碳中和目标下我国能源转型路径探讨

碳中和目标下我国能源转型路径探讨

宋超

东方电气集团东方电机有限公司 四川省德阳市 618000

摘要：碳达峰碳中和目标的实现,要求我们在现有能源结构的背景下更大力度的加快能源革命,依靠创新驱动和科学管理,实现改革目标,从而支撑国家能源安全稳定供应和低碳转型,为实现中华民族的伟大复兴提供经济安全和稳定可靠的能源保障.基于此，以下对碳中和目标下我国能源转型路径进行了探讨，以供参考。

关键词：碳中和；我国能源转型；路径探讨

引言

随着能源技术不断进步，中国能源产业效率效能不断提升，能源种类结构不断更替。一方面，风电、光伏等可再生能源技术不断发展，成本持续降低，另一方面，“互联网+”智慧能源技术、储能技术突飞猛进，在二者的共同作用下，可再生能源从“绿色低品位”逐步转变为“绿色高品位”。

1中国能源系统现状及低碳能源转型趋势

中国能源供应结构和质量不断优化和完善，形成了煤炭、石油、天然气、核电、新能源和可再生能源的多轮供应体系。2019年，中国发电量占世界总发电量的27.8%，煤炭、水电、风能和太阳能发电厂居世界第一，核电厂居世界第三，建设中的发电厂居世界第一，清洁能源发电厂占世界第一。在能源消费方面，中国也在发生着从煤炭独立向清洁绿色能源的巨大转变。2019年，中国的清洁能源消费(天然气、水电、核能和风能)占能源消费总量的23.4%，较2018年提升1.3个百分点。碳中和目标的提出加速了中国经济和能源结构转型。在碳中和目标下，中国的能源结构变化主要可考虑分为3个阶段：第1阶段是从高碳到零碳过渡过程，即目前到2028年前后实现新能源平价；第2阶段为在非电领域完成天然气代替石油煤炭，在电力领域开始进行新能源的存量替代；第3阶段为实现氢能平价，达到能源碳中和目标。

2能源绿色低碳发展的原则考虑

根据国家碳中和政策指导方针加强高层设计，从全生命周期能源效率角度出发，适应低碳绿色发展的国际趋势。在研究和制定低碳能源转化规划方案时，必须优化工业和能源结构，加强工业供应链的安全和现代化，并从清洁生产逐步转向转向低碳或零碳生产。大力发展循环经济，提高能源利用效率，形成生产性和气候友好型生活方式，同时加强系统治理，实现碳减排效益的协同增效。经验表明，能源、环境和气候应实现协同管理。在关键时期，需要作出体制安排，建设清洁、低碳、安全、高效的能源体系，实现碳中和，建设更加美好的中国。实施协同减排要求开展综合规划、部署、推广和评估，从严格的能源密集型和温室气体排放项目实物控制过渡到绿色低碳能源过渡，并实现化石能源、污染物和温室气体减排的全面控制有机结合。除此之外，促进低碳绿色技术的研究和发展，应坚持科学技术的世界前沿，以此作为经济的主要战场，满足国家的主要需要，促进人民的生命和健康。在低碳能源利用、低碳技术路线图等全球战略科技问题上，技术创新应引导中国走低碳绿色发展道路。

3碳中和目标下能源转型分析

3.1节能提效是实现碳中和的优先手段

节能提效是我国能源战略重要组成之首,是保障国家能源供需安全和能源环境安全的关键要素。在化石能源为主的能源结构下,节能提效是减排的主要方式。我国化石能源高占比和以煤为主的能源特点,决定了“越过煤油气直接过渡到以新能源为主的零碳系统”之路是不可行的,必须坚持低碳和零碳并行发展之路。根据中国工程院的战略研究,到2030年国内煤炭的消费比重仍将在50％左右,依然是主体能源,所以在此背景下我国能源转型的立足点和首要任务是切实做好传统化石能源,特别是煤炭能源的清洁高效开发利用。我国节能潜力巨大,节能提效是减少污染物和碳排放的重要方式,必须坚持贯彻落实节能优先的方针。此外，要积极推广应用先进用能技术和智能控制技术,提升电力、冶金、化工等重点高耗能产业的用能效率,大力推动各行业节能改造,淘汰落后产能,降低全社会用能成本。通过数据对比，如果我国能源利用效率达到2019年世界平均水平,则每年可节约15.8亿吨标准煤,可减少碳排放约39亿吨。因此加大产业结构优化调整以及大力推广应用节能提效技术,可以有效降低我国能源消耗和碳排放。

3.2氢能

氢能能量密度大、转化效率高，具有来源广泛、用途多样、既可运输也可储存的特性，是功能灵活的能源载体和燃料。当前氢气主要通过化石燃料制取，然而制氢过程产生的温室气体排放有悖于碳中和要求。随着风能、太阳能等新兴可再生能源发电电价的逐步下降，电解水制氢成本降低，可再生能源电解水制氢有望成为氢气制取的主要方式。通过可再生能源电解水制取的氢气可以在能源转型中发挥多重作用：一方面风能、太阳能、水能等的弃电可以通过电解水制氢，以氢气的形式进行储存和运输，在电力不足时再以氢供电，通过电—氢之间的高效转化，实现电氢协同，提高电力系统灵活性；另一方面，零碳的氢能可以实现多种能量形式的转化，氢能的应用有助于终端用能部门实现深度脱碳，例如在难以减碳的炼钢领域，以氢气代替焦炭作为还原剂可以实现“零碳炼钢”，在碳排放较高的交通运输领域，应用氢燃料电池可以实现“零污染”。

3.3依靠技术创新，提高能源低碳化智能化水平

要推动绿色低碳技术实现重大突破，应抓紧部署低碳前沿技术研究，加快推广应用减污降碳技术。积极研发成本低、效益高、减排效果明显、安全可控、具有推广前景的低碳零碳负碳技术，大力发展规模化储能、智能电网、分布式可再生能源和氢能等深度脱碳技术，加快工业技术与新材料、先进制造、信息化、智能化等融合创新，探索汽车电池租赁模式；推广节能清洁降碳的用能设备，解决广大城乡取暖中煤炭清洁利用技术难题。建立完善绿色低碳技术评估、交易体系和科技创新服务平台，利用云计算、人工智能等优化能源系统，推动电气化、智能化发展，发展电动汽车、高速铁路、智能家居等新型电气化设备和技术，实现安全、清洁、低碳、高效协同。

3.4加大政策支持力度，拓宽能源融资渠道

实现碳排放目标有赖于资本市场的大力支持。但是，中国低碳绿色产业的发展一直面临着巨大的资金缺口，因为市场投资行为通常侧重于短期收益，忽视了长期的环境和社会效益。目前，一系列的政策文件，如《促进气候变化融资指导方针》，均旨在将更多的社会资本导向于气候变化应对。此外，气候融资体系需要进一步发展和改进，解决绿色金融标准体系与碳中和目标之间的差距以及绿色金融产品和碳中和需求的不完全适应的问题；建立强有力的碳交易市场为企业提供合理的减排成本预测；指导金融机构将低碳和绿色投资的潜在社会效益纳入其投资和风险管理，并促进其业务重组；大力发展多层次资本市场，加大资本市场对向绿色低碳能源过渡的支持力度。

结束语

通过依靠技术创新，提高能源低碳化智能化水平、加大政策支持力度，拓宽能源融资渠道、节能提效等措施实现碳中和必须采取有力手段,选取最适合我国国情的碳中和路径.

参考文献

[1]刘强,王恰,洪倩倩.“碳中和”情景下能源转型的选择与路径[J].中国能源,2021,43(04):19-26.

[2]强海洋,高兵,郭冬艳,王心一.碳中和背景下矿业可持续发展路径选择[J].中国国土资源经济,2021,34(04):4-11.

[3]刘振亚.实现碳达峰碳中和的根本途径(上)[N].中国财经报,2020-04-13(002).

[4]吴磊.新能源发展对能源转型及地缘政治的影响[J].太平洋学报,2020,29(01):62-70.

[5]王利宁,彭天铎,向征艰,戴家权,黄伟隆.碳中和目标下中国能源转型路径分析[J].国际石油经济,2020,29(01):2-8.