王培红：双碳背景下能源与产业高质量发展

编者按：2023年9月12-14日，以“绿色 持续 共生 向新”为主题的“第五届未来能源大会”在江苏常州武进召开，本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上，东南大学长三角碳中和战略发展研究院副院长、江苏省能源研究会常务副理事长王培红发表了《双碳背景下能源与产业高质量发展》的主旨演讲。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

王培红：非常高兴有这样一个机会来参加未来能源大会，各位领导、各位专家，向大家汇报“双碳背景下能源与产业高质量发展”。

主要介绍这样几个部分，开头就想介绍一下我们国家碳中和的顶层设计，在这个顶层设计当中主要回答三个问题，就是为什么，怎么做，我们最终的目标是什么，后面会围绕着这个开头。接下来我们就要探讨一下未来碳中和时代的能源图景，这个我们引用了洛基山能源转型委员会的一份报告的研究成果。第三是能源的高质量发展，第四是产业的高质量发展，还有做一个总结。

首先大家知道2020年9月22号，习主席代表中国提出了3060的目标，在一年之后，中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念，做好碳达峰、碳中和工作的意见，这个意见就是我们的顶层设计，在这个顶层设计的开宗明义，就介绍了双碳的意义。第一个意义就是统筹国内国际两个大局作出的战略决策，第二提出是实现中华民族永续发展的一个选择，第三是构建人类命运共同体的庄严承诺。从这样三个意义上来看，双碳或者叫碳中和不是要不要做的问题，而是怎么样做才做的更好。

在这个顶层设计当中提出了主要的目标，第一个目标就是要构建绿色低碳循环发展的经济体系，这跟前面黄主任的介绍是完全一致，我们经济发展还是第一位的。此外最后一个是生态碳汇，这个跟碳中和直接相关。二、三、四，一个是能源消费强度，第二是能源消费比重，第三个就是碳排放水平。这三个指标它们之间是相互有关系的，其中非化石能源消费比重是我们实现碳中和的关键因素，也是我们提到碳中和是经济社会系统性变革的根本原因，为什么这样呢?在这儿有一张图，大家可以看到2025年非化石能源消费的比重达到20%左右，2060年非化石能源消费比重达到80%以上，那么2025年化石能源和非化石能源8比2，到了2060年就是2比8，这样一个颠覆性的变化，是我们后面要提到能源革命的一个核心。这就是对主要目标的解读，其中我们追求的就是降低单位GDP二氧化碳排放量，也就是碳排放强度，而这个碳排放强度跟能源消费强度、能源消费的排放因子密切相关，而这个排放因子跟非化石能源消费比重，就是那个颠覆性的指标相关，所以在二、三、四这三个指标当中，前面一个是目标，这两个是保障，而能源利用效率在碳达峰阶段将起到重要的作用，而这个指标在碳中和的时候成为一个关键因素。

既然非化石能源消费比重如此重要，我们接下来作一个了解，这个非化石能源的消费比重就等于非化石能源消费量除以消费量，由于分子上面的非化石能源消费可以以电力的方式消费，也可以以燃料的方式消费，所以就等于非碳电力的比重和非碳非电比重。我们把非碳电力的比重又分成了两部分，一个是绿颜色叫做非碳电力占比，还有一个红颜色是非碳非电占比。所以需要两个方面发力，第一是电源清洁化，第二就是消费再电气化，也就是以电代替化石能源消费，这个逻辑是这样的。时间关系就不再展开了。

这是我们做了一个预测，大体的概念就是说能源消费量未来有可能是增长的，现在我们是能源消费双控过渡到碳排放双控，但同时又要降碳，就需要能源结构根本性的变革，而这个变革就分两部分，一个是充分条件，就是能源消费再电气化，一个就是电源清洁化，叫做非碳电力占比大幅度提高。

这个就是洛基山能源转型委员会为中国2050年碳中和做的一个情景预测，这个预测相对比较全，有些预测的结果跟我们的这个目标很相似，所以我们以第三方的角度来看一看，未来它是从人均GDP开始，它的预期到了2050年碳中和的时候，我们可以达到高收入国家平均水平，比较高的一个水平，由这个就知道我们到2050年我们的GDP大概是多少，接下来是产业结构，在这个报告当中认为中国的工业仍然会占有比较高的比例，目前是40%多一点，未来到碳中和的时候，我们的工业可能会是40%低一点，38.2%，是一个相当高的水平，这个是对整个经济社会变化做了一个预期。在这个预期值上做了一个能源消费的预测，这个预测是从底层开始做的，它认为2016年，上面的这个我理解是单量值，目前是30亿吨标准煤，到了未来它是下降的，到22亿吨的标准煤，而这个能源消费的趋势，分别是工业、建筑和交通，这三个领域将是能源消费的主体，现在是，未来也是。下面一个是按等价值，目前是45亿吨标准煤，而22亿吨相对应的是25亿吨，它的能源品种结构，高碳能源占比目前是不到90%，未来非化石能源消费比重要提高到接近90%，这个也是一种颠覆，跟前面的指标8比2和2比8类似。

为了上面这种结构的变化，它也做了预测，第一个就是我们前面说的充分性，就是消费再电气化，它是什么概念呢?目前是六万亿度电，电力消费占能源消费的25%不到一点，以后我们的电力消费将达到15万亿，电力消费占比达到83%，这个跟我们前面的分解有一定的关联。接下来是电源结构，这就是必要条件，前面是充分条件，必要条件就是光伏和风电的装机分别有装机容量和发电占比，发电占比大家可以看到占的很高，不稳定的，光伏和风电占了60%以上，接下来水电发电占比14%，核电接近10%，火电只剩下7%。这是报告当中给我们的结果。

太阳能光伏的来源是不是可以有2500GW的装机呢?我们国家太阳能资源比较丰富，在前面一段就是说具备这样一个条件，具备光伏条件的国土面积2/3，而要实现2500GW的装机，大约只需要八万平方千米，也就是国土面积的1%不到，这个有可能实现，只不过它是在西部、北部，跟我们的负荷聚集区还是有距离，因此特高压输电等等在未来也是非常重要的一个环节。这是风的资源，相比于太阳能风的资源相对比较紧，但从陆上和海上的风资源来看，满足2400GW也还可以。这就是能源的大概状况。

接下来说一说碳中和时代的能源，我们不是要能源高质量发展吗?未来我们需要颠覆的就是在双碳目标当中，2025年非化石与化石2比8，到了2060年非化石和化石是8比2。为了实现这个颠覆性，我们需要能源供应侧发生革命，也就是说新能源发电为主，火电要深度脱碳，另外是新型电网支持高比例的电能消纳。产业变革就是要提高电力消费的比重，包括传统工业的电能替代，绿色建筑、产能技术，在建筑用能当中，我们需要大力推广像热泵这种高效供能设备，降低空调的能耗。此外在交通当中，包括电气化这些都是我们实现这样一个目标的途径。

接下来新能源发电就是未来要关注的，现在光伏、风电在各个地方都有，江苏也如此，江苏主要是海上风电。此外，对于火电机组如何脱碳?现在我们的讨论，一个就是节能降碳，现在在三改联动，它具有降碳的效果。此外是燃料替代降碳，包括生物质耦合燃烧，还有氨、氢耦合燃烧，这些都是燃料替代降低火电机组碳排放的途径。第三就是工程碳汇来降碳，当然CCUS目前遇到的瓶颈就是成本高、能耗大，通过示范把它的成本降下来，这是我们目前要做的。对于新型电网，关于特高压，关于储能，目前电化学储能比较多，但我们现在更关注的就是未来工业、建筑、交通是大的电力用户，这些电力用户将尽可能的提供储能，或者是需求响应，我们这儿实际讲的都是需求响应。还有就是混合配电网的低碳调控技术，时间关系就不多说了。

对于产业高质量发展，我们这儿也有一些分析，我们从碳排放来讲，企业的碳排放单位增加值能耗、单位能耗碳排放是一个恒等式，我们要想企业高质量发展，增加值要提高，但碳排放还要降低，就需要能源利用效率和能源消费的排放因子要降低，分别涉及到了产品的单耗、产品的增加值，还有电源清洁化和消费电气化两个方面，这些概念跟前面是类似的，在这儿就不多说了。

对于企业而言有四条，最重要的极致能耗，提高能耗是企业高质量发展的一个重要抓手，同时它也是一个碳资产，因为节能的减碳将来是可以去交易。此外就是新型电源，厂内的、区外的，包括绿电、绿政，这都是跟我这个企业单位产品碳排放有关，此外是工程碳汇，我们现在认为它是一个重要的补充手段，因为它目前技术还不是很完善。第四就是循环经济和生产者责任制的延伸，它涉及到了资源的最大化利用，在这儿做了一个装备制造企业的厂内小循环，包括再制造、再利用、翻新和废旧设备的再使用，这些都是需要我们企业界的朋友，根据自己的特点要关注的。

接下来我们做一个总结。碳中和时代的能源有这样几个特点，第一个电力成为主体能源，这是我们前面说的消费再电气化，第二就是非碳电力将成为主导电源，这说的电源清洁化或者低碳化，第三智慧能源，就是横向的多能互补、纵向的供需协调，这个方面成为支撑能源高质量发展的核心。

第二就是关于碳中和的科技，前面也提到了科技创新是碳中和的核心，在能源革命方面、产业变革方面都需要技术的支撑。还有就是碳资产和碳市场，这个是未来很重要的一个环节，现在我们也在跟一些区域探讨碳资产管理平台的建设问题。

最后我们希望碳达峰的目标就是要实现人与自然的和谐共生，通过构建绿色低碳循环的经济体系，构建富强民主文明和谐的社会体系，构建清洁低碳安全高效的能源体系，实现人与自然的和谐共生。

我今天就向大家报告这么多，谢谢。