價值、目標和挑戰(zhàn)來決定的。
中國實現碳達峰、碳中和,就是要努力以《巴黎協(xié)定》長期目標為導向,走一條長期深度脫碳的轉型路徑。在此進程中要遵循能源發(fā)展的內在規(guī)律和原理系統(tǒng)謀劃,以能源安全為紅線,以大力發(fā)展非化石能源,尤其是可再生能源為抓手,把握好可再生能源與化石能源的配合節(jié)奏,處理好能源供應和使用的動態(tài)關系,協(xié)同推進能源轉型工程在持續(xù)演進和變革中實現宏大目標。
在2030年前“碳排放達峰期”,新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化將繼續(xù)較快推進,二氧化碳排放實現達峰后穩(wěn)中有降。在2030-2050年“深度減排期”,新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程放慢并趨于穩(wěn)定,低排放和零排放技術進入大規(guī)模應用階段,全經濟尺度全溫室氣體范圍減排將加速。在2050-2060年前“碳中和期”,需要大力開發(fā)負排放技術,并利用陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯,抵消剩余溫室氣體排放,最終實現全部溫室氣體中和。
技術創(chuàng)新是能源轉型的關鍵,需要分階段、多層次系統(tǒng)部署。盡管疫情幾年導致國內社會經濟發(fā)展出現了一定的困難,但中國2030年前碳達峰目標是堅定不移的。預計2050年,中國人均排放量將跟屆時世界平均水平持平,由目前約8噸/人削減到1-1.5噸/人。這意味著從2030年前碳達峰之后到2050年,每年需要減少約5億噸二氧化碳排放,這個目標難度還是很大的。
為此,中國要做好碳達峰、碳中和技術研發(fā)和行動。在未來的十余年時間里,一方面通過工程迭代實現漸進性創(chuàng)新,完成碳達峰目標;另一方面也要布置突破性、顛覆性技術研發(fā),為碳達峰之后碳排放快速下降準備好技術。2050年之后,剩余溫室氣體排放量將主要來自工業(yè)生產過程、道路貨運、航空、農業(yè),以及非二氧化碳排放等難減排部門,還需要大量應用負排放技術。
圖片來源:視覺中國
能源轉型要從能源的供應和使用兩方面同時著手,在節(jié)能的同時實現能源結構低碳化。其中,能源供應側要發(fā)展非化石能源,尤其是可再生能源,改善能源結構。中國目前的目標是:到2030年,非化石能源比重要提升到25%左右,2060年要提升到80%以上。能源使用側可以采取三方面措施節(jié)能降碳:一是循環(huán)經濟,二是改進工藝流程和提高能源效率,三是實施能源替代,如電能、生物質能與氫能的使用。
如何巧妙地處理好可再生能源發(fā)展和傳統(tǒng)化石能源配合的節(jié)奏,是轉型與發(fā)展的真正智慧所在??稍偕茉窗l(fā)展和化石能源之間并不是簡單的“誰消滅誰”的問題,而是互相依托、互相支撐、逐漸演變的關系和過程。
近期中美發(fā)表的《關于加強合作應對氣候危機的陽光之鄉(xiāng)聲明》對可再生能源做了加快部署的規(guī)劃,表示“在21世紀20年代這關鍵十年,兩國支持二十國集團領導人宣言所述努力爭取到2030年全球可再生能源裝機增至三倍”。由目前以化石能源為主的能源系統(tǒng),變革成一個未來以非化石能源為主體的能源系統(tǒng),這是一個非常艱巨的任務,需要長期的投入。根據清華大學氣候變化研究院的長期戰(zhàn)略研究,按照2℃目標,到2050年非化石能源占比要達到70%;按照1.5℃目標,2050年非化石能源占比要達到85%。因此風能、太陽能等可再生能源將會大規(guī)模快速發(fā)展。
但需注意的是,可再生能源不僅有間歇性問題,也有不確定性問題,需要化石能源來保駕護航。因此,化石能源不僅需要轉變角色,也要采取諸如生物質摻燒、碳捕集利用和埋存等措施,以適應未來對碳減排的要求。
能源安全既是發(fā)展新能源的最終目的,也是發(fā)展過程中不可逾越的底線。建立具有本質安全屬性的新型能源體系是能源轉型的保障,也是經濟社會發(fā)展與綠色低碳轉型的平衡之道。這就需要堅持“不破不立”的原則,一方面,在保證長期發(fā)展過程中能源供需基本面平衡的基礎上,強化運行安全和應急安全保障機制和措施,確保能源供應安全;另一方面,要承認保障能源安全的價值和貢獻,建立合理、責權明確、有吸引力的機制和政策,促進地方政府和企業(yè)承擔能源安全責任和義務的積極性。
有人說,追求碳中和會讓中國吃虧,因為發(fā)達國家的條件比中國優(yōu)越得多。但事實上,碳中和在全世界范圍內都是新事物,有些國家走得遠一點,但也就是五十步和百步的差別。我們要堅定信心,同時要注意到未來還有較多的不確定性。技術突破到底會在哪些地方出現尚不確定,常規(guī)技術有新型電力系統(tǒng)、氫能、CCUS(碳捕集、利用與封存)、燃料電池等,變革性技術有核聚變、電動飛機、植物基因技術等。所以我們要認認真真地去做科研,把“試驗田”做好,著眼未來,以開放的心胸迎接能源科技創(chuàng)新。
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