今年9月16日，总部在伦敦的能源转型委员会(Energy Transitions Commission)发布了最新报告《践行使命——打造全球零碳经济》。报告指出，到本世纪中叶打造繁荣的净零碳排放经济是一项可完成的使命，实现净零碳排放不仅技术可行，在经济上也是划算的。该报告列举了要实现这一目标所需要的当前行动和未来十年的行动步骤。去年11月，能源转型委员会联合落基山研究所，联合发布了《中国2050：一个全面实现现代化国家的零碳图景》报告。该报告描绘了中国在本世纪中叶经济发展达到中等发达国家水平，同时实现净零碳排放的图景，并通过详实的分部门分析，阐明了实现这一蓝图的经济和技术可行性。

能源转型委员会主席Adair Turner勋爵在其“全球打造零碳经济的可行性和中国实现2060年前碳中和的重要意义”阐述的主要观点如下：

 

（1）全球经济到2050/60年实现能源和工业系统的零碳排放是技术可行和经济可行的。

 

从全球看，发达国家在2050年前、发展中国家在2060年前实现能源和工业系统的零碳排放，而不依赖永久性、大规模、基于自然的碳汇解决方案在技术和经济上是可行的。该结论有以下几个方面的事实来支撑：

 

首先，来自可再生能源的电力成本及其系统成本大幅下降。例如，光伏的成本在过去十年内下降了90%，风电的成本下降了50%~60%。规模经济和学习曲线效应是成本快速下降的一大驱动力，尤其当全社会举力发展可再生能源电力时，相应的成本还有进一步下降的空间。除了平准化成本外，可再生能源电力的实际拍卖的价格也体现了成本大幅下降的特征。比如，对于太阳能光伏，很多地方的拍卖价低至约20美元每兆瓦时。此外，储能的成本大幅下降，为大规模可再生能源供应的间歇性提供了具有成本竞争力的解决方案。在过去十年中，电池的成本下降了85%，还有进一步下降的空间。从2010到2019年，电池价格平均每年下降18%。2017年，彭博新能源财经预测，电池价格在2025年将低至100美元/千瓦时，但这一水平已极有可能在2023年达到。针对全球不同区域的气候条件和日间/季节性负荷的变化，可行且具有经济竞争力的解决方案也已经存在。能源转型委员会《践行使命，打造全球零碳经济》报告指出，到2035年，在可再生能源占比大于80%的电力系统，即使在空间受限的地区，全系统的总成本（发电，日内调峰、季节性平衡和备用成本）也只有80美元/MWh，接近传统燃气发电相的水平（约65美元/MWh），在条件优异的地区，系统总成本甚至可低至31美元/MWh。

 

从需求侧看，一方面，电气化的发展将大幅提升能源利用效率。在交通领域，到2025年左右，购买和使用电动车的成本将低于燃油车。从百公里等效油耗看，电动汽车的能源消耗量仅为燃油车的1/4。实际上，电动车的渗透率正逐年上升，且发展速度持续加快，内燃机技术恐怕很快会被淘汰。在建筑供暖领域，以获取每千瓦时热量所需的终端能源计算，电热泵所需的能耗只有标准燃气锅炉的12%。另方面，即使在重工业、长距离和重型交通等难以减排的领域，也有可行的脱碳方案。在重工业方面，水泥的生产可结合碳捕集、封存和利用（CCUS），以及零碳电力、生物质等能源用于供热，新型水泥化学也将是可行的方案。在钢铁生产中，传统的焦炭还原路径可结合CCUS，还可采用氢气直接还原铁、直接电解等新型路径。在塑料生产方面，除了CCUS的运用外，电气化供热、以生物质作为原料和新型的电化学过程都是可行的脱碳方案。对于长距离重型交通，直接电气化以及以氢、氨、合成燃料为载体的间接电气化和生物燃料的应用都是可行的方案。

 

从供给侧看，除了以上已提到的零碳电力外，零碳氢能的成本竞争力也将大幅提升。一方面，零碳电力价格的大幅下降会使绿氢的成本具有经济性；另方面，制氢设备成本的还将持续降低。中国在制氢设备的成本优势尤为突出，在彭博新能源财经给出的乐观情景下，中国的大型电解水项目的系统设备成本的目前水平已低至200美元/千瓦，是欧美国家的1/6，到2050年，中国的成本还能进一步降低到80美元/千瓦，即便在保守情景下，中国2050年电解水设备成本也将低至98美元/千瓦。可见，中国的电解制氢设备成本下降还有很大的空间，尤其是在未来几十年内对氢的需求大幅上涨的情况下，规模效应将得到充分的发挥。

 

总的来说，在零碳图景中，能源供给和消费方式将发生较大改变。在全世界终端能源消费总量中，电的占比将由2018年的19%增长到2050年的70%左右，电力需求将从目前的27万亿度/年增长到2050年的90~120万亿度/年。电力除了用于直接电气化，还将用于氢的生产。与此同时，零碳转型也将使化石能源的需求大幅下降。和目前水平相比，2050年煤炭和石油的消费量均将下降90%以上，天然气消费量下降30%以上。

 

（2）未来十年对于中国实现2060碳中和目标尤为重要，需要将碳排放量降低一半。

 

从全球层面看，如果要将温升控制在1.5℃内，就要在未来十年将碳排放量降低一半，这一阶段性目标的实现对于2060甚至2050年实现零碳排放非常重要。在前10年减排一半的基础上再接下来的30年，则要完成新技术的应用，还要实现存量资产的重新构建。这一挑战，对于具有极强执行力的中国来说，既是使命必达，又是重大的机遇。在短期内，必须有快速和实际的行动。

 

（3）电力系统的脱碳是全社会零碳发展的关键

 

在未来电气化的趋势下，电力系统的脱碳是全社会零碳发展的关键。需求侧大规模电气化没有碳排放的前提是，其所使用的电力都来自零碳能源。到2050年，中国将会需要15万亿度零碳电力，其来源包括2400GW风电、2500GW光伏、230GW的核电等，这些装机规模都需要逐步建立，而不是短期内就能实现的。实际上，从各国经验看，承诺电力系统实现零碳排放的时间节点均会早于整个经济的零碳化。例如，英国承诺到2050年实现零碳排放，但电力系统需要在2035年实现零碳。清华大学气候变化与可持续发展研究院的研究也指出，中国要在2060年实现碳中和，其电力系统实现零碳排放的节点将在2040年左右。除了电力本身，要保证氢能的零碳排放也将依赖于电的零碳化，否则，大规模的氢能利用也会失去服务于零碳目标的意义。

 

（4）“十四五”期间中国的投资应转向零碳领域。

 

建议中国将宏观经济的复苏刺激计划与“碳中和”的长远目标挂钩，与2030年的达峰挂钩，不能再继续大规模新建煤电，而应加大零碳电力的投资力度。

 

从投资的角度看，应从基础设施和房地产等领域向更加绿色的服务业和高科技领域转变。目前，在中国大部分的增长来自于基础设施和房地产的投入。尤其是在2008年金融危机后，这两个领域的投资成为拉动中国经济复苏的重要力量。然而，这样的投资模式存在一定弊端。首先，过度投资会造成资金的浪费。目前，48%的中国城镇居民拥有一套以上的住房，不乏投机性质的投资，这也带来了较高的住房空置率。此外，中国的二、三、四线城市的基础设施以及重工业都存在较严重的产能过剩问题。此外，目前的投资和相关的建设碳强度较高，给碳排放总量的减量化工作增加了压力。在未来，尤其是在后疫情阶段，中国在投资应更多地考虑应对气候变化的议程，践行绿色复苏。

 

可再生能源等零碳领域是“十四五”期间投资的理想标的。当前，中国提出的包括5G、特高压输电线路、高铁、电动车充电站、大数据中心、人工智能相关基础设施和工业物联网等在内的“新基建”领域，其在2020到2025年间的直接投资规模总计9.31万亿元，带动的总投资达到16万亿元。但与此相比，进入到基础设施、房地产等传统领域的投资规模远远不止于此，占到了中国固定资产投资的25%以上。尽管中国已将重点逐渐转向科技含量更高的“新基建”投资，但更理想的方式是加大对可再生能源的投资。一方面，可再生能源投资的潜力更大，具备传统基建经济刺激效果好，创造就业机会较多的优点，另方面，它更能推动中国长期的高质量、绿色和可持续发展，兼具新基建优势。因此，投资可再生能源等零碳领域，绿色和高能效城镇化的基础设施领域以及终端用能电气化应成为中国绿色复苏的优先选项。

由是观之，中国2060年前实现碳中和目标虽然任重道远，但是前景可期。为此我们建议：

 

（1）中国“2060年前实现碳中和目标”困难与挑战巨大，需提高和统一认识、树立坚定信心。

 

相比于欧洲从1990年达峰到2050年实现碳中和所需的60年时间，中国在2030年前达峰到2060年前实现碳中和，时间只有欧盟的一半，要在这么短的时间内，在能源需求还在上升，全社会在气候变化方面的民意基础、企业认同、技术储备、市场机制、法律法规等方面严重滞后的情况下，将目前化石能源占80%以上的能源系统变成零碳能源系统，所面临的挑战是史无前例的。

 

此外，受新冠疫情的冲击，世界各国的企业步履维艰，包括中国在内的许多国家可能为了经济复苏供应而减缓对化石能源尽快淘汰的决心，在低碳、零碳政策的执行方面可能出现松动，这将直接影响到未来碳中和目标的实现。

 

对此，各行各界人士，尤其是对能源界人士包括能源企业的领导和负责国家能源管理和规划的责任部门，首先要登高望远，进行思想解放和思想革命，对“碳中和目标”有紧迫感。习主席提出的“2030年前达峰和2060年前碳中和”不仅仅是两个具体目标，还与贯彻五大发展理念中的“绿色发展”、落实全球温升小于2度并争取控制在1.5度的“巴黎协定”、应对人类面临共同挑战而“构建人类命运共同体”等重大问题互为一体、交相呼应。在这样的伟大愿景下，能源规划者应该思考“碳中和”和“碳达峰”两个目标对于目前的能源发展意味着什么，积极研究规划“十四五”期间在能源领域应该采取的行动，而不是悲观无为。

 

其次，要从发展的眼光看待碳中和目标的实现途径。正如能源转型委员会和落基山研究所报告所展示的，清洁能源技术的发展即将到达拐点，成为最有竞争力的电力来源。能源规划者要思考如何进行合理布局，及时改革阻碍技术推广和利用的体制机制，让这些技术发挥应有的作用。

 

第三，我国以化石能源为主的能源结构与全球平均水平来说相差无几，涉及的也是工业、交通和建筑领域，与其他主要国家有着许多共性，一样也面临着用30年左右的时间将80%化石能源系统变成零碳能源系统的挑战，难度不一定比其他国家大。我们应加强国际合作，互相借鉴，学习先进技术，与世界各国一道推动全球的低碳进程，尤其是中美之间的合作仍然很重要。

 

（2）要把行业层面分析的解决方案变为企业的具体执行方案，同时鼓励地方政府先试先行。

 

企业是落实减排任务的主体。目前很多研究都集中在全球或国家或行业的宏观层面，前景都很乐观，但这些乐观的解决方案如果无法变成企业的执行方案，其结果就会落空。为此，要把国家的宏伟目标变成企业的行动。建议：一是要进行行业与企业碳普查，让各企业摸清自己碳排放的“家底”，使其碳减排工作更为精准有效；二是要从国家层面，要重新评估和提高我国各行各业的能效和碳排放标准，以标准来推动企业的减排工作。三是要让企业通过碳减排获得效益，加快推动碳交易市场建设，把碳交易从电力、钢铁等试点行业扩展到所有行业。四是要重视产品含碳的计量，特别是对外贸易产品中的含碳量计量，因为未来国际贸易将有可能按照产品的“碳足迹”来征收关税，如欧盟正在酝酿的“边境调节税”。五是要把一个地区碳排放总量向之前的能源消费总量和企业能耗通过单位GDP能耗和单位产出能耗两个指标一起作为抓手落实，让碳减排工作落到实处。

此外，应鼓励地方（省、市）层面，在“碳达峰”（如湘潭市在2025年实现碳达峰）“碳中和”（如苏州市2050碳中和）规划，形成中央、省、市及企业层面，上下统一、多条腿同时走路的局面，把国家层面面临的挑战和紧迫感落实到地方政府和企业的行动中。

 

（3）国家需制订零碳电力发展战略规划，加速构建以绿色低碳电力为支撑电源的电力系统，这是实现“碳中和”目标的关键抓手。

 

在中国能源转型过程中，一个极为重要的问题是如何实现电力负荷中心的支撑电源由化石能源向绿色低碳电力转变，并实现全国绿色电力负荷中心（如省级、区域级负荷中心）之间的互联互通，形成最高安全等级的绿色电网系统。这是未来中国能源系统升级改造最为庞大和具有挑战性、最为专业化的能源工作。

 

首先，建议国家制订一个“零碳电力发展战略规划”，这是我国实现“碳中和”的核心。需要在重新认识我国电力系统的基础上，对我国电源、电网、负荷中心、跨省电力调度、输配等等进行重新评估，要以实现“零碳电力”为目标导向，充分利用能源与数字技术进步，重新思考我国的电力供、需、输、配、调以及管理机制和体制问题。

 

其次，近期新建的煤电机组将增加我国电力系统能源转型的难度和未来减排的成本，应引导煤电投资从基荷为主向调峰电源转变。从电力系统角度看，一方面，目前部分基荷煤电退役机组需要补充时，许多具体电力负荷中心在没有新增可再生电力的条件下，需要煤电机组顶上；另一方面，在逐步布局高比例可再生电力过程中，局部市场一定时段内需要更多煤电机组充当备用装机为更多间歇性可再生电力削峰填谷提供灵活性电源，适当增加电机组并不一定意味着增加煤炭发电，相反是为了增加可再生电力出力小时数。

 

再次，目前的技术进步已经让我们看到希望，有条件对未来以电力为主导的能源系统进行重新规划布局。正如能源转型委员会报告所指出的，风电、光伏太阳能等各类可再生能源成本仍在大幅下降，已经具备了足够的竞争力，通过电气化实现的能源利用效率在急剧提升，锂电池为代表的储能成本和电动车动力电池成本也在急速下降。这些技术对未来电力系统灵活性至关重要，加上绿氢、电力系统优化、动力电池回收等技术的快速发展并走向成熟，再通过数字化、人工智能等技术的助推，“绿色低碳电力为支撑电源的负荷中心”替代当前的“化石能源为支撑电源的负荷中心”一定会很快到来。

 

最后，实现“碳中和”目标、加速构建以绿色低碳电力负荷中心网络为核心的电力系统，电力体制的改革，特别是配网侧的改革变得尤为重要。当前的电力系统运行机制是几十年前逐步形成的，已经远远不能适应当前和未来我国发展清洁、低碳、零碳电力的需要，也会成为电力及能源技术进步及先进技术、产品、系统解决方案应用的障碍，应下定决心，加大改革力度，加快改革进程。

 

（4）通过碳税，设立国家“碳中和”基金，在支持技术研发和推广的同时，帮助经济欠发达的地区共同转型。

 

要让碳减排成为一种可持续业务，对减排量的合理定价（碳税）应成为不可或缺的手段。可考虑设立源于碳税的碳中和国家基金，一方面用于低碳能源转型和实现“碳中和目标”的技术研发、技术示范、市场推广及国际合作。

 

另一方面，参照欧盟通过专项资金来确保经济落后国家实现低碳转型的公平性，我国也可以通过“国家碳中和基金”对困难多、发展任务更重的地方提供帮助，并鼓励投资能够往这些地区倾斜。

 

（5）完善市场机制，通过系统解决方案和可持续的商业模式，凝聚全社会力量，赢得全球零碳经济建设这场创新竞赛

 

实现“碳中和目标”需要一个以高比例可再生能源、节能和储能为核心的系统性解决方案，更需要一个以市场化为基础可持续运营模式，灵活性电力资源市场的建设尤为重要。

 

应通过改革，把实现二氧化碳减排的业务变为新的商业模式，给从业者合理回报，包括抑制浪费，譬如，对典型能耗大户的酒店工程建设与管理引导转向被动式超低能耗技术，彻底改变过去多卖能源、多排放或随意浪费仍然得以多赚钱的发展模式。

 

以碳中和为目标的全球能源转型已成为世界各国之间在技术创新和制度创新的国际竞赛，竞赛的号角已经吹响。我们不但不能落后，还应领跑世界，这需要凝聚全社会力量共同实现。