宏观视角下的碳中和形势分析

国家主席习近平在2020年9月联合国大会上向国际社会作出碳达峰、碳中和（以下简称“双碳”）的郑重承诺，并在2020年12月气候雄心峰会上提出了具体目标。随后，中央、部委、地方以及能源央企迅速作出响应，陆续推出了一系列目标举措，上海更是率先提出提前5年碳达峰。在实现“双碳”目标方面，能源是主战场，电力是主力军，“双碳”战略也必将对未来能源生产消费、产业结构乃至区域结构演变产生深刻、深远的影响。

“双碳”目标提出的背景

为共同应对全球气候变化，《联合国气候变化框架公约》下《京都议定书》等国际文件协议相继签署，但量化标准不足。2015年,各国达成新的全球气候协定——《巴黎协定》，确立了2020年后国际社会合作应对气候变化的基本框架，提出把全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在2℃之内，并为把升温控制在1.5℃之内而努力（见图1）。之后，各国陆续制定碳减排目标，我国在明确“双碳”目标后，积极制定行动方案，确保目标的实现。

近代世界文明形成了两个规则——《联合国宪章》和世界贸易组织（WTO），气候协议有望成为第三个世界规则（见图1）。1945年出台的《联合国宪章》制定了国家间“领土瓜分完毕”的规则，是农业文明发展阶段的终结；1947年出台的《关贸总协定》（即后来的WTO）制定了国家间“有形财富”竞争的规则，是工业文明发展的宣言；1992年出台的《联合国气候变化框架公约》及以此为基础的一系列气候协议制定了国家间“无形财富”竞争的规则，是人类从工业文明向生态文明过渡的法规文件。

中国能源安全问题突出，是全球碳排放总量最大的国家，“双碳”目标的提出对我国未来发展具有重大意义（见图1）。一是解决我国能源安全问题的重要路径。我国原油对外依存度达73.5%，可再生能源储量位居世界第一，但目前开发率尚不足10%。二是建设生态文明和美丽中国的重要手段。“双碳”目标的实现能够解决雾霾等环境问题，破解经济发展的环境制约。三是促进产业结构转型升级的重要推力。“双碳”目标能够倒逼产业向高科技、高产出、低能耗的高质量方向转型升级，有助于提升我国产品、技术的国际竞争力。四是抢占新一轮产业革命先机的重要抓手。历史上每一次能源革命都会带来一轮产业革命，抓住当前以低碳为标志的能源革命有助于我国在新一轮产业革命中占据主导地位。五是破解美元霸权的重要机遇。大量使用新能源将会大幅削弱石油在国际能源中的核心地位，颠覆石油美元体系。据预测，2030年全球碳交易市场总额将达2万亿美元，有望赶超石油成为世界第一大市场。

全球主要经济体“碳中和”目标及重要举措

碳中和已成为国际共识，目前有54个国家已经实现碳达峰，125个国家实现、通过或正讨论碳中和目标。苏里南、不丹两个国家已实现碳中和，瑞典、英国等6个国家已立法，欧盟、加拿大等正在立法中，中国、日本等16个国家发布了目标政策。

欧盟在全球绿色发展和可持续发展进程中一直处于引领者的地位。1979年，其二氧化碳排放总量已达峰，是全球人均碳排放量最低的主要经济体。在碳排放交易体系方面，欧盟拥有世界上首个也是最大的跨国二氧化碳交易项目EU-ETS，通过逐步减少配额总量上限、使用多种低碳融资机制帮助各行业减少转型成本。2005—2019年，交易体系内的碳排放量下降约35％。德国计划到2030年，太阳能光伏发电量提高到100吉瓦（目前太阳能光伏发电量的2倍），陆上风电增加到71吉瓦（目前陆上风电的1.3倍），采用新能源和储能装置相结合共同稳定电力系统。法国提出，到2028年可再生能源发电装机容量将较当前水平翻四番，到2035年核电占比降至50%。

美国重返《巴黎协定》，并提出“电力部门在2035年前实现零碳排放”以及“建筑的碳足迹将在2035年减少50%”等具体目标。下阶段，美国将一方面加快清洁能源和输电项目的部署，大力推动太阳能、风力发电，部署核能和水力发电，预计2030年海上风电供应量增加1倍，另一方面将通过税收激励政策鼓励购买新能源汽车。此外，美国还将进一步加大清洁能源技术和基础设施创新投资，计划投入2万亿美元助力国家能源改革目标的实现。

日本推出了“绿色增长战略”，提出到2050年，一半以上的电力供应将由可再生能源提供。未来，日本将加快发展氢能、海上风电等清洁能源，推动开发新的小型核反应堆。此外，日本还向企业提供税收优惠和财政支持，例如，设立2万亿日元（约1184亿人民币）的绿色基金，鼓励绿色技术发展。

我国碳达峰、碳中和具体行动部署

●部委政策意见

2021年2月25日，国家发展和改革委员会与国家能源局联合发布《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》（以下简称“《意见》”），指出将探索构建“源网荷储”高度融合的新型电力系统发展路径。《意见》同时提出，要积极实施存量“风光水火储一体化”提升，稳妥推进增量“风光（储）一体化”，探索增量“风光储一体化”，严控增量“风光火（储）一体化”。所有“一体化”方案几乎都涉及储能，这也意味着储能被提到重要的位置。

2021年4月19日，国家能源局发布《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知（征求意见稿）》，总体要求主要有两点新变化。一是国家能源局将通过非水可再生能源消纳责任权重（以下简称“非水权重”）来指导各省的年度新增并网规模，不再下发具体指标。二是首次提出保障性并网和市场化并网。前者指的是各地落实非水权重所必需的新增装机，由电网企业保障并网；后者指的是超出保障性消纳规模仍有意愿并网的项目，在落实抽水蓄能等新增并网消纳条件后，由电网企业保障并网。这意味着电网企业的并网决策分量将进一步加重。

2020年年底，生态环境部发布《2019—2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案（发电行业）》和《纳入2019—2020年全国碳排放权交易配额管理的重点排放单位名单》，表明我国首次从国家层面将温室气体控排责任压实到企业。2021年2月1日，《碳排放权交易管理办法（试行）》正式施行，意味着全国碳市场正式启动。

●各省市计划

实现碳达峰目标现已成为各省市当前和未来的一项重点工作，各地正在陆续开启“碳排放峰值及达峰路径研究”项目。截至目前，已有80多个低碳试点城市研究提出了碳达峰目标，其中，提出在2025年前碳达峰的有42个城市。各省市针对各自区域的局势差异以及当地能源结构特点，分别制定了如下措施来推动绿色低碳发展。

其一，以碳排放强度为抓手，制定碳达峰行动方案。上海、福建、海南、青海等地提出在全国碳达峰之前率先碳达峰。天津、河北等17个省（自治区、直辖市）提出2021年将制定实施碳达峰、碳中和行动方案，控制能源消费总量，调整能源及产业结构，完善“双控”制度。具体而言，一是要重点关注工业，能源、建筑、交通等4个高碳排放领域。北京、重庆、浙江和湖北等省市提出进行高耗能企业绿色化改造，构建绿色制造体系，发展绿色建筑，优化能源结构，提倡绿色出行，高耗能行业领域争取率先实现碳达峰。二是要做到措施、阶段安排有所差异。上海、贵州在公共领域全面推广新能源汽车，推进充电桩、换电站、加氢站建设，倡导低碳绿色出行；黑龙江、江西等地以碳市场建设助力碳达峰、碳中和；山西推动煤矿绿色智能开采，推动煤炭分质分级梯级利用；浙江开展低碳园区建设和“零碳”体系试点；天津加快建设能源互联网，推动构建以电为中心的现代能源体系等。

其二，电力及新型基础设施项目有所增加。在电源方面，水电、核电项目纷纷“出镜”。江西提到建成华能瑞金水电厂二期，开工建设唐新余水电厂二期，加快丰城水电厂三期扩建；广东提出开工建设陆丰、廉江核电项目；福建提出统筹推进漳州核电项目等。在电网方面，多地提到推动、谋划跨省跨区送受电通道项目。重庆推进“疆电入渝”工程；甘肃启动酒泉至湖南特高压直流输电工程配套200万千瓦风电项目建设；新疆提到推进“疆电外送”第三通道建设；吉林推动“吉电南送”特高压通道建设。在新型基础设施建设方面，数字化转型仍是多省区产业的发展重点，广东、山东、甘肃、内蒙古、吉林、辽宁等地还提出推进包括燃料电池汽车在内的氢能产业发展。

●电力央企“十四五”新能源规划

目前，“五大四小”发电集团中已有7家发布了“十四五”新能源规划，提出围绕“非化石能源占一次能源消费总量50%”“实现碳达峰”等目标，未来5年将大幅提高清洁能源装机比例。2021年3月1日，国家电网公司在众多央企中率先发布碳达峰、碳中和行动方案，针对下阶段行动提出了6个方面18项工作，核心是加快推进能源供给多元化清洁化低碳化、能源消费高效化减量化电气化。

在能源供给侧，构建多元化清洁能源供应体系。一是大力发展清洁能源，坚持集中开发与分布式并举，积极推动海上风电开发；大力发展水电，加快推进西南水电开发；安全高效推进沿海核电建设。二是加快煤电灵活性改造，更多承担系统调节功能，由电量供应主体向电力供应主体转变，提升电力系统应急备用和调峰能力。三是加强系统调节能力建设，大力推进抽水蓄能电站和调峰气电建设，推广应用大规模储能装置，提高系统调节能力。四是加快能源技术创新，提高新能源发电机组涉网性能，加快光热发电技术推广应用，推动氢能利用以及碳捕集、利用和封存等技术研发。

在能源消费侧，全面推进电气化和节能提效。一是强化能耗双控，把节能指标纳入生态文明、绿色发展等绩效评价体系，合理控制能源消费总量，重点控制化石能源消费。二是加强能效管理，推动风光水火储多能融合互补、电气冷热多元聚合互动，提高整体能效。三是加快电能替代，围绕工业、建筑、交通等行业重点发力，持续推进乡村电气化，推动电制氢技术应用。四是挖掘需求侧响应潜力，构建可中断、可调节多元负荷资源，完善相关政策和价格机制，引导各类电力市场主体挖掘调峰资源，主动参与需求响应。

上海实现“双碳”目标的形势分析

首先，上海碳排放集中在工业、交通和建筑三大领域。2019年，上海全市工业、交通运输业、建筑业二氧化碳排放量合计超过碳排放总量的97%。其次，上海的化石能源比重居高不下。按照电热当量方法计算，2019年，上海煤炭消费占全市能源消费总量的29.95%，油品消费占全市能源消费总量的48.25%。再次，上海本地非化石能源开发受限。在光伏资源方面，集中式光伏电厂受限于土地资源，分布式光伏开发受制于屋顶产权问题。在风能资源方面，远海风电受生态环保要求、技术发展、建设运营成本、跨省协调机制等方面的影响，陆上风电开发面临风资源利用率低和设备技术不成熟的问题。本地非化石能源实际最大开发规模非常受限，同时需要控制外来非化石能源过多对本地能源安全供应造成的威胁。

此外，上海能源体制改革面临诸多难题：新能源规模尚小，补贴政策退坡，市场投资积极性不高；环境要素市场尚未形成（主要指碳资产价格没有形成市场化机制），碳交易相关机制有待完善。要实现“双碳”目标，需要进一步完善用能权交易、碳排放权交易、储能调峰、电力辅助市场、需求侧管理等制度机制，加快体制机制改革。