碳達峰、碳中和目標將會推動新能源革命和能源結構多元化進程，以光伏為中心的非化石能源將逐漸占據(jù)主體地位，電力的地位將顯著提升，煤炭和石油的消費將明顯下降。碳達峰和碳中和目標對于中國的挑戰(zhàn)體現(xiàn)在經(jīng)濟和能源結構調(diào)整壓力大、制造業(yè)成本上升、煤電退出困難、光伏風電并網(wǎng)影響電網(wǎng)穩(wěn)定、關鍵金屬供應存在隱患，機遇表現(xiàn)在光伏風電設備競爭力較強、對外油氣依賴度降低和低碳綠色轉(zhuǎn)型加快。中國應加強碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)路徑的頂層設計，鼓勵綠色低碳技術創(chuàng)新，加快經(jīng)濟和能源結構調(diào)整，嚴控新增高排放高能耗項目建設，穩(wěn)妥推進存量“雙高”項目的調(diào)整和退出。
當前，盡早實現(xiàn)碳達峰和碳中和已成為國際社會的共識與行動，全球約有130個國家計劃在21世紀中葉達成碳中和目標，占全球碳排放總額的61%左右。碳達峰、碳中和目標是中國政府立足新發(fā)展階段，貫徹“綠水青山就是金山銀山”的理念，在充分考量國內(nèi)外環(huán)境和全面權衡利弊得失的基礎上，所做出的重大戰(zhàn)略決斷，攸關中華民族的根本福祉與經(jīng)濟社會的綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。作為一個產(chǎn)業(yè)結構偏重、能源消費偏煤、能源效率偏低和油氣供應風險偏高和可再生能源設備制造能力較強的發(fā)展中大國，碳達峰、碳中和目標壓力將會倒逼中國的經(jīng)濟和能源結調(diào)整。
一、碳中和目標下新能源革命的特征
第一，能源結構趨于多元化，非化石能源將逐漸占據(jù)主體地位。碳中和轉(zhuǎn)型意味著未來二十余年能源結構將出現(xiàn)前所未見的多元化局面，石油、天然氣、可再生能源和煤炭將可能四分天下。伴隨著低碳轉(zhuǎn)型的推進，主體能源將由石油、天然氣、煤炭等化石能源向可再生能源逐步過渡，預計非化石能源可能在2040年代早期占據(jù)主導地位?？稍偕茉凑家淮文茉吹谋戎貙⒂?018年的5%升至2050年的50%左右，化石能源的比重則相應由85%降至30%左右。
第二，煤炭和石油消費將顯著下降，天然氣需求則相對穩(wěn)定。體現(xiàn)在：一是煤炭消費將會持續(xù)顯著下降。根據(jù)BP（2020）的預測，2050年，煤炭消費可能下降85-90%，在一次能源結構中的比例將低于5%。全球煤炭消費下降將由中國驅(qū)動。電力部門減碳程度最高，削減量約占煤炭消費下降總量的2/3。二是全球石油需求可能已達峰。在能效改進和電動汽車銷售強勁增長等因素的作用下，汽車行業(yè)不再扮演石油需求引擎的角色。全球石油需求可能在2019年達峰，難以恢復到新冠疫情爆發(fā)前的水平。中國石油需求在2030年會達到峰值。2050年，全球日均石油需求量可能下降3000-5500萬桶。三是作為清潔能源和過渡能源，天然氣需求較為穩(wěn)定，預計在2035年左右達峰。2050年，全球天然氣消費可能回落至2018年的水平。
第三，電力和氫能在能源結構中的地位顯著提升。電力將取代化石能源成為最重要的能量來源，電氣化程度將會大幅提高?？紤]到可再生電源的間歇性和不穩(wěn)定性特征，未來電力系統(tǒng)的智慧化水平將顯著增強，會通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云技術等，將人、能源設備、能源服務互聯(lián)互通，使電源、電網(wǎng)、電荷以及能源存儲相互協(xié)調(diào)。不同行業(yè)或部門電氣化程度存在差異。一些行業(yè)或部門難以實施電氣化，如鋼鐵、水泥和化工等高溫的工業(yè)生產(chǎn)加工過程，以及遠程交通運輸，包括重型卡車、航空和海運等。對于這些難以電氣化的過程需要采取替代性的低碳或零碳能源。
第四，光伏太陽能將占據(jù)能源系統(tǒng)的中心地位。在過去的十余年中，光伏太陽能發(fā)電成本下降82%-90%左右，在絕大多數(shù)國家低于新的燃煤電站或天然氣電站的成本。太陽能光伏的年新增裝機容量在2021-2025年期間預計為250吉瓦，在2026-2035年期間預計達350吉瓦，約等于2000年以來年均新增60吉瓦新增裝機容量的4倍、6倍。2030-2050年期間，以太陽能為代表的可再生能源將逐步由替代能源向主體能源過渡，太陽能將占據(jù)全球能源系統(tǒng)的中心舞臺。這有助于形成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，常規(guī)火力發(fā)電將從目前的基荷電力轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)峰電力。
第五，可再生能源快速發(fā)展導致關鍵金屬長期需求大幅上升。與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電不同，光伏、風電和電動汽車需要更多的金屬。鋰、鎳、鈷、錳、石墨對于電池的功效、壽命和能源強度非常重要。稀土永磁材料對于風力發(fā)電機和電動汽車至關重要。電網(wǎng)需要大量的銅和鋁，其中銅是電力系統(tǒng)的基石。電動汽車的金屬使用量是普通燃油汽車的6倍，陸上風力發(fā)電站的金屬需求量是天然氣發(fā)電站的10倍。電動汽車和儲能電池的金屬需求在2040年將會至少增加30倍。鋰需求將經(jīng)歷最為迅猛的增長，2040年將增長40多倍，緊隨其后的將是石墨、鈷和鎳，約增長20-25倍。
二、碳達峰、碳中和目標對中國經(jīng)濟和能源系統(tǒng)的影響
第一，減排任務重和向碳中和過渡時間短，加大了產(chǎn)業(yè)和能源結構調(diào)整的壓力與風險。體現(xiàn)在：一是碳減排任務艱巨。2019年，中國碳放量占全球的28.8%，接近排名第2至第5位的美國、印度、俄羅斯和日本四國的總和，遠高于約18%的人口和GDP的份額。二是碳達峰向碳中和過渡的時間短。中國向碳中和過渡的時間僅有三十年，調(diào)整經(jīng)濟結構和能源結構的任務繁重，能源轉(zhuǎn)型是在沒有完成油氣時代的條件下直接進入可再生能源時代，造成電力靈活性資源先天匱乏。三是制造業(yè)比重偏高和經(jīng)濟發(fā)展任務繁重，能源強度下降空間受到制約。四是能源轉(zhuǎn)型面臨著“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦瓶頸制約。煤炭在中國一次能源消費結構中的比重高達60%，石油和天然氣消費高度依賴進口，能源供應安全風險居高不下，水電和核電等清潔能源發(fā)展空間受限，光伏發(fā)電和風電發(fā)展勢頭雖迅猛但占比低，調(diào)整和優(yōu)化現(xiàn)有能源結構的回旋空間小，未來較長一段時間煤炭仍將扮演主體能源角色和兜底保障功能。
第二，能源和環(huán)境成本上升導致中國制造業(yè)成本增加，國際價格競爭力削弱。加大碳減排力度，顯然會增加企業(yè)的成本，削弱制造業(yè)的競爭力。對煤炭、金屬冶煉、鋼鐵和水泥等高排放行業(yè)的產(chǎn)能限制，會導致能源、金屬原材料和建材的供應緊張與價格上漲?，F(xiàn)階段的風電與光伏實際上并未實現(xiàn)真正意義上的“平價”，沒有考慮電力波動性所造成的電網(wǎng)平衡與消納成本。歐盟擬于2023年實施的碳邊境調(diào)節(jié)稅將對中國輸歐商品產(chǎn)生負面影響，其中，機械設備業(yè)、金屬制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)等行業(yè)受沖擊較大。
第三，可再生能源行業(yè)擴張將創(chuàng)造就業(yè)機會，鞏固光伏和風電設備制造的國際競爭力，有利于搶占國際綠色科技競爭制高點。中國在發(fā)展可再生能源和新興綠色經(jīng)濟領域處于較為領先的地位，如太陽能光伏電池、儲能電池、電動汽車、5G、人工智能等。2010-2019年期間，中國對可再生能源部門的投資達8180億美元，成為太陽能光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的最大市場；中國在可再生能源行業(yè)創(chuàng)造了440萬工作崗位，約占全球的38%。而且，中國是可再生能源制造業(yè)大國，擁有全球70%的光伏產(chǎn)能和40%的風電產(chǎn)能，全球碳達峰、碳中和目標將為中國的光伏發(fā)電和風電設備提供巨大的市場機會。但與國際先進水平相比，中國綠色低碳重大戰(zhàn)略技術儲備不足，整體仍處于“跟跑”狀態(tài)。
第四，風電光伏大規(guī)模并網(wǎng)對電力系統(tǒng)安全運行構成威脅，煤電有序退出面臨巨大困難。電力行業(yè)是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的主戰(zhàn)場。中國電力行業(yè)面臨著兩個緊迫的問題：一是如何在確保電力供應穩(wěn)定、就業(yè)穩(wěn)定和盡量減少前期投資浪費的前提下，逐步、有序地推進中國現(xiàn)役的1000多座燃煤電廠的退役。中國現(xiàn)有大部分燃煤電站是在2005年后安裝的，還有數(shù)十年的設計壽命，過早退役燃煤電站不僅是以往投資的巨大浪費，而且會造成電力供應短缺問題。二是如何處理風電光伏在未來大量并網(wǎng)和消納后給電力系統(tǒng)安全帶來的沖擊。風電光伏的大規(guī)模并網(wǎng)會給電力系統(tǒng)帶來間歇性挑戰(zhàn)，如某一段時間發(fā)電量過大或過小，威脅著電力系統(tǒng)安全性，對電力系統(tǒng)的市場機制設計、規(guī)劃設計、生產(chǎn)管理、運行控制帶來挑戰(zhàn)。同時，由于中國電力生產(chǎn)和消費存在著地域空間上的分離問題，以至于電力供應出現(xiàn)全年整體過剩和尖峰時刻短缺并存的現(xiàn)象。
第五，可再生能源發(fā)展有利于減少對外油氣依賴度，但加大了關鍵金屬的潛在供應風險?！案幻?、貧油、少氣”的能源稟賦，致使中國的石油、天然氣消費的對外依賴度分別超過70%、40%。與油氣資源地理分布失衡不同，地球上的風、光資源分布較為均衡，從而，可再生能源發(fā)展有助于降低中國的油氣供應風險。不過，可再生能源行業(yè)擴張將會推動銅、鋰等金屬需求出現(xiàn)結構性增長，且金屬礦石資源供應壟斷程度高于油氣，從而，未來能源地緣政治焦點可能由油氣轉(zhuǎn)移至銅、鋰等金屬上，關鍵金屬的潛在供應風險將會凸顯。關鍵金屬需求的快速增長對供應的可獲得性和穩(wěn)定性構成嚴峻挑戰(zhàn)。目前，一些關鍵金屬的產(chǎn)能和投資計劃遠低于光伏電池板、風電機和電動車快速部署的需求。金屬供應風險將導致清潔能源轉(zhuǎn)型的速度放慢、成本更高，阻礙全球?qū)箽夂蜃兓呐Α?
三、對策建議
推進碳達峰和碳中和是一場廣泛而深刻的社會、經(jīng)濟和能源系統(tǒng)革命，需要立足新發(fā)展階段，堅持“綠水青山就是金山銀山”的理念，把碳達峰、碳中和目標納入經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設整體布局，充分發(fā)揮黨和國家統(tǒng)一領導、集中力量辦大事的制度優(yōu)勢，統(tǒng)籌利用國內(nèi)國際各種資源，以經(jīng)濟結構全面綠色轉(zhuǎn)型為引領，以能源綠色低碳發(fā)展為關鍵，深入實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型。具體建議有：一是加強碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)路徑的頂層設計和系統(tǒng)謀劃。碳達峰、碳中和的實施過程應堅持循序漸進原則，注重維持經(jīng)濟發(fā)展與節(jié)能減排之間的平衡，應嚴控新增“雙高”項目建設，穩(wěn)妥推進存量“雙高”項目的調(diào)整和退出，切忌犯急躁冒進錯誤和實行盲目“一刀切”政策。二是大力推進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整升級。推進供給側結構性改革，大力淘汰落后產(chǎn)能，化解過剩產(chǎn)能，堅決遏制高排放高污染項目的無序盲目發(fā)展，鼓勵發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加快工業(yè)綠色低碳改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升農(nóng)業(yè)和服務業(yè)的低碳發(fā)展水平。三是構建清潔、低碳和高效的能源體系。嚴控新煤電項目，穩(wěn)妥推進小型煤電項目的整合和有序退出，加快發(fā)展風電、太陽能發(fā)電，大力提升儲能和調(diào)峰能力，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。四是加大綠色低碳技術創(chuàng)新研發(fā)投入。建設一批國家科技創(chuàng)新平臺，布局一批前瞻性、戰(zhàn)略性低排放技術研發(fā)和創(chuàng)新項目，加大能效提升、智能電網(wǎng)、高效安全儲能、氫能、碳捕集利用與封存等關鍵核心技術研發(fā)的投入力度，加快低碳零碳技術發(fā)展和規(guī)?；瘧?。五是提升可再生能源關鍵金屬供應安全。加強國內(nèi)礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)投入，鼓勵廢金屬回收利用，提高關鍵金屬資源的國內(nèi)保障能力。通過拓展進口渠道和增加海外直接投資的方式，維護海外金屬資源的供應穩(wěn)定。充分利用在稀土資源及加工、金屬加工領域的優(yōu)勢，提升中國在國際金屬資源市場的議價權。六是加強國際交流合作與政策協(xié)調(diào)。積極參與應對氣候變化國際合作，反對將碳排放作為地緣政治的籌碼和貿(mào)易壁壘的借口，維護中國的發(fā)展權益。參與國際規(guī)則與標準制定，推動建立公平合理、合作共贏的全球氣候治理體系。完善綠色貿(mào)易、投資和融資體系，共同打造綠色“一帶一路”。
