碳中和进程需要强调系统成本和整体解决方案

中国作为一个发展中国家，实现碳中和的同时也需要保障经济高质量发展。一方面，碳中和始于环境治理和应对气候变化，环境治理是经济高质量增长发展的重要组成部分。另一方面，碳中和的主要抓手是能源结构调整，即建设以清洁电力为主体的能源系统。

中国目前拥有全球最庞大也可能是最有效的能源系统之一，能源系统中85%是化石能源，建设清洁电力为主体的能源系统就是以风电光伏等清洁能源为主体。由于风电光伏的不稳定特性，安全稳定和保障供应是清洁转型的基本原则，也是清洁转型的主要挑战。2060年的碳中和目标是一个倒逼机制，将能源、环境、高质量增长联动起来。碳中和进程是将高质量经济增长作为发展目标，努力推动社会经济迈入结构性变革阶段，保证经济稳定运行和支持高质量增长。

2020年中国电力结构中，火电(基本上是煤电)发电量贡献68%，近十年来火电占比从78%下降了10%左右。风电光伏装机(24%)的比例超过了水电(17%)，但风电光伏的电量贡献仅9%，只有水电18%的一半。从系统效率来说，电力结构应该增加天然气占比，但中国天然气资源状况不乐观，难以大规模增长。核电虽然只有2%，但贡献了5%的电力，应该是碳中和一个合适的选择。但由于中国人口密集，安全和布局问题使得核电装机的“天花板”比较低。近年来风电和光伏的利用小时数持续提升，说明消纳情况持续好转。近年来煤电利用小时数除了受电力需求增长有短暂波动，整体上持续走低，说明煤电职能定位开始转变，更大幅度地参与调峰，保障电力稳定和电网安全。随着碳中和进程的推进，火电利用小时数将进一步下降，其功能转换需要技术和财务支持。

目前政府的规划目标是2030年非化石能源占一次能源结构25%，2030年风光装机至少12亿千瓦。我们可以根据历史趋势和未来发展潜力进行假设。假设近十年各类发电方式平均年发电小时数不变，从现在到2030年，如果一次能源平均年增长2%，将可以满足政府2030年非化石能源占一次能源结构25%的目标。进一步假设水电年均增长2%，核电及其他(生物质能等)年均增长8%。在这些假设的基础上进行情景分析，若保持电力需求平均增长3%，2030年火电发电量占比将下降到60%，风电和光伏装机占比36%，发电量占比16%，比2020年高7%。若电力需求平均增长5%，则2030年火电发电量占比为68%，与2020年的电力消费结构差不多。而风电和光伏的电量占比上升为13%，仅比2020年高4%。2021年前5个月中国电力需求大幅度增长接近两位数，尽管虽然风电光伏增速很快，但是煤电依然实现了16%的增长。风电和光伏发电量占整体电力消费的9.7%，比2020年的占比略有增长。而煤电占比为73.7%，比2020年的68%有比较大幅度增长。情景分析和现实情况都说明，碳中和进程既取决于清洁能源发展，也取决于能源电力需求增长。

综合考虑清洁能源发展情况，目前有快速大规模扩张可能性的风电光伏的电量贡献很小，还难以满足比较高的电力消费增长。因此，2060碳中和是一个倒逼机制，要求高质量经济增长尽可能“双脱钩”，即GDP不仅要尽可能与化石能源脱钩，也要尽可能与能源电力需求增长脱钩。根据相关测算，改革开放40年，中国平均GDP增长与电力消费增长相关系数为0.9，平均GDP增长与一次能源消费增长相关系数为0.6，GDP与能源电力需求增长关系密切。因此，短中期如果不能减缓需求增长，则需要加快清洁能源发展速度，否则难有比较快的能源结构低碳调整。此外，由于风电光伏的波动性，其大规模发展将影响安全、稳定，和保障供应。

由于能源是一个基本投入，对于生产和生活有很强的相关性和重要性。碳中和进程不仅要求能源结构改变，也将引起社会经济各方面的调整和变革，因此政府战略和政策上需要强调整体系统成本和整体解决方案，通过系统性平衡和降低碳中和成本，才能顺利推进碳中和进程。因此，除了建设清洁电力为主体的能源系统，整体解决方案还应该包括以下四个方面：

一是应该鼓励消费者行为的低碳绿色化，提升大众低碳消费的意愿。一方面可以创造新的低碳经济增长点、倒逼传统高耗能企业进行低碳升级，另一方面还能够吸引更多的市场主体参与低碳经济。此外，还有利于提高普通民众对于绿色低碳的社会认知。

二是驱动产业结构调整和升级，逐步实现经济增长和能源消费的脱钩。结合碳交易和电力市场和电价改革等市场化手段及合适的行政措施，抑制高耗能高污染产业，加快现代服务业、高科技产业以及先进制造业的发展。由于欧盟正在考虑碳边界税，因此应该鼓励低能耗行业发展成为有竞争性的出口产业。

第三是倡导循环经济的发展，提高资源回收利用效率。循环经济以资源的高效、循环利用为核心，也是对粗放式的传统增长模式的根本变革。循环经济能够以较小的资源消耗和环境代价，达到较高的经济产出和较低的资源消耗。

四是利用数字化智能化技术提高能源系统的运行效率。能源转型的大趋势是推动能源结构向低碳清洁化转型，考虑到风电和光伏作为未来清洁能源系统主体能源的不稳定性，今后需要用“越来越不稳定的能源系统”去应对“越来越不稳定的气候条件”，因此，为保障安全稳定充足的能源供应，数字化智能化技术在此过程中将发挥至关重要的作用。例如，可以利用数字化智能化技术和管理模式促进分布式能源生产、输送、交易、消费等环节高效运转，为光伏、风电等清洁能源大规模接入提供稳定性保障。

文章来源：21世纪经济报道