壳牌和中石油认为必须做三件事：增加不超过80万亿的电源投资，提高电气化水平至60%，加快CCUS技术的发展
能源产业是实现碳中和最关键的因素，而石油公司是当前全球能源体系里最有话语权的角色。对于中国2060年实现碳中和的路径，国际石油巨头壳牌集团和中国石油巨头中石油集团分别给出了自己的答案。壳牌集团2022年1月17日发布了《中国能源体系2060碳中和报告》（下称壳牌报告），中石油集团2021年12月26日发布了《世界与中国能源展望》（2021版）（下称中石油报告），两家公司均是首次对中国如何在2060年实现碳中和提出参考路径。两家公司的上述报告提出了较为相似的发展方向，包括在2060年前增加不超过80万亿元的电源投资，提高消费终端的电气化水平至60%，加快碳捕集、利用与封存(下称CCUS)技术的发展与推广等。对比来看，壳牌提出的技术路径更为具体。壳牌报告称，要实现2060碳中和的目标，中国需要实现八项具体目标：1、面向终端用户的发电量增至三倍;
2、面向终端消费和制氢的电力系统规模增至四倍;
3、风电和太阳能发电在能源结构中的占比提高到 80%;
4、氢能占终端能源消费的份额从目前的较低水平提高到 16%;
5、生物资源能源化利用增加八倍，并大幅增加生物质的商业化利用;
6、增加提高能效的投资，在未来 40 年，使整个经济体的能耗强度降低一半;
7、在 2030 年至 2060 年期间，将政府主导的碳价格提高至少四倍;
8、未来 40 年内，CCUS 规模增加 400 倍以上。
中石油报告更侧重分析煤炭、石油和天然气等化石能源的发展趋势。中石油报告认为，煤炭中短期消费稳中有降，未来将发挥应急兜底保障作用；石油中短期消费继续增长，未来更加突出原料属性；天然气消费快速增长，未来将作为新能源最佳伙伴。壳牌报告还提出，中国在2060年实现碳中和目标极具挑战，但目前仍具有技术可行性。然而，成功窗口稍纵即逝，若不采取重大行动，中国可能需要更长的时间才能实现净零碳排放能源体系。未来十年中国需要采取多项关键行动，例如确立中国在低碳制造业的市场领导者地位，开始有序实施煤炭转型退出等等。业内专家认为，石油公司的报告提出了与其他研究机构不同的碳中和路径。国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首任主任李俊峰表示，此前多家研究机构认为中国实现碳中和的条件是电气化程度要达到80%。壳牌的报告认为只需达到60%，另外40%靠燃料来解决。燃料包括氢、生物质，以及一部分的化石能源。同时，需要加大CCUS的技术发展和普及。这个逻辑关系是清楚的，为业界提供了第二条发展路径。
电气化比例提高至60%
壳牌报告称，要实现碳中和目标，中国需要大幅提升太阳能和风能发电占比，从目前的10% 增高至 2060 年的 80%。到 2034 年，太阳能和风能将超过煤炭，成为最大的电力来源。到2060 年，约60%的能源消费将实现电气化。对于剩余的40%较难实现电气化的行业，将需要推行采用低碳燃料。该报告称，重型公路运输、航运和航空等行业，以及钢铁和化工等重工业都需要使用便携的、高能量密度的燃料。这些目前依赖于化石燃料的行业在未来将不得不转向新型低碳能源。为满足这些较难电气化行业的能源需求，氢、生物燃料等新型低碳燃料将发挥重要作用。壳牌报告预计，中国的氢气消费量将从目前的极低水平增长至2060年的17艾焦耳/年以上。这相当于5.8亿吨煤当量，或者最终能源消费总量的16%。生物燃料的使用量将从目前相对温和的水平增长至2040年的近5艾焦耳/年。不过，生物燃料需求在2045年达到峰值后，将出现下降，其原因有两个:一是电气化范围的扩大，导致公路客运对将生物燃料与液态化石燃料掺混使用的需求减少;二是重型公路和铁路运输中氢使用量的增长。到 2060 年，生物燃料需求将缓降至3艾焦耳/年以下。中石油报告称，为了实现碳中和目标，中国的电气化水平将不断提升，2060年应达到60%;相应地终端用电规模也将稳步提升，2030年达11.3万 亿千瓦时，2060年进一步升至14.6万亿千瓦时;考虑到2030年后，绿氢等中间转换部门用电需求的稳步增加，中国发电量规模将较终端用电需求增长更快。同时，非化石能源发电占比将快速提升，2060年将达到83%—91%。为了实现高比例的电气化水平，中国需要巨额的新增投资。中石油报告预计，随着电力装机规模的不断扩大，未来电源投资成本将保持较高水平，2060年前基本保持在年均1万亿-2万亿元之间，且呈现先低后高的走势。壳牌报告估计，中国需要在2020年至2060年之间，投资12.5万亿美元（近80万亿人民币），并需要在未来二十年作出其中一半以上的投资。这些必要的投资可确保电力部门尽早实现脱碳，以便向终端用能行业推广低碳电力，进而实现终端用能行业的脱碳。电力专家认为，石油公司的研究报告对构建新型电力系统有新的启发。国家电网能源研究院副院长蒋莉萍表示，壳牌报告里特别关注了氢能、生物质能，以及CCUS，这三大热门技术目前还有较大的不确定性，所以如果这三个技术中的一个、两个，甚至三个都能够获得飞速进步的话，整个电力系统的架构，跟其它系统之间的协同关系就需要重新审视。如果按照报告里预测的态势发展，中国构建未来新型电力系统时，可能需要对一些问题作出调整。
碳移除技术与碳价的预测
实现碳中和目标一方面是要减少排放，另一方面则是要移除已排放的温室气体。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术迟迟未能商业化规模化运用，但石油公司在此领域具有较深的积累和技术优势，因此，石油公司对CCUS的前景普遍持乐观态度，并加大了投资。壳牌报告认为，中国需面对过去十年建成的大量尚有多年经济寿命的煤电设施和重工业设施。利用CCUS技术来改造这些现有的燃煤电厂以及化工厂、水泥厂和钢铁厂等工业设施，就可以实现减排，而不必提前弃用这些资产。该报告称，在碳封存方面，中国拥有显著的地质潜力。估计地下可封存的量为2.4万亿吨，仅次于美国。中国目前有40多个CCUS试点项目，总封存量达300万吨。其中许多项目是与提高石油采收率相关的小型开发项目。未来四十年，中国的二氧化碳封存量需要提高400倍 以上。中国的许多CCUS技术即将或者已经实现商业化，其主要挑战在于，如何创造条件来支持利益相关方投资建设大规模 CCUS 设施(尤其是作为工业脱碳解决方案的CCUS设施)。中石油报告认为，CCUS是实现碳中和目标的重要选项，若CCUS技术取得重大突破，化石能源就得以在实现碳中和的同时更多保留。从具体领域看，2060年电力部门的脱碳规模在10亿-19亿吨，工业部门的脱碳规模在4亿-5亿吨。 壳牌报告的另一个亮点是，对中国的碳价做出了比较高的预测。该报告称，为确保中国于 2060 年前实现净零排放，提高碳价至关重要。在2030年之前的十年内，碳价格(包括显性碳税/价格和隐性监管成本)将缓慢上涨至300元人民币/吨。在随后的几十年，其将加速上涨，最终于2060年达到1300元人民币/吨。壳牌报告称，作出上述预测的原因是，碳价格上涨是为低碳能源领创造公平竞争环境的关键杠杆，将促使运输业、建筑业和工业等部门做出更多努力来提升能源效率和排放效率。欧洲的事实证明，碳定价尤其对于推动煤的退出是有效的。中国系统性地开发和实施全国碳排放权交易市场，是推动中国沿着一条具有成本效益的碳中和路径前进的关键。
作者为《财经》记者
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