院士观点｜“双碳”目标下的能源发展如何更具韧性

“双碳”目标的郑重承诺，是中国以实际行动推动构建人类命运共同体的具体体现，充分彰显了中国的国际责任与大国担当，赢得了国际社会的广泛关注和高度认可。自“双碳”目标提出以来，各级政府、企业、行业等纷纷积极响应，相关政策、路线图、发展规划等相继出台和落实。  

作为世界上最大的发展中国家、能源消费国和碳排放国，“双碳”目标对我国能源高质量发展提出了更高要求，特别在当前能源供需紧张、替代能源存在不确定性、俄乌冲突、地缘政治博弈等诸多因素影响下，如何在国家能源安全得到有效保障的前提下，寻求更具韧性、包容性和可持续性的能源生产与消费方式，是实现“双碳”目标的关键。  

一、煤炭生产占比的变化规律有待分析

要精准地认清我国能源战略态势，必须客观综合分析一次性主要能源在消费和生产上的占比演化规律，不可偏废。多年来，煤炭在我国一次性能源消费与生产结构中的占比下降幅度并没有保持一致步调，2021年二者占比相差高达12.1%，显然，导致如此大占比差异的主要原因，并非风能和光伏等可再生能源的大幅增加，而是大量石油和天然气进口所致。然而，由于国际形势和地缘政治复杂多变，以及国际能源市场不确定性增加等因素，这种能源供应模式给国家能源安全带来了一定的隐患和挑战，也就是说，煤炭消费量占比降低，可能威胁到国家能源安全。因此，若只强调煤炭在一次性能源消费结构中占比逐年下降的趋势和规律，而不分析其在生产中的占比变化规律，则很难全面和科学地把握我国能源战略形势。  

二、可再生能源“热”背后需要“冷”思考

以化石能源为主的发电结构并非我国所特有，世界多数发达国家虽然早已实现了碳达峰，但其电力生产仍以化石能源为主。

各国经验表明，能源资源禀赋与技术优势的不同，决定了世界各国能源清洁低碳转型路径存在差异。在建设以风光为主的可再生能源电力系统过程中，不仅要强调装机容量规模，更应该实事求是地验证核实其真实发电量，揭示严重不匹配的机理，解决严重不匹配的难题。从全生命周期的视角来看，可再生能源项目本身并非绝对清洁绿色和低碳友好，应从全生命周期过程，对可再生能源项目所产生的经济、社会和生态环境效益进行全面综合评估。

三、精准、柔性地配置能源消费与生产  

在品位和时空域精准配置能源消费与生产，是节约能源、提高资源配置效率的重要举措。浅层地热能与建筑物（群）“供暖—制冷—生活热水”三联供配置，以及光伏与建筑物（群）照明等供电配置，是能源消费与生产在品位上精准配置的典型模式。在空间域上，河北、山西、内蒙古、甘肃、青海、宁夏等地拥有丰富的风能和太阳能资源，可柔性配置于本地燃煤发电机组，用来调峰填谷，实现风能与太阳能发电连续稳定输出。风光互补发电系统、川渝地区“丰多枯少”的水电与丰富的天然气资源配置，则是能源在时间域上柔性配置的代表。  

四、对煤炭行业进行科学定位 

煤炭行业目前虽已不是“朝阳产业”，但也绝不是“夕阳产业”，这是当前对煤炭行业发展现状和未来的科学定位。  

在“双碳”目标愿景下，煤炭工业如何转型升级、实现高质量发展，关键在于煤炭工业能否进行“自我革命”，即打造煤炭工业升级版，推动煤炭绿色高效益地勘查开发与清洁低碳利用。在可再生能源成为我国主体能源之前，煤炭作为我国基础兜底主体能源的战略地位，应在全社会达成一定共识，才能够保障我国能源的安全、平稳供给，切不可顾此失彼，否则，曾经出现的拉闸限电等乱象就可能再现，使得经济社会发展减速，影响减碳目标落实。

五、构建“三足鼎立”的能源发展战略

未来，我国应构建可再生能源—化石能源—提效节能“三足鼎立”的能源发展战略，实现可再生能源规模化利用、化石能源低碳化使用、提效节能系统化实施。以提效节能为例，若2020年我国单位GDP能耗与世界平均水平相当，则能源消耗可减少约17.6亿吨标准煤，CO2排放可减少约42.6亿吨。因此，如果能淘汰落后产能，持续调整与优化产业结构，改善能源利用方式，提高能源利用效率等，我国完全可以在不增加或微增加能源供给总量的条件下，使用现有能源供给量，即可满足未来经济社会高质量发展的能源需求。

六、建立“双模驱动”的能源生产与消费体系  

根据我国能源资源禀赋特点和未来科技发展水平预测，“先进煤电 + CCUS（CCS）”和“风光 + 调节（储能、调峰、分布柔性电网）”两大基本模式，将是实现国家未来经济社会发展和“双碳”目标过程中最重要的能源供给方式。具体来说，在2030年碳达峰前，以“先进煤电 + CCUS（CCS）”为主体能源、以“风光 + 调节（储能、调峰、分布柔性电网）”为辅助能源应该是我国的主要能源供给模式；2030-2050年间，能源供给将逐渐过渡到“风光 + 调节（储能、调峰、分布柔性电网）”与“先进煤电 + CCUS（CCS）”共存协同模式；2050年以后，“风光 + 调节（储能、调峰、分布柔性电网）”将成为我国的主体能源供给模式。  

在“双碳”目标愿景下，要实现我国在本世纪中叶全面建成社会主义现代化强国的宏伟目标，必须准确把握和处理好碳减排与国家能源安全和经济社会发展之间的关系。作为遏制全球气候变化、实现我国经济结构转型与产业升级的必然选择，“双碳”目标符合我国发展根本利益，但“双碳”目标并非简单地靠减掉或增加某种能源来实现。如果扔掉手中已经端牢的能源饭碗，而盲目去谈“双碳”目标实现路径，将给国家能源安全带来隐患。因此，应基于我国现阶段经济社会发展实际、资源禀赋特征、能源科技水平、外部环境等，科学研判并制定符合国情的柔性“双碳”路径，持续优化“可再生能源规模化利用、化石能源低碳化使用和提效节能系统化实施”三足关系，合理构建“先进煤电 + CCUS（CCS）”与“风光 + 调节（储能、调峰、分布柔性电网）”两大能源供给模式，建立具有我国能源特色的“三足鼎立、双模驱动”的能源生产与消费体系，才能确保我国平稳有序地实现安全减碳和经济社会可持续发展并行不悖。