杜祥琬：全力奔赴碳中和的世纪赶考

人物介绍

杜祥琬 应用核物理、强激光技术和能源战略专家，中国工程院院士，中国工程院原副院长，俄联邦工程院外籍院士；国家能源咨询专家委员会副主任，国家气候变化专家委员会名誉主任。

在碳达峰与碳中和目标指引下，中国能源转型正在加速推进，与转型有关的政策文件正在密集出台。中国工程院院士、国家能源咨询专家委员会副主任、国家气候变化专家委员会名誉主任杜祥琬表示，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，也是推动我国高质量发展的重要抓手，能源行业需要深刻认识到碳达峰与碳中和的战略意义，决不能把碳达峰、碳中和当成一个被动的任务去完成，而应主动作为，自我加压，全力奔赴碳中和的世纪赶考。

（来源：微信公众号“中国电力企业管理” ID:zgdlqygl 作者：翁 爽）

《中国电力企业管理》：近期召开的中央财经委员会第九次会议将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，“双碳”目标已成为能源乃至全社会关注的焦点。如何看待“双碳”目标和能源供应安全的关系？

杜祥琬：碳达峰与碳中和，是中国能源革命中的两个里程碑。能源革命，是对现有能源系统质的突破与改变。“30·60双碳”目标是在我国发展阶段、现实能力等国情基础提出的，既体现出了我国应对气候变化的坚定态度和大国担当，也体现出我国与发达国家在应对气候变化上“共同但有区别的责任”原则。

在过去十多年里，能源转型引起了业界及全社会的广泛关注与探讨，在碳中和目标提出后，转型已迫在眉睫，电力是肩负转型重任的主要行业，并已成为能源转型的核心，工业部门、建筑部门、交通部门等电气化水平都将大幅提升。而在电力消费中，低碳或无碳电力的占比也将越来越高。

但转型是一个长期过程，目前煤电在电力系统中仍然发挥着巨大的作用，也是电力系统中不可或缺的电源之一。在“十四五”时期，非化石能源主要替代化石能源的增量部分，但未来将逐步替代化石能源的存量部分，需要有序、稳步推进清洁替代。

能源低碳转型要与保障能源安全并行不悖，我们不仅要保证能源的供应，还要实现合理的增长，同时对能源结构进行优化。面对转型任务，人们需要消除一个观念上的误区：转型是否会影响能源供应安全乃至经济社会发展？但实际上，从长远来看，大力推进清洁低碳转型恰恰有利于我国的能源安全与能源独立。非化石能源在我国能源消费总量的占比提高，将使我国能源对外依存度大大降低，不再受制于国际地缘政治形势的变化，极大地提升我国能源自主保障能力。因此，我们要树立新的能源安全观，重新认识中国的能源资源禀赋，即在化石能源“富煤、缺油、少气”的同时，更需要认识到丰富的非化石能源（特别是可再生能源）是我国能源资源禀赋的重要组成部分，逐步建成我国以非化石能源为主的低碳能源体系，这将对我国能源安全和能源独立影响深远。

目前，我们距离碳达峰还有不到10年的时间。2030年前实现碳达峰是什么概念？这需要与中央提出的十年中的若干能源发展指标来对照理解，比如中国的自主贡献目标要求碳排放强度到2030年比2005年降低60%-65%，比如2030年非化石能源占一次能源消费达到25%，以及到2030年风电、光伏总装机容量12亿千瓦以上等。从这些指标可以看出，碳达峰绝不是冲高峰。如果峰值过高，实现碳中和的难度和代价就更大。但考虑到中国现有以高碳为主的能源消费结构，以及超100亿吨的年碳排放量，也很难做到峰值过低，因此，做好碳峰值的管理，是当前能源转型的重要任务。

实现碳达峰与碳中和是一项艰巨的任务，相对于我国当前的发展阶段而言存在许多困难。概括来说，目前我国能源结构高碳特征明显，能源产业偏重煤炭，效率偏低；经济发展尽管增速快，但发展方式与能源体系对高碳的路径依赖较为严重。我国正处于经济转型升级的关键阶段，碳达峰与碳中和目标的提出，无疑将迫使全社会加快“补短板”，转型没有退路，必须一往无前。

《中国电力企业管理》：您对于实现“双碳”目标有哪些具体的路径建议？

杜祥琬：实现碳达峰、碳中和目标有九大抓手：

第一，“能源减碳”要与“蓝天保卫战”协同推进。这二者并非同一概念，但具有很强的协同性，控制碳排放是减少PM2.5的有效途径；第二，节能提效，树立节能是第一能源的理念，并从产业结构调整入手；第三，在发电侧大力开发非化石能源电源，发展高比例的清洁可再生能源，推动集中式与分布式发展齐头并进，我国中东部地区能源“身边取”和“远方来”相结合，并强化前者；第四，促进交通行业减排，鼓励绿色出行；第五，促进工业减排，调整产业结构，警惕高耗能产业产能过剩，抑制高耗能产业发展的冲动；第六，促进建筑节能，大力推动智能家居、智能家用电器的普及和BIPV（与光伏结合的建筑）的推广，发展一大批能源产消者；第七，发展循环经济，做好固废资源化利用，减少填埋；第八，发展碳汇，开展CCUS等碳移除和碳利用技术的应用；第九，以强有力的政策手段和精准有效的政策工具如碳交易、气候投融资、能源转型基金、碳中和促进法等引导碳减排。

以节能提效为例。应以节能提效作为中国能源战略之首，树立节能是绿色、低碳的第一能源的观念。目前我国能效在世界范围内偏低，我国单位GDP所消耗的能源，在十年前约是世界平均水平的两倍，在当下仍然是世界平均水平的1.3倍左右，是OECD国家的2.7倍。如果我国能效水平达到世界平均水平，每年将降低10亿吨标准煤的消耗。尤其是当前在我国以化石能源为主的消费环境下，节能就是减排。节能提效首当其冲是调整产业结构。目前，我国高耗能产业占比过大，全球超过50%的钢铁和水泥在中国生产，产生了巨量的排放。一些地方政府寄希望于高耗能产业拉动经济复苏，这种倾向需要坚决遏制。钢铁、水泥并非不能发展，而是需要按需发展，防范产能过剩。因此，要加大产业结构调整力度，加快发展高新技术产业，积极淘汰落后产能，实现单位产值能耗持续下降。同时还需要在管理提升、技术优化，以及营造节能社会氛围等方面采取更多措施。

《中国电力企业管理》：如何看待转型的成本和新能源利用的经济性问题？新能源要真正成为主体能源，需要克服怎样的弱点？

杜祥琬：在能源转型和能源新技术的应用中，有两个重要问题需要考量，一是经济性，二是供应安全和系统安全。这是决定转型成败的关键问题。在十多年的发展中，我国风电、光伏发电成本大幅下降，并且仍在继续下降，这是当前新能源得以大规模发展的重要前提，正是风光发电具备了一定的经济性，才能为市场所接受，才能作为一项有竞争力和生命力的能源品种服务于转型大计。

但新能源“靠天吃饭”的特性，使得系统需要为其稳定性付出一些代价，比如配置储能，比如需要火电机组为其调峰等。目前，风光发电在系统中的占比并不算高，但未来新能源必将成为主体能源，而成为主体能源的前提，是供应能力和综合成本能够满足发展的需求。2007年，我负责中国工程院“中国可再生能源发展战略研究”的课题，那时候对于非水可再生能源在我国能源系统中的地位，可以说是四个字：微不足道。随着风光发电的发展壮大，渐渐对它有了新的认识和评价：举足轻重。但从碳中和的目标来看，仅仅是举足轻重仍然不够，而是需要“担当大任”。担当大任的重点不仅仅在于装机容量，更在于发电量。从这个角度来看，新能源责任重大，任重道远，不仅需要在规模上迅速成长，在成本上不断下降，还要在输出上更加优质、灵活，以适应电力系统运行规律。新能源的间歇性问题是一个可以化整为零的问题。比如从新疆到东海，再到南海如果都装上风电，由于不在一个时区和气候带，大自然会带来平滑效果，平抑了出力的不均。但平滑化的前提是我们有足够多的量来进行余缺互补，需要从东到西、从南到北广泛开发新能源，当然，即便如此，风力仍非人为可控，仍然需要考虑通过配置一定的储能来实现稳定输出。

当然，不仅电源侧需要做出巨大改变，电网也需要不断革新。习近平总书记提出，“构建以新能源为主体的新型电力系统”，这要求电网更具智能、灵活与柔性特征。

《中国电力企业管理》：我国地域广袤，区域发展不平衡，各地区之间能源发展和资源禀赋差异极大。您认为在在碳达峰与碳中和的目标下，我国东西部等重点区域的能源发展的主要矛盾和规划重点是什么？

杜祥琬：我国东部城市人口密度大、能耗高，是能源转型的主战场，并且已经具备转型的良好基础。过去很多年，我们的能源战略是按照西电东送、北煤南运来部署的，中东部地区的能源自给率不高，这是特定历史时期不得已而为之的办法，能源的大范围转移产生了高昂的成本和负担，如果东部自身的发电能力增强了，能源外送的压力就会逐渐减小。

我国东部能源转型应借鉴德国、日本等国经验，实现新增电力的高比例自给。德国有一句话叫“无处不光伏”给我的印象很深。大型会议中心、商业综合体、机场车站、家庭公寓等，所有能装光伏的地方都装上了，空间利用非常充分，再配以储能设施，得以实现高比例的新能源发电。因此，东部的能源转型需要有自我颠覆的意识，东部地区风能、太阳能的资源量和密度并不比德国差，按照中国的能源地图，三类资源区以上的地区都应建设风电与光伏，大力开发本地资源，缓解西电东送的压力，实现经济和安全的两全选择。由于东部土地资源紧张，人口密集，因此，东部新能源布局更需要精打细算，要有聚沙成塔、积少成多的意识和决心。不仅是东部，全国也要有用好每一寸土地、每一寸空间的意识。我国建筑面积有600多亿平方米，当然这并不意味着这些面积都适合安装太阳能设施。如果按照1/3安装光伏的面积来计算，大概有十几亿千瓦的容量，总量会非常可观。目前，我国有大量建筑空间、高速公路和铁路两侧等公共空间尚未得到充分利用，十分可惜。

当然我国的新能源应用也开展了一些非常好的实践。浙江正泰集团，一个企业就建设了将近40万户的户用光伏，寓电于民、自发自用，甚至还自配小型储能，不会对大电网产生冲击；新疆吐鲁番的一个新能源小区住着5、6万住户，取暖靠地热，发电靠太阳能，配置电化学储能平抑太阳能发电的不稳定性，同时保持与大电网的互动，如果遇到季节性的太阳能出力不足，再从大电网买电，我们要大力提倡并推广这种能源利用模式。

西部地区能源丰富、土地资源充裕，因此，西部要以资源优势、价格优势吸纳优质产业，发展本地负荷。以5G、人工智能、云计算、大数据等为代表的新基建均为高科技产业，对电力的需求量大且质量要求高。新基建所推动的新技术产业均为用电大户，西北地区平均气温较低、土地和能源资源丰富等特点均有助于高新技术产业发展，因此，应推动能源密集型、技术密集型产业向西北部转移，带动西部经济发展和产业转型升级，缩小地区差距。国家也需要出台相应的鼓励政策，动员企业落户西部，实现互利共赢。

在下一阶段，我们要大力提升“电从身边来”的比例，与此同时，“远方电”仍然不可或缺。但对于远方来的电需要切实保证“来的是清洁电”，而非高碳电。一些特高压工程规划的初衷是外送清洁电量，但在实际送出过程中由于种种因素掣肘，不得不捆绑大量火电才得以实现稳定送出，这样的做法就有违初心，需要在规划时尽量加以避免。刚刚投产的青海—河南±800千伏特高压直流工程，这条线路送出的是风光发电和水电，所以它输出的几乎是100%的清洁能源，这是一个非常好的特高压外送清洁能源的样本。特高压是一个好技术，但是要用到该用的地方，以及送该送的东西，这需要非常严格和精确的设计方案。

《中国电力企业管理》：碳达峰与碳中和将给中国经济社会发展带来怎样的改变？

杜祥琬：习近平总书记在第75届联合国大会提出2060年碳中和目标后，又在金砖国家领导人第十二次会晤上的讲话中表示，我们将说到做到！足以显现我国实现碳中和的坚定决心和意志。实现碳达峰、碳中和是一场世纪赶考，是深刻改变社会经济发展的一件大事，中国经济社会的发展已经进入一个新阶段，从高速增长逐渐走向高质量发展，从原来外延扩张型的平面发展进入了质量型增长的立体发展。按照传统发展方式不是不能走下去，但会落后，我们必须抓住新一轮技术变革的机遇，走向社会主义现代化，走向第二个百年目标。因此，“双碳”目标背后承载的意义是划时代的。尽管实现“双碳”目标难度巨大、挑战巨大，但革命的过程，就是消除弱点、攻克难点的过程。我们能源界的全体同仁要凝聚高度的共识，要有主动作为、自我革命的意识。我相信，这场赶考中国一定会考出好成绩。

本文刊载于《中国电力企业管理》2021年04期，作者系本刊记者