对中国而言,能源系统转型是实现“双碳”目标的最重要途径。能源转型要处理好可再生能源发展和传统化石能源配合的节奏,从能源的供应和使用两方面同时着手,在节能的同时实现能源结构低碳化。在保证长期发展过程中能源供需基本面平衡的基础上,强化运行安全和应急安全保障机制,确保能源安全。
近日中美两国发表的《关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明》,把能源转型作为合作的重点方向,为全球能源转型带来了新的发展契机,也体现了能源转型是全球合作应对气候变化的关键领域。
能源系统转型是实现碳达峰、碳中和目标的最重要途径。在气候变化成为威胁人类社会可持续发展的重大危险之际,能源转型主要是由全球应对气候变化的目标决定的,即到本世纪末,将地表平均温度上升控制在不超过2度并争取控制在1.5度内。能源转型的目标和节奏主要是由社会的价值、目标和挑战来决定的。
中国实现碳达峰、碳中和,就是要努力以《巴黎协定》长期目标为导向,走一条长期深度脱碳的转型路径。在此进程中要遵循能源发展的内在规律和原理系统谋划,以能源安全为红线,以大力发展非化石能源,尤其是可再生能源为抓手,把握好可再生能源与化石能源的配合节奏,处理好能源供应和使用的动态关系,协同推进能源转型工程在持续演进和变革中实现宏大目标。
在2030年前“碳排放达峰期”,新型工业化、城镇化将继续较快推进,二氧化碳排放实现达峰后稳中有降。在2030-2050年“深度减排期”,新型工业化、城镇化进程放慢并趋于稳定,低排放和零排放技术进入大规模应用阶段,全经济尺度全温室气体范围减排将加速。在2050-2060年前“碳中和期”,需要大力开发负排放技术,并利用陆地生态系统碳汇,抵消剩余温室气体排放,最终实现全部温室气体中和。
技术创新是能源转型的关键,需要分阶段、多层次系统部署。尽管疫情几年导致国内社会经济发展出现了一定的困难,但中国2030年前碳达峰目标是坚定不移的。预计2050年,中国人均排放量将跟届时世界平均水平持平,由目前约8吨/人削减到1-1.5吨/人。这意味着从2030年前碳达峰之后到2050年,每年需要减少约5亿吨二氧化碳排放,这个目标难度还是很大的。
为此,中国要做好碳达峰、碳中和技术研发和行动。在未来的十余年时间里,一方面通过工程迭代实现渐进性创新,完成碳达峰目标;另一方面也要布置突破性、颠覆性技术研发,为碳达峰之后碳排放快速下降准备好技术。2050年之后,剩余温室气体排放量将主要来自工业生产过程、道路货运、航空、农业,以及非二氧化碳排放等难减排部门,还需要大量应用负排放技术。
能源转型要从能源的供应和使用两方面同时着手,在节能的同时实现能源结构低碳化。其中,能源供应侧要发展非化石能源,尤其是可再生能源,改善能源结构。中国目前的目标是: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。能源使用侧可以采取三方面措施节能降碳:一是循环经济,二是改进工艺流程和提高能源效率,三是实施能源替代,如电能、生物质能与氢能的使用。
如何巧妙地处理好可再生能源发展和传统化石能源配合的节奏,是转型与发展的真正智慧所在。可再生能源发展和化石能源之间并不是简单的“谁消灭谁”的问题,而是互相依托、互相支撑、逐渐演变的关系和过程。
近期中美发表的《关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明》对可再生能源做了加快部署的规划,表示“在21世纪20年代这关键十年,两国支持二十国集团领导人宣言所述努力争取到2030年全球可再生能源装机增至三倍”。由目前以化石能源为主的能源系统,变革成一个未来以非化石能源为主体的能源系统,这是一个非常艰巨的任务,需要长期的投入。根据清华大学气候变化研究院的长期战略研究,按照2℃目标,到2050年非化石能源占比要达到70%;按照1.5℃目标,2050年非化石能源占比要达到85%。因此风能、太阳能等可再生能源将会大规模快速发展。
但需注意的是,可再生能源不仅有间歇性问题,也有不确定性问题,需要化石能源来保驾护航。因此,化石能源不仅需要转变角色,也要采取诸如生物质掺烧、碳捕集利用和埋存等措施,以适应未来对碳减排的要求。
能源安全既是发展新能源的最终目的,也是发展过程中不可逾越的底线。建立具有本质安全属性的新型能源体系是能源转型的保障,也是经济社会发展与绿色低碳转型的平衡之道。这就需要坚持“不破不立”的原则,一方面,在保证长期发展过程中能源供需基本面平衡的基础上,强化运行安全和应急安全保障机制和措施,确保能源供应安全;另一方面,要承认保障能源安全的价值和贡献,建立合理、责权明确、有吸引力的机制和政策,促进地方政府和企业承担能源安全责任和义务的积极性。
有人说,追求碳中和会让中国吃亏,因为发达国家的条件比中国优越得多。但事实上,碳中和在全世界范围内都是新事物,有些国家走得远一点,但也就是五十步和百步的差别。我们要坚定信心,同时要注意到未来还有较多的不确定性。技术突破到底会在哪些地方出现尚不确定,常规技术有新型电力系统、氢能、CCUS(碳捕集、利用与封存)、燃料电池等,变革性技术有核聚变、电动飞机、植物基因技术等。所以我们要认认真真地去做科研,把“试验田”做好,着眼未来,以开放的心胸迎接能源科技创新。
来源:中国日报网
作者:李政 清华大学气候变化与可持续发展研究院院长 世界大学气候变化联盟秘书长