作者：林伯強 編著

出版社：科學出版社

出版時間：2022-01-01

紙張：膠板紙

裝幀：精裝

ISBN：9787030703910

內容簡介：

《中國能源發展報告2021》共分為6章，緊緊圍繞碳中和這一重大命題，報告從宏觀經濟層面深入到能源領域的各個方面，以碳中和的路徑、機遇與挑戰這一熱點問題作為開篇，進一步討論了碳達峰碳中和目標下相關工業行業的發展，同時針對新能源行業發展的關鍵問題、重大機遇和挑戰進行探究，論述消費側推動碳中和目標實現的必要性及其路徑，并針對能源金融的作用展開分析。

精彩書摘：

2020年9月22日，在七十五屆聯合國大會一般性辯論上，中國明確了在2060年前實現“碳中和”的目標。目前中國年二氧化碳排放量約為100億t，簡而言之，就是從2020年到2060年這短短的40年，中國年二氧化碳凈排放要從100億t變為0億t。我們通過何種路徑才能完成“碳中和”的目標，這一雄心勃勃的計劃會對中國帶來怎樣的機遇與挑戰呢?

“碳中和”意味著社會活動引起的二氧化碳排放和商業碳匯等活動產生與從空氣中吸收的二氧化碳的量相等。實際生產生活中，人類不可能不排放二氧化碳，即使電力行業實現了全額可再生能源，其他行業也很難做到生產過程的零排放，例如水泥制備過程中的導致碳排放等。而“碳中和”的概念提供了新的思路：通過擁有等量碳匯或者國外的碳減排信用抵消自身的碳排放。

2060年達到“碳中和”的目標，與之前的氣候變化大會所提到的2020年碳強度目標(2020年實現單位GDP二氧化碳排放相對于2005年降低40%～45%的目標)，2030年的“雙控”目標(2030年二氧化碳排放相對于2005年降低60%～65%并爭取實現達峰的目標)要高出很多。新的目標不僅要求碳排放下降(因為在大體量的碳排放下，達到等量的碳匯或碳信用是幾乎不可能的)，同時還考慮了負碳排放技術相關的商業活動等，做到整個國家的經濟活動不再對外界貢獻碳排放。

“碳中和”，用更通俗的話說，就是“凈零排放”，可以理解為二氧化碳的凈零排放，也就是中國排放的二氧化碳要和固定的二氧化碳總量相等。實現“碳中和”，從排放端必須考慮工業和電力的能源效率、可再生能源的使用，但受資源、技術局限或安全、經濟等因素，少部分排放并不能完全避免。不可避免的排放一方面可以通過森林、海洋等碳匯進行自然吸收，一方面需要一定量的人工碳匯，比如碳捕獲、利用和封存技術(carbon capture， utilization and storage，CCUS)等。

根據麥肯錫減排成本曲線，對各類減排技術與手段的先后順序進行相應排序。每個階段都有很多減排途徑，這個順序應是綜合考慮各類減排措施的成本效益與實施難易度來決定的。本書將“碳中和”路徑分為三個階段。

(1)階段Ⅰ(2020～2030年)，主要目標為碳排放達峰。在2030年達峰目標的基本任務下，主要任務是降低能源消費強度，降低碳排放強度，繼續推進電動汽車對傳統燃油汽車的替代，方式是以節能為主(提高工業和居民的能源使用效率)、新能源為輔。

(2)階段Ⅱ(2030～2040年)，主要目標為快速降低碳排放。達峰后的主要減排途徑變為可再生能源為主，大面積完成電動汽車對傳統燃油汽車的替代，同時完成第一產業的減排改造，以CCS等技術為輔的過程。

(3)在階段Ⅲ(2040～2060年)，主要目標為深度脫碳，參與碳匯，完成“碳中和”目標。深度脫碳到完成“碳中和”目標的期間，工業、發電端、交通和居民側的高效、清潔利用潛力基本開發完畢，此時應當考慮碳匯技術，以CCUS、生物質能碳捕集與封存(bioenergy with carbon capture and storage，BECCS)等兼顧經濟發展與環境問題的負排放技術為主。

中國是一個工業化的國家，中國的碳排放大部分是來自發電和工業端，交通行業也占有一定的份額，而農業、商業與居民排放占比較小。因此，在這巨大的體量上，應當優先對占有83%的碳排放量的第二產業入手，由簡入繁。

一個有效的減排路徑一定是從減排成本低的方向、容易操作的地方開始。目前中國的能源使用效率仍然比較低，經濟發展模式仍比較粗放，大部分工廠的節能項目的投資回收期較短，相比于工廠設備的壽命，不少節能項目本身就有經濟收益，唯一需要考慮的是降低信息不對稱，規范好節能市場;而新能源板塊，無論是新能源發電還是電動、混動汽車，其成本發電成本與全壽命周期成本快速下降，逐漸能夠做到具有市場競爭力，在市場中自發替代火電廠或者傳統汽車或許在十年內就能逐步開始，屆時，新能源行業或將快速發展。因此，近二十年的新能源項目或許將呈現指數型增長。

當中國的碳排放達峰并開始下降以后，具有經濟效益的節能減排項目的節能空間被充分利用，而此時正好是新能源與傳統能源的替代過程，因此，在碳排放從達峰到逐漸下降的過程中，新能源成為了減排主力，相應地，對傳統一次化石能源的替代技術成為了主要減排技術。由于火電廠一般都具有50年以上的壽命周期，即使不再新建火電廠，這批之前建成的火電廠也將繼續發揮著供能的作用，甚至起著調峰的重要作用。屆時，中國的大部分排放仍來自燃煤電廠，同時也有部分工業/民用天然氣和水泥等工廠的排放。

在深度脫碳的過程中，需要大量投資與政府補貼等額外資本的加入。為了保證“碳中和”，必須要解決發電端的碳排放，輔以CCS技術大量上馬。考慮到深度脫碳過程應當在2040～2050年左右開始，基于前期的技術積累，CCS的單位減排成本預計會大幅降低。

另外，中國還可以通過林業碳匯、海洋碳匯等方式，在恢復自然生態的同時獲得碳信用，達到“碳中和”的目的。在所有的減排途徑中，林業碳匯是屬于自然解決辦法，附帶大量環境協同效應，也是*好碳資產，本應大力發展。但考慮到目前人類大量的排放與有限的土地資源的矛盾，認為林業碳匯和海洋碳匯無法占有重要比重，只能作為輔助手段之一參與碳減排的進程，因此，碳匯項目無法成為中國實現“碳中和”的主要途徑。

根據以上分析，2060年即使我們成功替代了幾乎所有的火力發電、工業能源消費、燃油汽車、并且完成了建筑零排放，仍有部分能源消費及碳排放是無法替代的，例如航空排放、航海排放等。因此，我們大膽預測2060年中國的“碳中和”目標下的碳排放來源與碳匯項目。2060年的碳排放包含無法用其他能源替代的能源消費，例如航空和航海過程中的碳排放、作為工業原料的能源導致的碳排放、少量畜牧業帶來的碳排放，而碳匯包含基于自然的碳匯(植樹造林、退耕還林等)以及碳捕獲與封存。

隨著電力技術的發展、電網設施的完善和電動汽車的普及，2060年人類大部分的能源消耗都來自可再生發電，而非化石能源。煤炭、石油、天然氣等礦產的主要去向從燃燒提供電力和動力變為了原材料，提供給橡膠、塑料等化工品，而這一部分的能源使用在較長時間范圍內不會造成碳排放。

由于未來的能源供給體系是以電力為主，所以，電源結構的清潔與否變得至關重要。筆者認為，儲能技術與可再生能源發電的結合應用，可能是實現未來可再生能源大規模應用的重要手段。將儲能技術與可再生能源發電技術相結合，可以使儲能和可再生能源成為一個聯合系統，從而減少波動，增強電力系統的靈活性，使其輸出可控。

由于風電、光伏出力的不可控性，當可再生能源大規模并網以后，對電網的調度會有較大的影響，可能造成電網電壓、電流和頻率的波動，直接影響電網的電能質量，導致用電設施壽命折損等問題。此時，能夠對電力需求峰谷進行適時調節的設備尤為重要，儲能設施*當其沖。

因此，2060年的能源供給體系或許會以“可再生能源+儲能”的方式存在，這套供給體系既能有效降低碳排放，達到中國“碳中和”目標，又能提供安全穩定的電力能源。