【论坛预热】杜祥琬. “十三五”中国能源低碳转型的关键期
随着国际形势风云变幻，新形势下的全球能源战略态势对我国的经济社会发展和能源战略带来深刻影响。为此，国网能源研究院有限公司将于4月15日主办能源20人论坛，以“新形势下全球能源战略态势”为主题，开展深入探讨。同时，邀请了全球能源互联网合作组织、中国石油公司、上海国际问题研究院、北京国际能源专家俱乐部、中国能源报等知名机构的业内大咖，一起进行思想碰撞。
欢迎广大专家读者积极参与研讨，我们已在论坛海报中分享联系方式，期待您的加入。近期，我们也将整理与全球能源战略态势相关的精彩文章，与您分享。本期精彩文章如下：
杜祥琬. “十三五”中国能源低碳转型的关键期[J]. 中国电力, 2017, 50(2): 1-4.
“十三五”中国能源低碳转型的关键期
执笔人：杜祥琬
（中国工程院 院士）
“ 十三五” 中国能源发展的时代背景
1、中国经济发展进入新常态
“ 十二五” 期间, 中国经济已由较粗放的高速增长转入新常态, 不同年份的GDP增长率如表1所示。
表1 中国不同年份GDP增长率
从表1可以看到, 中国的GDP增长率放缓至中高速, 中国经济由追求量的增长转向以提高质量为中心, 具体表现如下。
（1）主动调整经济结构：减少投资拉动、增强消费拉动, 消费对经济增长的贡献率由2010年的43.1%提高到2015年的66.4%; 更多资金从高耗能产业转向服务业和高附加值制造业, 2015年第三产业增加值在国内生产总值中占比（50.5%）首次超过第二产业; 经济增长的能耗强度逐步降低, “ 十二五” 能源强度降低了19.7%。
（2）能源发展进入新常态：能源消耗总量增速放缓, 2015年能源消耗增长0.9%, 用电量仅增0.5%; 能源结构逐步优化, 煤炭的年消耗从“ 十二五” 前两年的每年增长一亿多吨标准煤, 到“ 十二五” 后两年实现负增长, 并且非化石能源在一次能源占比达到12%; 能源效率提升, 更加注重能效和环境（包括气候变化）; 能源科技进步。
粗放的发展模式不可持续是中国经济进入新常态的根本动因, 只有转变发展方式, 才能成就未来。中国战略机遇期的内涵发生深刻变化, “ 新常态” 是国家绿色、低碳转型发展的机遇, 需要能源革命的支撑。
2、2020年实现全面小康的国家目标
为了2020年实现全面小康的国家目标, “ 十三五” 时期需要补短板, 尤其要补环境保护和生态文明建设的短板。能源的绿色、低碳转型是2020年实现全面小康国家目标的必要条件, 能源的“ 环境安全” 观念应进一步提升。“ 十三五” 期间环境质量应明显改善, 污染排放和碳强度应有明显下降。
十八届五中全会以后, 中国进入以“ 绿色、协调、创新、开放、共享” 五大理念推动经济、社会健康发展的阶段, 其中能源转型是非常重要的一项基础工作, 其必要性是显然的, 低碳转型的技术和经济的可行性也日益增加。
3、实现并争取超额实现2020年国家低碳发展目标
2009年, 中国确定了2020年的低碳工作目标：2020年的单位GDP碳强度比2005年下降40%~45%, 非化石能源在一次能源中占比达到15%左右。2014— 2015年, 中国又确立了2030年低碳发展的目标：2030年的碳强度比2005年下降60%~65%, 2030年前后使中国碳排放总量达到峰值, 并争取提前。这是创新中国发展路径的历史性决策, 2020年目标的超额实现有可能为2030年目标的提前实现打下基础。
4、巴黎气候大会开启了全球绿色低碳发展的新阶段
《巴黎协定》指出的目标和方向, 是人类发展路径创新的新成果。走绿色、低碳之路是一场国际比赛, 中国要在这场比赛中不落伍并争取主动, 能源革命是关键。
基于各典型发达国家的能源经济学数据（如图1所示）分析, 可以得到“ 两类发达国家” 的概念及对中国发展的4点启示：（1）中国不能、也不可能沿袭美国这类国家高耗能、高碳的发展模式; （2）按照所谓的“ 发达国家平均水平” , 也必将把中国引向比欧、日更耗能、更高碳的准美国模式; （3）第二类发达国家（欧、日）已走出了相对低碳的发展模式, 如果按照第二类发达国家的水平, 中国能源消耗总量只有约一倍的增长空间（在2010年基础上）; （4）按照走新型工业化道路的理念, 中国理应比欧、日更节能、更低碳。
图1 各国人均能耗比较（几条虚线是对中国发展情景的表达）
不同发达国家的发展经验已经证实：高碳发展并非通向现代化的必由之路, 低碳发展也可通向现代化。更重要的是, 按照本世纪前十年中国的发展路径线性外推, 将是一种不可接受的高碳惯性情景（黑色虚直线示意）, 中国必须转型发展（绿色虚曲线示意）。认清国情, 中国尤其需要低碳发展。
从图2可以看到, “ 十三五” 期间中国高碳化石能源仍占大头, 但是, 能源的消长、变革必须明确指引低碳转型。中国“ 十三五” 能源发展的战略导向如下。
图2 2050年前中国能源结构示意
（1）推进能源革命, 加快能源技术创新, 建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。
（2）提高非化石能源比重, 推动煤炭等化石能源清洁高效利用。
（3）加快发展风能、太阳能、生物质能、水能、地热能, 安全高效发展核电。
（4）加强储能和智能电网建设, 发展分布式能源, 推行节能低碳电力调度。
（5）有序开放开采权, 积极开发天然气、煤层气、页岩气。
（6）改革能源体制, 形成有效竞争的市场机制。
“ 十三五” 中国绿色、低碳能源战略的3个支柱是：（1）节能优先, 提高能效; （2）煤炭和石油的高效、洁净化利用, 提高天然气（含非常规天然气）的比重; （3）发展非化石能源（可再生能源与核能）, 改善能源结构。
综上所述, 多元结构是能源结构革命的过渡期。中国要立足现实, 重视化石能源洁净、高效利用; 同时要认清未来, 将发展非化石能源置于战略之首。
“ 十三五” 中国能源低碳转型的路径
1、节能、提效：改变粗放、高耗能的发展方式
通过产业结构调整、抑制不合理需求、加快技术进步、提高能效标准管理等方式, 多管齐下节能提效, 实现“ 能源总量和强度的双控” 。
（1）2020年总能耗应可控制在<48亿t标准煤（2015年为43亿t标准煤）;
（2）能效低、能源强度高的状况应有明显的改观（2015年中国单位GDP能耗是世界平均水平的1.5倍）;
（3）“ 去产能、去库存” , 防止产生新的产能过剩（包括煤炭、房地产及其拉动的高耗能产业）。
2、减煤：煤炭消费总量应在“ 十三五” 见顶
煤炭消费总量的“ 天花板” 应在40亿t以下, 这是经济新常态、产业结构调整的必然结果, 也是改善空气质量、治理大气污染的必然要求。
（1）要认真规划和实施散烧煤替代工作, 目前我国有45万台燃煤炉需要替代, 散烧煤的替代要结合地域资源特色, 因地制宜, 从实际出发选择替代能源（如气、太阳能、风能、地热能、电、工业余热等）, “ 十三五” 应能替代散烧煤不少于1亿t。
（2）要防止煤电装机过剩, 重点是推进煤炭的清洁化、高效化利用; 煤电要以适当装机支持风、光等可再生能源发展, 由发电主角逐步向服务和原料转型; 探索碳捕获、利用与封存（Carbon capture, utilization and storage, CCUS）的创新和实用, CO2排放下不来, 不是真正的“ 超低排放” 。
（3）按照国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见, 要用3~5年时间, 再退出产能5亿t左右, 减量重组5亿t左右。
3、大力度、高质量发展非化石能源
2020年, 非化石能源在一次能源中占比由12%增加至≥15%, 非化石能源电力在总发电量中占比由27%上升至约35%。为实现这一目标, 要重点发展水、风、光、生物质、地热、海洋能等可再生能源, 要集中与分散结合, 鼓励分布式（如能量墙、移动分布式等）。可再生能源的高比例发展需要克服以下障碍。
（1）价格：2020年风电成本争取与煤电相当; 光伏发电实现用户侧平价上网; 鼓励材料、工艺及概念创新。
（2）储能：物理储能（抽水蓄能, 压缩空气等）和化学储能（空气锂电池、石墨烯电池等）要争取实现技术突破和创新; 高密度的储能技术可能是最具颠覆性的突破。
（3）调峰、用峰：需要火电的配合、协同; 峰电用于电解水制氢、海水淡化等; 多地域、规模化发展对间歇性可起到平滑化作用, 有利于提高并网率; 多品种的可再生能源要逐步整合成一个新的有机的能源体系。
对于核电, 要注重科学谋共识、理性谋发展, 沿海、内陆都要安全第一, 要完善法律、制度和工作机制, 并加强基础和全产业链的纵深安排。
4、稳油增气
稳油：加强石油的勘探, 包括非常规和深海勘探; 推进石油的电替代、生物质替代; 发展新能源车（中国的居民用车要鼓励小型电动车）; 提高燃油标准; 实现车的数量、类型和道路的综合优化管控。
增气：天然气（含非常规天然气）是相对低碳的化石能源, 要努力提高其在一次能源中的比重, 2020年从现在的6%提高到10%以上; 生物天然气属于（可再生）生物质能源, 欧洲和中国都已有成功的实践, 应引起重视。
5、发展智慧能源互联网
电力系统向可再生能源的适应性变革, 是能源体系低碳转型的核心。中国智慧能源互联网的特征是“ 三化” 和“ 两结合” 。“ 三化” 是指电气化（提升终端用能中电力比例）、低碳化（增加非化石能源的比例）和智能化（与IT、DT深度融合）。“ 两结合” , 一是分布式低碳能源网络（自下而上）与智能电网（自上而下）的结合; 二是横向的“ 多能互补” 和纵向的“ ‘ 源-网-荷-储-用’ 优化” 的结合。
逐步形成一个基于互联网, 包容智能电网、分布式能源网络、水网、气象网、天然气网、供热（冷）网等的体现重塑能源的高效、低碳、安全、经济、智能、共享的广义智慧能源网络。
6、新型城镇化：可走低碳道路
基于燃煤的传统城镇化会加重已踩红线的环境负荷, 因此, 中国的城镇化需要精心设计, 如紧凑型, 减少职住分离; 方便的公共交通; 节能、环境友好的建筑; 注重梯级用能。
同步推进农业现代化, 以分布式低碳能源网络满足用能的增量。因地制宜, 用天然气、光、风、生物质、地热等以及垃圾的资源化利用, 通过大数据智能化管理, 推进农村能源形态的进步, 是新型城镇化和农业现代化的重要内涵。
“ 十三五” 中国能源低碳转型的标志性目标
1、实现经济增长与高碳能源的解耦
在经济中高速增长的同时, 煤炭总消耗量见顶, 能效有明显提高; 节能工作有更大进展（总能耗<48亿t标准煤）; 煤炭总消耗达峰（<40亿t原煤）, 在一次能源中占比由64%降为58%左右。
2、低碳能源高质量发展取得显著进展
低碳能源（非化石能源+天然气）在一次能源中占比超过25%; 电力在终端能源中占比上升到>25%; 低碳能源电力在发电总量中占比由27%上升至> 35%; 2017年启动全国碳交易体系。
3、超额完成中国的2020年低碳目标
2020年的碳强度比2005年下降约50%（中国承诺目标为40%~45%）, 非化石能源在一次能源中占比超过15%; 2025年左右开始, 新增能源由低碳能源满足, 为完成2030年低碳目标打下一个好的基础。
4、空气质量取得公认的可观的改善
2016年的政府工作报告明确提出：“ 十三五” 期间, 治理大气雾霾取得明显进展, 地级及以上城市空气质量优良天数比率超过80%, 秸秆利用、垃圾分类资源化利用取得实质性进展。
结语
低碳转型是中国可持续发展的必然选择, 是全球可持续发展的共同取向。“ 十三五” 很关键！
能源低碳转型有复杂性、长期性, 但战略方向和路径清晰; 努力重塑能源, 创造“ 经济— 环境双赢” 的新型中国道路, 是当代中国人的历史使命！
个人简介：杜祥琬（1938—），男，河南开封人，中国工程院院士，从事中国能源发展战略和应对气候变化的咨询研究。
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编辑：杨彪
审核：许晓艳
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