論壇丨國際能源轉(zhuǎn)型經(jīng)驗及啟示
來源：《中國電力報》 時間：2023-07-07 09:37
黨的二十大報告提出，要積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達峰行動。當(dāng)前，統(tǒng)籌能源安全和能源低碳轉(zhuǎn)型是各國的共同議題。歐盟和美國已經(jīng)碳達峰，能源轉(zhuǎn)型已有豐富的實踐經(jīng)驗。本文通過對比研究，總結(jié)了歐美碳達峰和能源轉(zhuǎn)型規(guī)律，并提出相關(guān)建議。
歷次能源轉(zhuǎn)型的特征
一是歷次能源轉(zhuǎn)型推動能源消費量上新臺階。人類社會經(jīng)歷了從薪柴到煤炭，從煤炭到油氣兩次重要的能源轉(zhuǎn)型，相應(yīng)催生和伴隨著蒸汽機、內(nèi)燃機、電氣化等重大技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命，推動社會生產(chǎn)力實現(xiàn)新的跨越。從薪柴到煤炭的更替，推動人類社會實現(xiàn)向工業(yè)文明轉(zhuǎn)變。從煤炭到油氣的更替，推動人類社會邁入工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時期。煤炭時代、油氣時代產(chǎn)生了冶金、化工、建材、電力、交通建筑等領(lǐng)域用能，也推動能源消費總量上了一個新的臺階。
二是能源消費結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化是能源革命的顯著特征。一般認為，由一種能源轉(zhuǎn)向另一種新型能源的過程中，如果新型能源在能源消費總量中占比達到5%，可認為是能源轉(zhuǎn)型開始；新型能源消費占比超過一半或占據(jù)最大份額，可認為是轉(zhuǎn)型完成。1840年全球煤炭消費比重為5%，1902年比重達到49%，煤炭成為第一大能源。隨著燃油汽車興起和輸氣管道不斷完善，全球?qū)τ蜌獾男枨蠹ぴ觯?915年油氣消費比重為5%，1960年升至38%，超過煤炭成為第一大能源。1965年非化石能源消費占比為5%，2019年升至15%，非化石能源轉(zhuǎn)型還處于早期階段。
三是非化石能源轉(zhuǎn)型任重道遠，道阻且長。歷次能源轉(zhuǎn)型都經(jīng)歷了幾十年甚至上百年時間。非化石能源轉(zhuǎn)型將比前兩次能源轉(zhuǎn)型更為漫長。一是由于路徑依賴和發(fā)展慣性，能源消費大國無法迅速實現(xiàn)能源替代。二是當(dāng)前任何單一能源或技術(shù)都難以取得壟斷性優(yōu)勢，到2040年全球能源格局多元化態(tài)勢還將繼續(xù)。三是替代體量大、成本高，能源轉(zhuǎn)型效率提升空間越來越?。ü夥?、風(fēng)電發(fā)電效率遠小于其他形式）。四是非化石能源轉(zhuǎn)型的進展同樣受限于自然資源稟賦。
能源轉(zhuǎn)型的普遍規(guī)律
一是歐盟和美國分別在20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初實現(xiàn)碳達峰，能源領(lǐng)域碳排放與全社會碳排放同期達峰。歐盟作為整體在1990年實現(xiàn)了碳達峰，主要原因是早期控制環(huán)境污染、并輔以改善能源結(jié)構(gòu)（減少使用煤炭，增加天然氣和核電）的政策舉措，在實際中起到了減少碳排放的作用。美國在2008年之前實現(xiàn)碳達峰，原因是1997年通過的《京都議定書》為發(fā)達國家規(guī)定了減排目標(biāo)，氣候政策和經(jīng)濟增長放緩促使美國實現(xiàn)了碳達峰。此外，歐盟、美國碳達峰時，能源領(lǐng)域碳排放占全社會碳排放的90%左右，能源領(lǐng)域碳排放與全社會碳排放同期達峰。
二是大型經(jīng)濟體內(nèi)部發(fā)達地區(qū)先碳達峰，各地碳達峰存在一定時間跨度。歐盟內(nèi)部經(jīng)濟發(fā)達的成員國及美國經(jīng)濟發(fā)達州較早完成工業(yè)化城鎮(zhèn)化，制造業(yè)由中低至高端升級，高耗能高排放產(chǎn)業(yè)減少，并實施環(huán)境污染控制政策措施，促進碳排放較早實現(xiàn)達峰。以歐盟為例，德國、法國等在20世紀(jì)70年代已碳達峰，但多數(shù)成員國碳達峰在1991~2008年，各成員國達峰橫跨20~30年。
三是碳排放先達峰，能源電力消費再達峰是普遍規(guī)律。在碳達峰后，隨著經(jīng)濟發(fā)展能源電力消費仍保持增長，并在之后一段時間達峰。歐盟在2004~2006年能源消費達峰，此后進入下降通道，電力消費多次達到歷史峰值（2008年、2010年和2017年）。美國在2007年、2018年能源消費達到歷史峰值，電力消費在2008年和2019年均達到歷史峰值。
四是煤電逐步退出建立在清潔能源可靠替代及電力消費達峰的基礎(chǔ)上。歐盟和美國發(fā)電領(lǐng)域最主要、最受青睞的化石能源是氣電，煤電逐步退出建立在清潔能源可靠替代的基礎(chǔ)上，包括化石能源中碳排放相對較低的氣電、核電、可再生能源發(fā)電等。目前歐盟和美國煤電占比已降至20%以下，電力結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多元化均衡化發(fā)展特征。其中，歐盟煤電占16%，氣電占21%，核電占26%，水電占12%，其他可再生能源發(fā)電占23%。美國煤電占20%，氣電占40%，核電占18%，水電占6%，其他可再生能源發(fā)電占15%。
歐盟發(fā)達成員國在用電達峰基礎(chǔ)上，煤電發(fā)電份額穩(wěn)定一段時間后開始下降（互聯(lián)電網(wǎng)使得北歐和南歐富余的可再生能源能輸往西歐東歐，替代當(dāng)?shù)氐拿弘姡?；美國部分州因替代能源成本下降，在用電達峰后煤電就進入下降通道。盡管如此，目前歐盟成員國中，波蘭、捷克、保加利亞、愛沙尼亞等煤電占比仍較高。美國有15個州煤電是第一大電源，4個州煤電占70%以上，其中3個州是美國最大的煤電生產(chǎn)基地。
能源轉(zhuǎn)型的啟示及建議
一是合理設(shè)定能源領(lǐng)域碳達峰時間，能源領(lǐng)域碳排放不早于全社會碳達峰。碳排放先于能源電力消費達到峰值是歐美發(fā)達國家的普遍規(guī)律。非化石能源轉(zhuǎn)型是一個長期過程，在能源消費持續(xù)增長的情況下，建議合理設(shè)定能源領(lǐng)域碳達峰時間表。煤炭、油氣碳達峰時間不能過于超前，應(yīng)綜合考慮制度、技術(shù)、市場和社會變遷等制定碳達峰規(guī)劃。
二是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)將率先達峰，各地合理制定碳達峰時間表。各省碳達峰目標(biāo)的實現(xiàn)關(guān)系到我國整體實現(xiàn)碳達峰的步伐。預(yù)計，經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)將在“十五五”率先碳達峰，其余省份可能在2030年后陸續(xù)碳達峰。建議各地根據(jù)實際情況，制定碳達峰規(guī)劃，碳達峰時間表不搞“一刀切”。各省盡早研判峰值，有利于全國統(tǒng)籌和做出針對性調(diào)整，推動能源生產(chǎn)和開發(fā)利用變革，掌握未來發(fā)展的主動權(quán)。
三是現(xiàn)階段保持煤電相對穩(wěn)定，大力推動電源結(jié)構(gòu)均衡發(fā)展。煤電逐步退出應(yīng)在清潔能源安全可靠替代及電力消費達峰的基礎(chǔ)上，現(xiàn)階段應(yīng)保持煤電發(fā)電量相對穩(wěn)定。各省煤電作用不同，轉(zhuǎn)型要因地制宜。建議各省制定電力轉(zhuǎn)型長期規(guī)劃，大力提高氣電、核電、可再生能源發(fā)電比重，大力推動電源均衡發(fā)展，加強跨省區(qū)輸電通道建設(shè)，提升電力互濟能力。
（作者單位：席云華、楊再敏、饒志為南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責(zé)任公司，王科為中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司）
責(zé)任編輯：張棟鈞
