国际能源转型经验及启示-北极星火力发电网

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党的二十大报告提出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。当前，统筹能源安全和能源低碳转型是各国的共同议题。欧盟和美国已经碳达峰，能源转型已有丰富的实践经验。本文通过对比研究，总结了欧美碳达峰和能源转型规律，并提出相关建议。

历次能源转型的特征

一是历次能源转型推动能源消费量上新台阶。人类社会经历了从薪柴到煤炭，从煤炭到油气两次重要的能源转型，相应催生和伴随着蒸汽机、内燃机、电气化等重大技术与产业革命，推动社会生产力实现新的跨越。从薪柴到煤炭的更替，推动人类社会实现向工业文明转变。从煤炭到油气的更替，推动人类社会迈入工业化和城镇化快速发展时期。煤炭时代、油气时代产生了冶金、化工、建材、电力、交通建筑等领域用能，也推动能源消费总量上了一个新的台阶。

二是能源消费结构发生重大变化是能源革命的显著特征。一般认为，由一种能源转向另一种新型能源的过程中，如果新型能源在能源消费总量中占比达到5%，可认为是能源转型开始；新型能源消费占比超过一半或占据最大份额，可认为是转型完成。1840年全球煤炭消费比重为5%，1902年比重达到49%，煤炭成为第一大能源。随着燃油汽车兴起和输气管道不断完善，全球对油气的需求激增，1915年油气消费比重为5%，1960年升至38%，超过煤炭成为第一大能源。1965年非化石能源消费占比为5%，2019年升至15%，非化石能源转型还处于早期阶段。

三是非化石能源转型任重道远，道阻且长。历次能源转型都经历了几十年甚至上百年时间。非化石能源转型将比前两次能源转型更为漫长。一是由于路径依赖和发展惯性，能源消费大国无法迅速实现能源替代。二是当前任何单一能源或技术都难以取得垄断性优势，到2040年全球能源格局多元化态势还将继续。三是替代体量大、成本高，能源转型效率提升空间越来越小（光伏、风电发电效率远小于其他形式）。四是非化石能源转型的进展同样受限于自然资源禀赋。

能源转型的普遍规律

一是欧盟和美国分别在20世纪90年代和21世纪初实现碳达峰，能源领域碳排放与全社会碳排放同期达峰。欧盟作为整体在1990年实现了碳达峰，主要原因是早期控制环境污染、并辅以改善能源结构（减少使用煤炭，增加天然气和核电）的政策举措，在实际中起到了减少碳排放的作用。美国在2008年之前实现碳达峰，原因是1997年通过的《京都议定书》为发达国家规定了减排目标，气候政策和经济增长放缓促使美国实现了碳达峰。此外，欧盟、美国碳达峰时，能源领域碳排放占全社会碳排放的90%左右，能源领域碳排放与全社会碳排放同期达峰。

二是大型经济体内部发达地区先碳达峰，各地碳达峰存在一定时间跨度。欧盟内部经济发达的成员国及美国经济发达州较早完成工业化城镇化，制造业由中低至高端升级，高耗能高排放产业减少，并实施环境污染控制政策措施，促进碳排放较早实现达峰。以欧盟为例，德国、法国等在20世纪70年代已碳达峰，但多数成员国碳达峰在1991~2008年，各成员国达峰横跨20~30年。

三是碳排放先达峰，能源电力消费再达峰是普遍规律。在碳达峰后，随着经济发展能源电力消费仍保持增长，并在之后一段时间达峰。欧盟在2004~2006年能源消费达峰，此后进入下降通道，电力消费多次达到历史峰值（2008年、2010年和2017年）。美国在2007年、2018年能源消费达到历史峰值，电力消费在2008年和2019年均达到历史峰值。

四是煤电逐步退出建立在清洁能源可靠替代及电力消费达峰的基础上。欧盟和美国发电领域最主要、最受青睐的化石能源是气电，煤电逐步退出建立在清洁能源可靠替代的基础上，包括化石能源中碳排放相对较低的气电、核电、可再生能源发电等。目前欧盟和美国煤电占比已降至20%以下，电力结构呈现多元化均衡化发展特征。其中，欧盟煤电占16%，气电占21%，核电占26%，水电占12%，其他可再生能源发电占23%。美国煤电占20%，气电占40%，核电占18%，水电占6%，其他可再生能源发电占15%。

欧盟发达成员国在用电达峰基础上，煤电发电份额稳定一段时间后开始下降（互联电网使得北欧和南欧富余的可再生能源能输往西欧东欧，替代当地的煤电）；美国部分州因替代能源成本下降，在用电达峰后煤电就进入下降通道。尽管如此，目前欧盟成员国中，波兰、捷克、保加利亚、爱沙尼亚等煤电占比仍较高。美国有15个州煤电是第一大电源，4个州煤电占70%以上，其中3个州是美国最大的煤电生产基地。

能源转型的启示及建议

一是合理设定能源领域碳达峰时间，能源领域碳排放不早于全社会碳达峰。碳排放先于能源电力消费达到峰值是欧美发达国家的普遍规律。非化石能源转型是一个长期过程，在能源消费持续增长的情况下，建议合理设定能源领域碳达峰时间表。煤炭、油气碳达峰时间不能过于超前，应综合考虑制度、技术、市场和社会变迁等制定碳达峰规划。

二是经济发达地区将率先达峰，各地合理制定碳达峰时间表。各省碳达峰目标的实现关系到我国整体实现碳达峰的步伐。预计，经济较发达的地区将在“十五五”率先碳达峰，其余省份可能在2030年后陆续碳达峰。建议各地根据实际情况，制定碳达峰规划，碳达峰时间表不搞“一刀切”。各省尽早研判峰值，有利于全国统筹和做出针对性调整，推动能源生产和开发利用变革，掌握未来发展的主动权。

三是现阶段保持煤电相对稳定，大力推动电源结构均衡发展。煤电逐步退出应在清洁能源安全可靠替代及电力消费达峰的基础上，现阶段应保持煤电发电量相对稳定。各省煤电作用不同，转型要因地制宜。建议各省制定电力转型长期规划，大力提高气电、核电、可再生能源发电比重，大力推动电源均衡发展，加强跨省区输电通道建设，提升电力互济能力。

（作者单位：席云华、杨再敏、饶志为南方电网能源发展研究院有限责任公司，王科为中国南方电网有限责任公司）

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