【摘要】實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)變革,將推動(dòng)中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)和發(fā)展范式的全面改變。我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)必須從國(guó)家戰(zhàn)略和國(guó)家安全高度、以碳達(dá)峰、碳中和為引領(lǐng),堅(jiān)定不移地走清潔低碳、安全高效的發(fā)展之路。加快建設(shè)五條清潔可再生能源走廊,構(gòu)建以清潔可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng),可以為我國(guó)如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)構(gòu)建穩(wěn)固的低碳能源基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo) 能源體系 清潔可再生能源
盧純,第十三屆全國(guó)政協(xié)常委,中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)原黨組書記、董事長(zhǎng)。研究方向?yàn)閲?guó)有企業(yè)改革,企業(yè)治理,清潔能源。主要著作有《重企強(qiáng)國(guó)》、《以科技創(chuàng)新推動(dòng)中國(guó)企業(yè)發(fā)展》(論文)、《“共抓長(zhǎng)江大保護(hù)”若干重大關(guān)鍵問(wèn)題的思考》(論文)等。
由溫室氣體排放引發(fā)的全球氣候變化已經(jīng)給全人類的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),減排溫室氣體已經(jīng)成為世界共識(shí)。2020年9月,習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上代表中國(guó)政府向世界宣布:“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出,順應(yīng)了綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的全球大勢(shì),充分展示了中國(guó)負(fù)責(zé)任的大國(guó)擔(dān)當(dāng),也開啟了中國(guó)新一輪能源革命和經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式變革升級(jí)的“倒計(jì)時(shí)”。
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)變革,將推動(dòng)中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)以及發(fā)展范式的全面改變。中國(guó)擁有全世界規(guī)模最大的清潔可再生能源體系,同時(shí)又是以煤炭為社會(huì)主體能源的世界第一大能源消費(fèi)國(guó)。加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),在新一輪能源革命中掌握轉(zhuǎn)型發(fā)展先機(jī)具有重大意義。
一、能源是人類文明發(fā)展進(jìn)步最重要的推動(dòng)力量,發(fā)揮著塑造社會(huì)主體技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式的基礎(chǔ)性作用,能源的低碳化是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的歷史必然
能源是人類文明進(jìn)步的階梯,是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、文化教育昌明的動(dòng)力,是支撐人類工業(yè)文明大廈的基石,在人類文明發(fā)展進(jìn)步過(guò)程中扮演著不可替代的基礎(chǔ)性作用。今天,人類文明之樹已深深扎根于能源的沃土之中,并不斷從中汲取發(fā)展進(jìn)步的動(dòng)力。能源的開發(fā)和利用成就了人類社會(huì)的快速發(fā)展,但長(zhǎng)期以來(lái)人類以煤炭、石油為社會(huì)主體能源,并形成了高度依賴,化石能源自身的固有弊端和特殊屬性已經(jīng)嚴(yán)重影響全球生態(tài)環(huán)境并危及人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,化石能源的替代已成為當(dāng)代最重要的全球性問(wèn)題之一。
人類文明的發(fā)展進(jìn)程可以看作社會(huì)主體能源不斷替代升級(jí)和轉(zhuǎn)化利用方式不斷進(jìn)步提高的過(guò)程。工業(yè)革命的本質(zhì)和科技革命的本源都是能源革命,能源革命的本質(zhì)是社會(huì)主體能源的替代和能源生產(chǎn)消費(fèi)方式的升級(jí)或改變。能源革命會(huì)引發(fā)社會(huì)主體技術(shù)群革新、倒逼經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式改變,從而推動(dòng)人類文明演進(jìn)發(fā)展。每一個(gè)時(shí)代的社會(huì)主體技術(shù)群都高度依附于社會(huì)主體能源而存在,如青銅冶煉技術(shù)與柴碳、蒸汽機(jī)技術(shù)與煤炭、內(nèi)燃機(jī)技術(shù)與石油天然氣、核裂變技術(shù)與原子能。
從歷史發(fā)展視角看歷次能源革命,為我們觀察人類文明發(fā)展進(jìn)步提供了一條獨(dú)特路徑。能源革命曾經(jīng)多次塑造世界,人類社會(huì)經(jīng)歷了原始文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明和生態(tài)文明四個(gè)主要?dú)v史發(fā)展階段,經(jīng)歷了兩次科學(xué)革命(第一次科學(xué)革命發(fā)生于16~17世紀(jì),以哥白尼天文學(xué)和牛頓經(jīng)典力學(xué)為代表;第二次科學(xué)革命發(fā)生在19世紀(jì),以相對(duì)論和量子論為代表)和三次工業(yè)革命(即機(jī)械化革命、電氣化革命、自動(dòng)化和信息化革命),同時(shí)人類社會(huì)也經(jīng)歷了四次社會(huì)主體能源的重大變革,即柴碳能源時(shí)代、煤炭能源時(shí)代、油氣能源時(shí)代和綜合能源時(shí)代。從重塑社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式的意義上看,能源革命是推動(dòng)人類文明不斷發(fā)展進(jìn)步的重要源動(dòng)力。
社會(huì)主體能源的替代過(guò)程也是人類文明進(jìn)步的過(guò)程,同時(shí)也是“危”與“機(jī)”共存的過(guò)程。每次社會(huì)主體能源的變革或替代都引發(fā)了社會(huì)主體技術(shù)群的全面進(jìn)步,最終打破并重構(gòu)固有的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、社會(huì)結(jié)構(gòu)、政治制度和思想觀念,引發(fā)一系列社會(huì)變革,這條由能源革命引發(fā)的社會(huì)變革路徑值得我們充分認(rèn)識(shí)和深刻思考。
化石能源以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)改寫了人類文明的發(fā)展進(jìn)程,成就了人類社會(huì)的“碳繁榮”,對(duì)世界各國(guó)的社會(huì)主體技術(shù)群、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和發(fā)展范式具有決定性和鎖定性影響。化石能源的發(fā)現(xiàn)和高效利用是人類文明繁榮興盛的重要基礎(chǔ)?;茉粗阅軌蛟诠I(yè)革命之后成為社會(huì)主體能源,在于其三大獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。工業(yè)革命之前,水能、風(fēng)能和化石能源都已經(jīng)被人類發(fā)現(xiàn)并廣泛使用,但只有化石能源成為社會(huì)主體能源,這主要是因?yàn)榛茉淳哂腥螵?dú)特性質(zhì):一是能量密度高、轉(zhuǎn)化效率高、能量轉(zhuǎn)化過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單并且可控;二是能源形式多樣、分布廣泛、儲(chǔ)量豐富、經(jīng)濟(jì)性高,可以大規(guī)模開發(fā)利用;三是可按需開采、封裝儲(chǔ)運(yùn)和燃燒轉(zhuǎn)化。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期技術(shù)進(jìn)步,人類已經(jīng)形成了成熟、高效的化石能源開采提煉和轉(zhuǎn)化使用技術(shù),這是化石能源能夠成為支撐整個(gè)人類工業(yè)文明時(shí)代主體能源的關(guān)鍵所在。
化石能源對(duì)人類社會(huì)主體技術(shù)群、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和發(fā)展范式都具有決定性和鎖定性影響,造成人類長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)化石能源的高度依賴。無(wú)論化石能源內(nèi)部的石油、天然氣、煤炭等使用量如何此消彼長(zhǎng),化石能源整體占世界一次能源消費(fèi)總量的比重一直維持在85%以上,是無(wú)可爭(zhēng)議的社會(huì)主體能源。在成就工業(yè)文明大繁榮的同時(shí),化石能源及其化工衍生品已經(jīng)深深融入甚至控制和主導(dǎo)了所有國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活。所有已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、信息化和正在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、信息化的國(guó)家無(wú)一例外都在以化石能源為主體能源的基礎(chǔ)上構(gòu)建并發(fā)展了工業(yè)制造體系、經(jīng)濟(jì)金融體系、國(guó)家防御體系、交通通信體系、科技創(chuàng)新體系和文化教育體系,化石能源成為驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)動(dòng)能,從化石能源中提取大眾生產(chǎn)生活所必須的化工原材料,整個(gè)人類社會(huì)的主體技術(shù)群和產(chǎn)業(yè)體系都在高速發(fā)展的慣性驅(qū)使下,圍繞如何高效利用化石能源而不斷建構(gòu)完善和擴(kuò)張發(fā)展,如同滾雪球一般形成了高度緊密的依附關(guān)系,每一個(gè)國(guó)家都建立在由化石能源驅(qū)動(dòng)、由化石能源衍生品所供給的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系之上。
在工業(yè)文明時(shí)代,人類生產(chǎn)生活對(duì)化石能源的依賴性越來(lái)越強(qiáng),失去化石能源意味著整個(gè)社會(huì)運(yùn)行機(jī)制停擺,從而引發(fā)社會(huì)危機(jī)甚至災(zāi)難,而更替一種社會(huì)主體能源則可能帶來(lái)一個(gè)行業(yè)、一個(gè)產(chǎn)業(yè)甚至一個(gè)社會(huì)階層的消亡。
人類對(duì)化石能源的高度依賴、化石能源的固有弊端和大量無(wú)節(jié)制消耗,已經(jīng)成為影響人類可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)危機(jī)。地球上的化石能源儲(chǔ)量有限且不可再生,有限的化石能源、有限的環(huán)境承載能力和無(wú)限的人類社會(huì)發(fā)展需求三者之間存在著不可調(diào)和的天然矛盾。長(zhǎng)期單一的化石能源依賴和大量消耗必然超出大自然的自我凈化能力和生態(tài)環(huán)境的承載能力,導(dǎo)致人與人、人與自然的矛盾越來(lái)越尖銳,最終危及人類社會(huì)自身的生存和發(fā)展??茖W(xué)研究監(jiān)測(cè)表明,這種影響主要體現(xiàn)在可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)、氣候危機(jī)和經(jīng)濟(jì)危機(jī)三種直接危機(jī),并引發(fā)貧困危機(jī)、地緣政治危機(jī)兩種次生風(fēng)險(xiǎn)。
一是生態(tài)危機(jī)?;茉吹拈L(zhǎng)期大量使用,給人類的生態(tài)系統(tǒng)造成巨大損害,化石能源的開采和儲(chǔ)運(yùn)直接破壞了地表植被、地下徑流和海洋生態(tài),造成地面沉降、地下水污染,在提煉轉(zhuǎn)化、燃燒分解過(guò)程中會(huì)釋放出大量二氧化硫、氮氧化物等有害氣體和有毒粉塵,生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的泄漏常會(huì)引發(fā)區(qū)域性的生態(tài)災(zāi)難。
二是氣候危機(jī)?;茉词沁h(yuǎn)古碳基生物形成的化石,其燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是最主要的溫室氣體,燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤可產(chǎn)生約2.7噸的二氧化碳,過(guò)多的溫室氣體超過(guò)了自然的消納轉(zhuǎn)化能力,造成全球性氣候變暖,影響整個(gè)地球生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn),最終影響人類的生存。
三是經(jīng)濟(jì)危機(jī)。能源危機(jī)通常是經(jīng)濟(jì)危機(jī)的前兆。以第一次石油危機(jī)為例,1973年12月,海灣國(guó)家石油禁運(yùn)最嚴(yán)重的時(shí)期,美國(guó)工業(yè)產(chǎn)值下降了14%,嚴(yán)重依賴石油進(jìn)口的日本工業(yè)產(chǎn)值下降了20%以上,全球所有工業(yè)化國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)都明顯放慢甚至衰退。這次石油危機(jī)直接引發(fā)了第二次世界大戰(zhàn)之后最嚴(yán)重的全球經(jīng)濟(jì)危機(jī),甚至結(jié)束了西方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的黃金時(shí)代。
四是貧困風(fēng)險(xiǎn)?;茉吹穆癫厥请S機(jī)的,空間分布儲(chǔ)量不均衡。在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下,全球工業(yè)體系、經(jīng)濟(jì)體系都是圍繞化石能源的開發(fā)利用所構(gòu)建,一些國(guó)家或地區(qū)天然地缺乏化石能源,造成這些國(guó)家或地區(qū)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)動(dòng)能缺失,直接導(dǎo)致了國(guó)家和地區(qū)之間越來(lái)越大的貧富差距,長(zhǎng)期貧困又引發(fā)了更深層次、更大范圍的次生危機(jī),如戰(zhàn)亂、饑荒、瘟疫等,并從局部危機(jī)演化為全球風(fēng)險(xiǎn)。
五是地緣政治風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)國(guó)家而言,掌握了能源的主動(dòng)權(quán)就掌握了發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。工業(yè)革命之后,化石能源成為國(guó)與國(guó)之間競(jìng)爭(zhēng)、博弈、結(jié)盟、媾和的焦點(diǎn)。無(wú)論是近代德法之間對(duì)薩爾煤礦的百年?duì)帄Z,還是現(xiàn)代以來(lái)的兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)、海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng),地緣政治危機(jī)以及軍事沖突,背后都是有關(guān)國(guó)家對(duì)煤炭、石油等化石能源資源主導(dǎo)權(quán)的爭(zhēng)奪和博弈。
全球能源戰(zhàn)略和供需格局已進(jìn)入深度調(diào)整變革期,構(gòu)建以清潔能源為主體的清潔低碳、安全高效能源體系,已成為全世界的共識(shí)和新一輪能源革命不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢(shì)。隨著世界化石能源消費(fèi)量的不斷增大,化石能源對(duì)環(huán)境的污染和全球氣候的影響日趨嚴(yán)重,擺脫對(duì)化石能源的依賴和大量消耗已經(jīng)成為全球共識(shí)和各國(guó)能源戰(zhàn)略的一致選擇。2016年4月22日,170多個(gè)國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人齊聚聯(lián)合國(guó)總部,共同簽署了氣候變化問(wèn)題《巴黎協(xié)定》,共同承諾將2020年全球氣溫升高幅度控制在2攝氏度之內(nèi)。
從國(guó)家自身發(fā)展角度看,能源的低碳化、清潔化、安全化、高效化是保障國(guó)家能源供給安全、經(jīng)濟(jì)安全和生態(tài)安全的重要手段。從人類命運(yùn)共同體和經(jīng)濟(jì)全球化視角看,這是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
逐步替代化石能源不僅是全世界的發(fā)展共識(shí),而且已經(jīng)成為全球一致的實(shí)際行動(dòng)。從存量結(jié)構(gòu)調(diào)整看,從1977年到2017年的40年間,全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)石油降、煤炭穩(wěn)、清潔能源快速發(fā)展的趨勢(shì)。其中,石油消費(fèi)占一次能源比例由49%下降至34%,煤炭消費(fèi)占比穩(wěn)定在26%~28%,天然氣消費(fèi)占比由18%提高至23%,其他能源(如核能、水能、風(fēng)能、熱能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等)占比由7%提高至15%。從增量結(jié)構(gòu)占比看,根據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)數(shù)據(jù),2020年全球所有新增發(fā)電產(chǎn)能中有80%以上是可再生能源,是化石能源發(fā)電新增裝機(jī)量的4倍多。
從全球能源供需格局的變化中可以看出,石油、煤炭等傳統(tǒng)化石能源作為社會(huì)主體能源的份額正在被熱值更高、排放更少的天然氣、核能等清潔化的化石能源和不產(chǎn)生碳排放的水電、風(fēng)電、光伏等可再生能源所逐步替代,這不僅標(biāo)志著新一輪能源革命的到來(lái),也預(yù)示著新一輪能源革命的發(fā)展趨勢(shì),即清潔低碳、安全高效。
大力發(fā)展清潔能源特別是可再生能源,是彌補(bǔ)、解決化石能源固有缺陷弊端的關(guān)鍵。清潔能源中的可再生能源具有彌補(bǔ)化石能源固有弊端和先天不足的優(yōu)勢(shì)?;茉磁c可再生能源在性質(zhì)上有著截然不同的特點(diǎn)和天然互補(bǔ)性??稍偕茉粗皇撬畡?dòng)能或勢(shì)能、風(fēng)動(dòng)能、光輻射能的物理轉(zhuǎn)換(核電的輻射能也屬于物理能源),沒(méi)有物質(zhì)的消耗、沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和化合物產(chǎn)生,沒(méi)有多余的能量釋放,在低緯度地區(qū)往往水能資源豐富,在高緯度地區(qū)或低緯度沙漠地區(qū)往往風(fēng)能、太陽(yáng)能資源豐富,且在地球上大體呈均勻分布狀態(tài),對(duì)所有國(guó)家都相對(duì)公平。
清潔能源與傳統(tǒng)化石能源不是相對(duì)的概念,兩者存在交集。清潔能源不僅包括水電、風(fēng)電、光伏、潮汐能、地?zé)崮艿葻o(wú)碳排放、無(wú)物質(zhì)消耗的可再生能源,還包括核能等無(wú)碳排放但有物質(zhì)消耗和廢料處理的新型化石能源,以及經(jīng)過(guò)凈化處理的低碳排放的清潔煤、清潔油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源。清潔能源是指對(duì)環(huán)境友好、碳排放少、污染程度小的能源,僅僅是對(duì)能源使用結(jié)果的描述,而非能源性質(zhì)的描述。
新一代社會(huì)主體能源對(duì)上一代社會(huì)主體能源的替代是一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程。油氣能源作為人類社會(huì)主體能源后并沒(méi)有完全取代煤炭能源,核能、風(fēng)電、光伏的出現(xiàn)和發(fā)展也沒(méi)有立刻全部取代煤炭、油氣和水電能源,盡管新發(fā)現(xiàn)的能源載體越來(lái)越多,但替代原有社會(huì)主體能源卻越來(lái)越困難,因?yàn)樯弦淮鐣?huì)主體能源已經(jīng)決定和塑造了一個(gè)國(guó)家乃至一個(gè)時(shí)代的社會(huì)主體技術(shù)群和建立在這個(gè)技術(shù)群基礎(chǔ)之上的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式。如果短時(shí)間內(nèi)對(duì)社會(huì)主體能源系統(tǒng)進(jìn)行全盤顛覆,將引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命和經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式的強(qiáng)烈震動(dòng),無(wú)論是就經(jīng)濟(jì)性還是技術(shù)可行性而言都不現(xiàn)實(shí),其替代過(guò)程通常是漸進(jìn)式變革和滲透式改造。
能源組成的多樣化有利于能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,而且也有利于提高和增強(qiáng)能源系統(tǒng)的適應(yīng)性。盡管可再生能源從整體上和長(zhǎng)遠(yuǎn)看都具備成為社會(huì)主體能源的潛力和條件,但可再生能源也存在著出力不均衡、間歇性大、穩(wěn)定性不高和可控性不好、難以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、經(jīng)濟(jì)性不高等技術(shù)性短板。不同國(guó)家社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展水平和資源稟賦各異,沒(méi)有一個(gè)國(guó)家選擇一次性“連根拔起”式的社會(huì)主體能源替代方式,上一代社會(huì)主體能源通過(guò)技術(shù)改造和其他方式仍然可以成為新一代社會(huì)能源體系中的重要輔助部分。從某種意義上講,能源的多樣化也是能源體系安全化的重要形式,為了維持目前的現(xiàn)代化生活和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展繁榮,必須保有一定量經(jīng)過(guò)低碳化、清潔化、安全化、高效化處理的化石能源作為過(guò)渡期基荷能源。
當(dāng)前,新一輪世界能源革命的路徑是不斷擴(kuò)大可再生能源在現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)中的比重,逐步替代落后的、高碳排放的煤電、柴油、柴碳等低熱值化石能源并最終成為下一代社會(huì)主體能源,實(shí)現(xiàn)能源供給側(cè)的結(jié)構(gòu)均衡和技術(shù)優(yōu)化,推動(dòng)人類社會(huì)發(fā)展、資源儲(chǔ)量和自然生態(tài)三元關(guān)系的動(dòng)態(tài)平衡。目前,主要發(fā)達(dá)國(guó)家和經(jīng)濟(jì)體都已將可再生能源替代戰(zhàn)略上升為國(guó)家戰(zhàn)略,并根據(jù)本國(guó)國(guó)情選擇了各自不同的發(fā)展路徑。