杜祥琬：未來能源與雙碳目標(biāo)

編者按：2021年7月8日，以“碳中和與未來能源”為主題的“第三屆未來能源大會”在北京召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會上，中國工程院院士、國家氣候變化專家委員會的名譽主任杜祥琬發(fā)表了“未來能源與雙碳目標(biāo)”的主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進(jìn)行整理。

杜祥琬：大家早上好，利用這個機會跟大家匯報對未來能源的一點認(rèn)識和我們?nèi)绾螐默F(xiàn)實走向未來的認(rèn)識，不當(dāng)之處請大家指正。

關(guān)于未來能源，我想未來能源是未來人類文明形態(tài)的基礎(chǔ)，人類文明的形態(tài)是要不斷進(jìn)步的，它是歷史必然，而能源革命是其基礎(chǔ)和動力。

大家都知道，化石能源、煤、油、氣的發(fā)現(xiàn)和利用極大地提高了勞動生產(chǎn)率，使人類由農(nóng)耕文明進(jìn)入了工業(yè)革命，這是一輪全球性的能源革命。但是200多年來，工業(yè)革命在帶來巨大進(jìn)步的同時，也產(chǎn)生了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題、氣候變化問題和不可持續(xù)性?，F(xiàn)在非化石能源的巨大進(jìn)步正在推動人類由工業(yè)革命走向生態(tài)文明，這是又一輪深刻的能源革命。

走過農(nóng)耕文明、工業(yè)文明的人類，正在邁向生態(tài)文明。在這個過程當(dāng)中，能夠跟上時代進(jìn)步的某些能源會在未來社會找到自己的位置，所以我想未來的能源可能是多樣化的。但是未來的生態(tài)文明時代能源，我想一個特征必須是高效的、經(jīng)濟(jì)的，同時，它是環(huán)境和氣候友好的、可持續(xù)的，這樣幾個特征。

有物理學(xué)的前瞻認(rèn)知，我個人給大家說一個看法，未來一次能源的主流可以概括成為就是核聚變，核聚變有兩類，為什么這樣說呢?有一類是太陽上的核聚變，太陽上的核聚變我們都稱為太陽能，而廣義的太陽能包括光伏、光熱，其實風(fēng)能也好，生物質(zhì)能也好，也都是來自太陽能，而太陽能來自核聚變，而它是清潔、低碳、零碳、可再生的。而且自從有地球有太陽，可再生能源的資源就存在著。所以說起我們國家的能源資源稟賦，我想一定要強調(diào)我們國家的能源資源稟賦是由豐富的可再生能源資源。這是一類，太陽上的核聚變，太陽能。

第二類，地球上的受控核聚變，我們叫人造太陽。目前是裂變核電站在支撐核電，但是大家正在突破人造太陽受控核聚變。

要重新認(rèn)識我們國家的能源資源稟賦，一講到資源稟賦就馬上說起六個字，富煤、缺油、少氣，我想只講這六個字已經(jīng)不能準(zhǔn)確描述我們國家的能源資源稟賦了，這是一個影響我們國家能源政策、能源戰(zhàn)略的一個重大問題。豐富的可再生能源資源是我們國家能源資源稟賦的重要組成部分，而我們現(xiàn)在全國已經(jīng)開發(fā)的可再生能源不到技術(shù)可開發(fā)資源量的1/10。所以，能源低碳轉(zhuǎn)型，資源基礎(chǔ)是豐厚的，我們要讓它高比例發(fā)展可再生能源，首先這是一個前提，它有豐富的能源資源的基礎(chǔ)。

能源低碳轉(zhuǎn)型必要性已是全球共識，向低碳轉(zhuǎn)型，它的資源可供性、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性都是比較清晰的，能源低碳轉(zhuǎn)型的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)是堅實的。

第二部分，我們?nèi)绾螐默F(xiàn)實走向未來，走向未來能源的兩個里程碑，就是我們現(xiàn)在提出來的“碳達(dá)峰碳中和”，這是兩個里程碑，它并不完成走向整個未來能源的過程。“雙碳”目標(biāo)是有機聯(lián)系的，首先是碳達(dá)峰，碳達(dá)峰不是沖高峰，也不是攀高峰，它是要看著碳中和來實現(xiàn)碳達(dá)峰的，可以說是碳中和的一個基礎(chǔ)和條件。為什么說它不是沖高峰攀高峰呢?大家對2030年前碳達(dá)峰要和國家提出來的2030年前其他幾個指標(biāo)聯(lián)合起來，統(tǒng)一聯(lián)系，并不是我們提2030年碳強度比2005年要下降65%以上，這個很明顯，我們是要通過碳強度的逐步降低來達(dá)到碳達(dá)峰，這是一個逐漸走低碳路徑的過程。

實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)對現(xiàn)在的中國來說確實有很大困難，比如我們現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)偏重，能源偏煤，效率偏低，對高碳發(fā)展的路徑依賴慣性比較大，可是克服這些困難恰恰是在補我們國家的發(fā)展短板，落實新的理念，來實現(xiàn)新的發(fā)展。如果能夠克服這樣幾個短板，克服這些困難，國家就能進(jìn)步，這是很顯然的。

節(jié)能、提效，無論是實現(xiàn)碳達(dá)峰還是碳中和，是戰(zhàn)略之首，綠色低碳的第一能源就是節(jié)能、提效，這也是保障我們國家的能源供需安全，同時保障國家的環(huán)境安全，也包括氣候變化的安全的要素。而且在現(xiàn)在化石能源為主的這樣一個能源結(jié)構(gòu)下，我們國家現(xiàn)在還是80%幾的化石能源，在這樣一個能源結(jié)構(gòu)下，節(jié)能、提效是減排的主力，我想強調(diào)一下這一點。

實現(xiàn)碳達(dá)峰的基本路徑是什么呢?我想在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長的同時，進(jìn)一步降低碳強度，碳強度就是單位GDP所釋放的二氧化碳，如何降低碳強度呢?我想是兩點：一個是降低能源強度，要節(jié)能、提效。我給大家舉個數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在國家的能源強度還是世界平均水平的1.3倍，這個是已經(jīng)進(jìn)步了，2010年是2倍，現(xiàn)在進(jìn)步到1.3，已經(jīng)是很大的進(jìn)步了，但是如果我們把1.3進(jìn)步到1.0，就意味著同樣的GDP我們可以少用30%的能源。所以節(jié)能、提效的潛力非常重要，如果對比OECD國家，我們現(xiàn)在的能源強度是他們的2.7倍，所以降低能源強度有很大潛力，必要性和可能性。如何降低呢?首先主要是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，再加上技術(shù)進(jìn)步，另外還有管理和文化。在當(dāng)前的消費水平下，能耗如果能夠降低1%，就意味著能夠減少0.5億噸的標(biāo)準(zhǔn)煤，也就是節(jié)約1億多噸的二氧化碳。降低能源強度的同時，如果再加上第二條，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，能源結(jié)構(gòu)再優(yōu)化，碳強度就可以比能源強度下降更多，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)一個是中央提出的煤炭消費盡早達(dá)峰。再一個，我們現(xiàn)在能源還要有所增加，不是減少。“十四五”能耗增長主要有非化石能源+天然氣來提供，這個一點不矛盾，能源安全和低碳轉(zhuǎn)型并行不悖。這個不展開了，我們有幾年的試點，能源革命的思路做下去，原來主要靠煤的小現(xiàn)場蘭考，現(xiàn)在主要靠非化石能源和可再生能源來支持自己的電力。

工業(yè)、電力、交通、建筑這四大行業(yè)在實現(xiàn)碳達(dá)峰的同時，要明確走向碳中和的方向和路徑，他們可能是按照這個順序?qū)崿F(xiàn)碳達(dá)峰，但下一步怎么實現(xiàn)碳中和，現(xiàn)在工程院在開一個課題研究，大家很關(guān)注，也都做了很多研究。

碳中和是我們國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新引擎，是要開創(chuàng)一條兼具成本效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的路徑，是與實現(xiàn)國家第二個百年目標(biāo)同步的、經(jīng)濟(jì)社會低碳轉(zhuǎn)型、深刻進(jìn)步的里程碑。碳中和是下一步的里程碑，更為深刻。

實現(xiàn)碳中和呼喚重大創(chuàng)新，這塊我只是提到為止，周孝信院士會講得更專業(yè)。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，這一句話好說，但是內(nèi)容非常豐富，縱向的源網(wǎng)荷儲一體化，橫向多能互補，要把我們新能源，可再生，特別是大家關(guān)注的有間歇性的風(fēng)能、太陽能這些能源，和智能電網(wǎng)，和各種儲能技術(shù)等等，各種靈活性資源相集成，讓我們的電力系統(tǒng)具備柔性、平衡功能，達(dá)到優(yōu)質(zhì)電力輸出，我想是這樣的含義。每一句話都不是多余的，做起來都很重要，但是很費勁。

可再生能源比例高了，要增強電力系統(tǒng)的靈活性，靈活性資源有多種多樣，靈活性資源也好，儲能技術(shù)也好，比如有穩(wěn)儲能，抽水蓄能電等等，這是一大類。再是化學(xué)電池儲能，又是一大類。再是火電靈活性改造調(diào)節(jié)，也是一個大的靈活性資源。再加上氫儲能，指的是綠氫，這個氫儲能可以應(yīng)對比較長周期的間歇性，他們幾個靈活性資源的性質(zhì)還不一樣，可以用在不同的地方，液體陽光，也有專家們專門闡述這一點。還有需求側(cè)響應(yīng)，需求側(cè)本來就是柔性的，我們?nèi)绾斡煤?，用?shù)字化技術(shù)把需求側(cè)管理用好的話，它也是一種靈活性資源，等等，我這只是簡單的提到。

我再提一個問題，要發(fā)展風(fēng)能、太陽能，風(fēng)、太陽是可再生的，沒問題，但是要把它變成電，風(fēng)電、太陽能發(fā)電、光伏發(fā)電，可再生能源需要設(shè)備，比如我們太陽能做太陽能電池，風(fēng)能要做風(fēng)機，而這些設(shè)備本身是需要有材料做成的，這些材料里面有一些新的礦物質(zhì)它是不可再生的。所以可再生能源也有這樣一個問題，比如陸上風(fēng)電風(fēng)機，這些問題怎么解決呢?我們以后要大量的長期發(fā)展太陽能風(fēng)能，而這些資源又是不可再生的，我想一個辦法就是循環(huán)經(jīng)濟(jì)，如何把這些太陽能風(fēng)能到期以后收下來不是垃圾，而是可以回收的可以循環(huán)利用地資源。另外，靠材料科學(xué)創(chuàng)新，我們用新的材料做風(fēng)機，像這些都是新的問題，也都是我們發(fā)展新能源的一些新的挑戰(zhàn)。

能源轉(zhuǎn)型大勢下，能源核心資產(chǎn)將不再是煤礦和油氣田，而是新能源技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā)能力和對新能源關(guān)鍵礦物質(zhì)的掌控及新材料的科學(xué)創(chuàng)新。

我想這樣幾個問題，價值鏈延伸可持續(xù)情景是必須的，要可持續(xù)的話就必須解決好這些問題。

“雙碳”目標(biāo)是基于我們國家的國情，也基于人類文明進(jìn)程新的覺醒，提出的兩個目標(biāo)。事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運共同體，特別是碳中和，呼喚深度的科技創(chuàng)新和金融的支持，剛才我只是點到為止。

“雙碳”目標(biāo)會帶來新投資，新的技術(shù)，新的產(chǎn)業(yè)，新的交通，新的建筑，新的能源，帶來新的發(fā)展方式，它會深刻推動經(jīng)濟(jì)和社會進(jìn)步，是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境、氣候共贏的大事。

“碳達(dá)峰碳中和”是我們國家要參與全球的大考，是從工業(yè)文明時代走向生態(tài)文明時代，是人類文明的趕考，中國在這個時候不能落后，歷史要我們考出好成績，讓我們大家共同努力!

我就講這么多，不當(dāng)之處請大家指正，謝謝。