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作者：黃震，謝曉敏，張庭婷
來源：“雙碳”背景下我國(guó)中長(zhǎng)期能源需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型路徑研究[J].中國(guó)工程科學(xué),2022,24(6):8-18.
編者按
能源領(lǐng)域是實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域。開展“雙碳”目標(biāo)約束下我國(guó)能源需求分析，是能源轉(zhuǎn)型路徑設(shè)計(jì)的前提和依據(jù)，相應(yīng)研究極為必要。
中國(guó)工程院黃震院士研究團(tuán)隊(duì)在中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2022年第6期發(fā)表《“雙碳”背景下我國(guó)中長(zhǎng)期能源需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型路徑研究》一文。文章在梳理我國(guó)能源發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)我國(guó)中長(zhǎng)期能源需求和轉(zhuǎn)型趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)及分析。文章研究結(jié)果表明，2035年我國(guó)一次能源需求總量為5.56×109~5.96×109 tce，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放強(qiáng)度較2005年將下降77.6%~81.5%；能源相關(guān)CO2排放將在“十五五”時(shí)期達(dá)峰；能效提高，可再生能源發(fā)展，碳捕獲、利用與封存技術(shù)應(yīng)用，氫能及可再生燃料替代是降低能源CO2排放的主要技術(shù)措施，技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動(dòng)力。進(jìn)一步從推進(jìn)節(jié)能戰(zhàn)略，發(fā)展可再生能源，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，統(tǒng)籌法制、技術(shù)和市場(chǎng)等方面提出了發(fā)展建議，以期為能源領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展提供參考。
一、前言
推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和（“雙碳”）成為國(guó)家重大戰(zhàn)略，既是對(duì)國(guó)際社會(huì)的莊嚴(yán)承諾，也是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求?！吨泄仓醒?國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》（2021年）提出，要推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，加快構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系。能源貫穿于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全過程、各環(huán)節(jié)，能源領(lǐng)域是實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域。開展能源變革，推進(jìn)能源供給側(cè)的電力脫碳與零碳化、燃料零碳化，能源需求側(cè)的能源利用高效化、再電氣化、智慧化，從而構(gòu)建以新能源為主體、“化石能源+碳捕獲、利用與封存（CCUS）”和核能為保障的現(xiàn)代能源體系，顯現(xiàn)“清潔、低碳、安全、高效”特征，支撐“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
已有研究針對(duì)我國(guó)能源需求預(yù)測(cè)、能源轉(zhuǎn)型路徑、不同領(lǐng)域能源發(fā)展趨勢(shì)等方面展開，從國(guó)家、地區(qū)、行業(yè)、技術(shù)等不同視角對(duì)能源需求與能源轉(zhuǎn)型路徑進(jìn)行了探討，為能源領(lǐng)域低碳發(fā)展、“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)。然而，我國(guó)長(zhǎng)期以高碳基為主的能源體系，對(duì)能源轉(zhuǎn)型構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。碳中和的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型時(shí)間緊、任務(wù)重、過程復(fù)雜，是兼顧發(fā)展與減排的系統(tǒng)工程；需平衡發(fā)展與減碳關(guān)系，盡快開發(fā)綠色低碳的替代能源，以此實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放的脫鉤。
開展“雙碳”目標(biāo)約束下我國(guó)能源需求分析，是能源轉(zhuǎn)型路徑設(shè)計(jì)的前提和依據(jù)，相應(yīng)研究極為必要。本文立足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新階段的宏觀背景，建立基于行業(yè)層面的終端能源 ? 過程轉(zhuǎn)換 ? 一次能源供應(yīng)的能源供需模型；引入碳排放等關(guān)鍵因素約束，分析2035年能源需求，據(jù)此提出我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展建議。
二、我國(guó)能源發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
（一）我國(guó)能源發(fā)展現(xiàn)狀
在能源供給側(cè)，我國(guó)能源工業(yè)迅速發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)加快向清潔低碳方向轉(zhuǎn)變。自改革開放以來，我國(guó)一次能源生產(chǎn)總量不斷增長(zhǎng)，從1990年的1.0392×109 tce提高至2021年的4.33×109 tce（見圖1（a）），平均每年以4.7%的增速增長(zhǎng)。其中，煤炭生產(chǎn)量年均增長(zhǎng)4.4%，原油生產(chǎn)量年均增長(zhǎng)1.2%，天然氣年均增長(zhǎng)8.5%，一次電力及其他能源生產(chǎn)年均增速達(dá)9.7%。電力發(fā)展迅速，供應(yīng)能力持續(xù)增強(qiáng)，2021年累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到2.377×109 kW，發(fā)電量8.377×1012 kW·h，較2000年分別增長(zhǎng)了6.44倍和5.12倍?？稍偕茉蠢靡?guī)?？焖贁U(kuò)大，水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量均居世界首位。截至2022年3月31日，我國(guó)運(yùn)行核電機(jī)組共54臺(tái)，裝機(jī)容量55 805.74 MWe，居世界第二。此外，能源輸送能力顯著提高，能源儲(chǔ)備體系也不斷健全。不斷提升的能源供給能力為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的保障與支撐。
在能源消費(fèi)側(cè)，能源消費(fèi)總量持續(xù)增長(zhǎng)，能源利用水平顯著提高。我國(guó)能源消費(fèi)總量從1990年的9.87×108 tce增加至2021年的5.24×109 tce（見圖1（b）），年均增速為5.5%。能源利用水平顯著提升，萬元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）能源消費(fèi)量不斷下降，1990年至2021年，年均5.5%的能源消費(fèi)增長(zhǎng)支撐了國(guó)民經(jīng)濟(jì)年均9.2%的增長(zhǎng)。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。2021年煤炭消費(fèi)占能源消費(fèi)總量比重為56.0%，比1990年低20.2個(gè)百分點(diǎn)；天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源占能源消費(fèi)總量的比重為25.5%，比1990年提高了18.3個(gè)百分點(diǎn)；非化石能源占消費(fèi)總量比重約為16.8%，比1990年提高了9.6個(gè)百分點(diǎn)。
（二）“雙碳”目標(biāo)下我國(guó)能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
能源活動(dòng)引起的CO2排放被認(rèn)為是導(dǎo)致全球氣候變暖的主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年全球共排放CO2約3.898×1010 t，其中能源相關(guān)的CO2排放約3.388×1010 t，占排放總量的86.9%。我國(guó)2021年CO2排放總量約為1.204×1010 t，其中能源活動(dòng)引起的CO2排放為1.052×1010 t。電力和工業(yè)部門是我國(guó)CO2排放的主體，合計(jì)占據(jù)能源相關(guān)CO2排放的77%。
1. 碳減排目標(biāo)極具挑戰(zhàn)
我國(guó)已成為碳排放第一大國(guó)，2021年我國(guó)能源相關(guān)CO2排放占全球能源相關(guān)CO2排放總量的31.1%，CO2排放還處于持續(xù)上升階段（見圖2）。美國(guó)、加拿大、日本、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家的CO2排放量大多早已達(dá)峰，目前都進(jìn)入了下降階段（見圖2），從實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰到碳中和有充足的時(shí)間。我國(guó)提出力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，碳排放總量大、碳達(dá)峰與碳中和時(shí)間間隔短等特點(diǎn)決定了我國(guó)碳減排目標(biāo)極具挑戰(zhàn)性。
2. 能源需求總量持續(xù)增長(zhǎng)
從發(fā)達(dá)國(guó)家的人均用能與人均GDP發(fā)展歷程來看（見圖3），絕大部分發(fā)達(dá)國(guó)家人均用能都已進(jìn)入了峰值，并維持平穩(wěn)增長(zhǎng)或開始下降。美國(guó)、加拿大、澳大利亞、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)家的人均用能大約都是在人均GDP 20 000~30 000美元（現(xiàn)價(jià)）的時(shí)候進(jìn)入了峰值，隨后保持平穩(wěn)或緩慢下降。我國(guó)人均用能和人均GDP均處于快速增長(zhǎng)階段，人均GDP從1990年的318美元（現(xiàn)價(jià)）增加到2021年的12 556美元（現(xiàn)價(jià)），人均用能相應(yīng)地從0.86 tce增加至3.7 tce，尚未達(dá)到峰值。預(yù)計(jì)到2035年，我國(guó)的人均GDP將達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。這期間，依然需要不斷增加的能源消費(fèi)總量來支撐我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
3. 能源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型緊迫而艱巨
“富煤”的資源特征決定了過去和現(xiàn)在我國(guó)“以煤為主”的能源消費(fèi)格局。1990年我國(guó)能源消費(fèi)的結(jié)構(gòu)是：煤炭占比76.2%、石油占比16.6%、天然氣占比2.1%、一次電力及其他能源占比5.1%。在綠色低碳發(fā)展等政策的引領(lǐng)下，我國(guó)能源轉(zhuǎn)型取得了顯著的成效。2021年能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭下降到56.0%，石油消費(fèi)占比維持在18.5%，天然氣消費(fèi)占比提高至8.9%，水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等一次電力及其他能源消費(fèi)占比增加至16.6% 。
相比其他發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重過高。如圖4所示，美國(guó)的煤炭消費(fèi)占比僅為11%，英國(guó)、法國(guó)、加拿大等國(guó)的煤炭占比則在5%以下，澳大利亞因其煤炭資源豐富，其煤炭消費(fèi)占比為29%。這些國(guó)家目前已進(jìn)入了油氣消費(fèi)為主體、核能和可再生能源并舉的能源消費(fèi)階段。對(duì)我國(guó)而言，需要在不到40年的時(shí)間里將56%的煤、近85%的化石能源結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)換為以可再生能源為主體，煤炭、油氣為保障的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。中國(guó)能源結(jié)構(gòu)低碳化調(diào)整的任務(wù)是緊迫而艱巨的。
三、我國(guó)中長(zhǎng)期能源需求分析
在能源需求總量高、碳排放基數(shù)大的發(fā)展現(xiàn)狀下，預(yù)測(cè)“雙碳”目標(biāo)下我國(guó)不同行業(yè)的中長(zhǎng)期能源需求，對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和意義重大。本文通過結(jié)合我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、碳減排承諾以及能源安全新戰(zhàn)略，綜合考慮不同階段各類能源技術(shù)發(fā)展水平，設(shè)置基準(zhǔn)情景和強(qiáng)化低碳情景（見表1）預(yù)測(cè)我國(guó)中長(zhǎng)期能源需求，進(jìn)而推演我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的中長(zhǎng)期能源低碳發(fā)展路徑。
（一）能源需求
能源供應(yīng)、轉(zhuǎn)換與消費(fèi)受能源技術(shù)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)、政策因素等多方面的綜合影響。圖5為2035年強(qiáng)化低碳情景下我國(guó)的能源供應(yīng)、轉(zhuǎn)換與消費(fèi)情況。從能源供應(yīng)能力看，2035年前煤炭在我國(guó)能源供應(yīng)中依舊發(fā)揮重要的保障作用。煤炭將提供34%左右的一次能源供應(yīng)，相較2020年降低約22.8%（見圖6中強(qiáng)化低碳情景）。天然氣的供應(yīng)能力將達(dá)到9.5×108 tce，約占能源供應(yīng)總量的17%，較2020年的天然氣消費(fèi)量翻一倍。非化石能源供應(yīng)將提高至1.794×109 tce，約占一次能源供應(yīng)總量的32%。可見，煤炭依然將發(fā)揮重要的能源安全保障兜底作用，天然氣將起到重要的過渡支撐作用。隨著能源結(jié)構(gòu)不斷向綠色低碳化轉(zhuǎn)變，風(fēng)光等可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比顯著上升。相比2020年，包括風(fēng)光在內(nèi)的非化石能源占比將提高12.1~16.1個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2035年，風(fēng)電、光伏、水電等一次電力供應(yīng)能力合計(jì)將達(dá)到7.76×108 tce，占一次電力供應(yīng)總量的比例達(dá)到83.7%（見圖5）。屆時(shí)，我國(guó)將基本形成煤炭、油氣和新能源“三足鼎立”的能源供應(yīng)格局。
從未來能源消費(fèi)格局看，能源消費(fèi)的主要部門依然是以工業(yè)為主。2020年，我國(guó)終端能源消費(fèi)總量約為3.234×109 tce（扣除用作原料、材料的能源，按電熱當(dāng)量計(jì)算），其中，工業(yè)用能占比約為62.5%。2035年，終端能源消費(fèi)總量將進(jìn)一步提升至3.527×109 tce（扣除用作原料、材料的終端能源消費(fèi)），其中工業(yè)用能占能源消費(fèi)總量的比例約為53.5%（見圖5）。終端用能結(jié)構(gòu)也將發(fā)生顯著變化，電氣化的比例將進(jìn)一步提高。例如，2035年工業(yè)部門的電氣化比例可達(dá)到37%以上，交通運(yùn)輸?shù)碾姎饣壤稍黾拥?2%以上，建筑部門電氣化水平可達(dá)到54%。在碳中和目標(biāo)的推動(dòng)下，終端電氣化進(jìn)程還將不斷推進(jìn)。2035年前，我國(guó)能源需求總量仍將持續(xù)增長(zhǎng)（見圖6）。2020年至2025年，一次能源需求總量的年均增長(zhǎng)速度為2.1%~2.3%?；鶞?zhǔn)情景下，我國(guó)一次能源需求總量在2025年將達(dá)到5.57×109 tce，2035年達(dá)到5.96×109 tce。強(qiáng)化低碳情景下，2025年我國(guó)一次能源需求總量為5.52×109 tce，2035年約為5.56×109 tce（見圖7）?；鶞?zhǔn)情景下能源需求總量大約在2030年達(dá)峰。在強(qiáng)有力的政策支持和技術(shù)促進(jìn)下，我國(guó)能源需求總量有望在2030年前達(dá)到峰值然后開始下降，從而為碳中和的實(shí)現(xiàn)留出空間。由于方法設(shè)計(jì)、情景設(shè)置、政策環(huán)境、技術(shù)發(fā)展等方面的不同研判，已有研究對(duì)未來能源需求總量判斷呈現(xiàn)差異，但這些研究證實(shí)了同樣的趨勢(shì)，即能源需求總量增速將放緩。
（二）碳排放
從能源相關(guān)碳排放的流向來看（見圖8），2035年煤炭、石油、天然氣相關(guān)CO2排放分別為4.95×109 t、1.56×109 t和1.98×109 t，分別占CO2直接排放的58.3%、18.4%和23.3%。2035年工業(yè)是CO2排放的最主要來源，約占直接排放的37.4%，其次為發(fā)電，約占直接排放的30.3%。對(duì)于這兩大碳排放來源行業(yè)，仍需要CCUS減排技術(shù)作為兜底。當(dāng)前，我國(guó)現(xiàn)有CCUS利用項(xiàng)目仍以示范為主，主要涉及電力、煤化工、石油化工、水泥、鋼鐵等領(lǐng)域，其中仍以電力行業(yè)應(yīng)用為主。預(yù)計(jì)到2035年，電力行業(yè)和化工行業(yè)合計(jì)可形成4.3×108 t的CO2減排能力，從而使CO2排放總量進(jìn)一步降低。
圖9所示為兩種情景下的CO2排放?；鶞?zhǔn)情景下能源相關(guān)CO2排放在2025年前會(huì)繼續(xù)增加，2029年左右達(dá)到峰值（約1.089×1010 t），2035年CO2排放降低至9.78×109 t。強(qiáng)化低碳情景下能源相關(guān)CO2排放在2025年前能實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，峰值約1.055×1010 t，2035年能源相關(guān)CO2排放進(jìn)一步降低至8.06×109 t。CO2排放強(qiáng)度也將持續(xù)降低，2035年單位GDP CO2排放將降低至0.452 t CO2/萬元到0.373 t CO2/萬元。相較2005年，低碳情景下2030年單位GDP CO2排放將下降68.7%，2035年下降77.6%，強(qiáng)化低碳情景下2030年單位GDP CO2排放強(qiáng)度下降73.5%，2035年將下降81.5%。兩種情景均可實(shí)現(xiàn)2030年單位GDP CO2排放比2005年下降65%以上的目標(biāo)。
四、“雙碳”目標(biāo)下的轉(zhuǎn)型路徑
能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)是構(gòu)建綠色、低碳、安全、高效的能源系統(tǒng)，以促進(jìn)雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。能源轉(zhuǎn)型需要有政策的引領(lǐng)、技術(shù)的推動(dòng)、市場(chǎng)的促進(jìn)和體制機(jī)制的完善。其中，技術(shù)的推動(dòng)是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的核心。
（一）不同技術(shù)措施的減碳貢獻(xiàn)
能源技術(shù)的進(jìn)步對(duì)CO2減排起著重要的作用。通過提高能效、擴(kuò)大可再生能源應(yīng)用規(guī)模、提升終端電氣化水平、推廣CCUS技術(shù)、發(fā)展氫能及可再生合成燃料等是降低能源相關(guān)CO2排放的主要方向。圖10揭示了各類技術(shù)方向未來的減排貢獻(xiàn)。提高能源生產(chǎn)、能源轉(zhuǎn)換以及能源利用過程的效率在短期內(nèi)可顯著降低CO2排放?！笆奈濉蹦┨岣吣茉蠢眯蕦⒇暙I(xiàn)60.1%的CO2減排量，“十五五”末提高能源利用效率將貢獻(xiàn)42.8%的CO2減排量，“十六五”末提高能源效率對(duì)CO2減排量的貢獻(xiàn)有所降低（24.6%）。隨著終端電氣化水平的提升以及風(fēng)、光等可再生能源應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)得以不斷優(yōu)化，進(jìn)一步降低了CO2排放。“十四五”末優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)可貢獻(xiàn)32.8%的CO2減排量，“十五五”末優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)對(duì)CO2減排的貢獻(xiàn)提高至39.3%，“十六五”末優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)對(duì)減排的貢獻(xiàn)收縮至38.1%。實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期深度脫碳和碳中和目標(biāo)，特別需要關(guān)注常規(guī)減排技術(shù)或替代技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)深度減排的領(lǐng)域，需要有革命性的技術(shù)突破。隨著科技進(jìn)步，未來能源領(lǐng)域有關(guān)的先進(jìn)技術(shù)和變革性技術(shù)會(huì)對(duì)能源領(lǐng)域碳減排帶來深刻影響。CCUS技術(shù)、氫及可再生合成燃料技術(shù)等預(yù)計(jì)將在2030年后逐漸發(fā)揮重要的減碳貢獻(xiàn)。
（二）重點(diǎn)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型路徑
電力、工業(yè)、交通等部門是能源相關(guān)CO2排放的重點(diǎn)部門，合計(jì)占CO2排放量的近90%，“雙碳”目標(biāo)下能源轉(zhuǎn)型的主要路徑如下。
1. 電力部門的低碳化是各行業(yè)脫碳的核心基礎(chǔ)
電力低碳轉(zhuǎn)型對(duì)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有全局性意義?？紤]不同外部因素的作用大小，預(yù)計(jì)2035年全社會(huì)用電量將從2021年的8.31×1012 kW·h提高到9.8×1012 kW·h（基準(zhǔn)情景）~1.22×1013 kW·h（強(qiáng)化低碳情景）。這主要?dú)w因于電氣化的快速發(fā)展，包括電力替代煤炭、石油等化石能源直接燃燒和利用，或以可再生電力等制氫，以及終端部門電氣化的強(qiáng)化等。電源結(jié)構(gòu)整體呈現(xiàn)清潔化發(fā)展的態(tài)勢(shì)，煤電裝機(jī)量和發(fā)電量占比不斷下降，非化石能源裝機(jī)和發(fā)電量的占比穩(wěn)步提升。電源總裝機(jī)從2020年的2.2×109 kW增加至2035年的3.6×109 kW，增加了64.0%。煤電裝機(jī)總量下降至1×109 kW以下，相較2020年下降9.6%。氣電裝機(jī)總量超過2×108 kW，相較2020年增加122.5%。可再生電力裝機(jī)合計(jì)超過2.1×109 kW，是2020年的2.4倍。發(fā)電總量從2020年的7.6×1012 kW·h提高至1.27×1013 kW·h，增加了66.3%。其中，來自風(fēng)能、太陽(yáng)能的可再生電力發(fā)電量增加了近5倍，氣電發(fā)電量增加了1.9倍，核電發(fā)電量增加了2.4倍。從碳排放來看，電力系統(tǒng)碳排放預(yù)計(jì)在2025—2030年達(dá)峰，達(dá)峰后進(jìn)入短暫平臺(tái)期，然后開始下降（見圖11）。電力系統(tǒng)的清潔化和低碳化將對(duì)全社會(huì)的碳排放下降帶來實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)。
2. 工業(yè)用能將向高效化、低碳化、電氣化方向轉(zhuǎn)變
工業(yè)是僅次于能源電力部門的第二大CO2排放部門?；鶞?zhǔn)情景下工業(yè)部門的CO2排放先緩慢增長(zhǎng)再下降，強(qiáng)化低碳情景下工業(yè)部門的CO2排放下降速度加快（見圖12）。工業(yè)領(lǐng)域能效的大幅提升、風(fēng)光清潔能源的應(yīng)用以及CCUS的規(guī)模化應(yīng)用將是工業(yè)碳排放降低的關(guān)鍵舉措。工業(yè)用能大約在2030年前后達(dá)峰，隨后進(jìn)入峰值平臺(tái)期。隨著工業(yè)行業(yè)終端電氣化水平的不斷提升，工業(yè)用能中電的比例逐步提高，預(yù)計(jì)2035年工業(yè)領(lǐng)域電能占比提高到37%以上；有研究指出2035年工業(yè)部門電氣化水平甚至可以達(dá)到40%以上。工業(yè)用固體燃料在2030年左右達(dá)峰并趨于穩(wěn)定，2035年煤等固體燃料占比約為43%、天然氣占比在8%以上。由于鋼鐵、有色、水泥、建材、化工等行業(yè)存在難以避免的碳排放，迫切需要加快CCUS技術(shù)的研發(fā)與部署，從而推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的碳減排。2030年后需要逐步開展CCUS技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步加快CCUS技術(shù)的滲透率。
3. 交通運(yùn)輸用能將走向電能替代和可再生燃料替代
交通運(yùn)輸部門是化石能源消耗和CO2排放增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一。降低交通運(yùn)輸部門碳排放的主要技術(shù)措施包括：通過能效提升提高各類交通運(yùn)輸工具的燃油經(jīng)濟(jì)性，降低各類運(yùn)輸工具的運(yùn)行能耗；加大交通運(yùn)輸工具的電氣化程度，擴(kuò)大電動(dòng)車和混合動(dòng)力的應(yīng)用規(guī)模和范圍；發(fā)展燃料乙醇、生物柴油、燃料電池、可再生能源制氫及可再生合成燃料等替代技術(shù)，加大替代燃料的應(yīng)用；大力發(fā)展公共交通，推廣公共出行方式（見圖13）。2025年前，提高燃油經(jīng)濟(jì)性、推廣公共交通是交通部門脫碳的主要路徑；2030年左右，提升電氣化力度將促進(jìn)交通部門進(jìn)一步脫碳；2035年新能源汽車保有量占乘用車比例將超過25%，電力占交通能源消費(fèi)總量比例將超過22%。隨著合成替代燃料技術(shù)的成熟以及以新能源為主體的電力系統(tǒng)逐步建成，2035年后可再生燃料替代將在交通運(yùn)輸領(lǐng)域減碳上發(fā)揮關(guān)鍵作用。此外，交通運(yùn)輸部門還需進(jìn)一步通過加快大宗貨物和中長(zhǎng)距離貨物運(yùn)輸?shù)摹肮D(zhuǎn)鐵”“公轉(zhuǎn)水”等方式優(yōu)化運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，加快發(fā)展智慧交通，提高運(yùn)輸組織效率。
五、對(duì)策建議
（一）強(qiáng)力推進(jìn)節(jié)能戰(zhàn)略，減少能源消耗和碳排放
強(qiáng)力推進(jìn)節(jié)能戰(zhàn)略是減少消耗、降低碳排放的重要手段。我國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó)，能源強(qiáng)度顯著高于世界平均水平。能源、工業(yè)、交通等終端用能領(lǐng)域節(jié)能潛力巨大，在這些領(lǐng)域全面推行節(jié)能戰(zhàn)略可顯著降低全社會(huì)能源消費(fèi)和碳排放。在電力領(lǐng)域，需大力推進(jìn)發(fā)電效率的提高；在工業(yè)領(lǐng)域特別是高耗能行業(yè)，大力推廣節(jié)能技術(shù)和節(jié)能新工藝，提升工業(yè)能效；在交通領(lǐng)域著力提升交通運(yùn)輸裝備的能效，加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用與推廣。
（二）大力發(fā)展可再生能源，建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的必然之路。因地制宜大力發(fā)展可再生能源，建設(shè)基于電網(wǎng)安全運(yùn)行的高比例風(fēng)光發(fā)電的源 ? 網(wǎng) ? 儲(chǔ) ? 荷新型電力系統(tǒng)，加快煤電靈活性改造，發(fā)展火電CCUS技術(shù)，用于靈活性調(diào)峰和保障電力供應(yīng)安全。加強(qiáng)跨省、跨區(qū)輸電通道建設(shè)，發(fā)展分布式微電網(wǎng)，提升電網(wǎng)側(cè)的傳輸能力以及需求側(cè)的消納能力，突破新型儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)。
（三）發(fā)展可再生燃料替代，推動(dòng)終端用能低碳化，提高終端電氣化水平
以電力的低碳化零碳化為基礎(chǔ)，加快突破制氫、合成燃料等新型燃料技術(shù)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)燃料的零碳化。在工業(yè)領(lǐng)域加強(qiáng)前沿技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)綠色工藝技術(shù)應(yīng)用，實(shí)施電能替代、氫能、生物質(zhì)能等清潔能源替代，推動(dòng)工業(yè)用能盡早達(dá)峰。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域進(jìn)一步提升交通運(yùn)輸電氣化進(jìn)程，以綠電為基礎(chǔ)推進(jìn)可再生燃料、氫能等替代燃料的研發(fā)以及應(yīng)用。
（四）加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新在能源轉(zhuǎn)型中的支撐作用
“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要發(fā)揮科技創(chuàng)新的支撐引領(lǐng)作用，依靠一系列顛覆性、變革性能源技術(shù)突破作為戰(zhàn)略支撐。在新能源和智能化等技術(shù)進(jìn)步和成本快速下降的推動(dòng)下，全球能源沿著低碳和零碳化、數(shù)字化的方向加速轉(zhuǎn)型，正在進(jìn)入一個(gè)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的時(shí)代，顛覆性技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用將帶來能源體系發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化。重點(diǎn)聚焦新型電力系統(tǒng)、氫能、儲(chǔ)能、可再生合成燃料、可控核聚變、CCUS等關(guān)鍵技術(shù)方向，加大“雙碳”前沿技術(shù)的基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的支持力度，設(shè)定短期、中期、長(zhǎng)期的技術(shù)開發(fā)目標(biāo)，給予政策鼓勵(lì)以及資金支持，實(shí)現(xiàn)顛覆性、變革性能源系列技術(shù)突破。此外，要建立完善、綠色、低碳的技術(shù)評(píng)估和交易體系，加快創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。
（五）統(tǒng)籌法制、技術(shù)和市場(chǎng)，多措并舉推進(jìn)“雙碳”工作
加快“雙碳”法制體系構(gòu)建，加強(qiáng)應(yīng)對(duì)氣候變化的相關(guān)立法，為實(shí)現(xiàn)碳中和提供法律保障。統(tǒng)籌推進(jìn)“雙碳”法律法規(guī)與配套規(guī)章“立改廢”，重點(diǎn)加快面向雙碳目標(biāo)的環(huán)境保護(hù)法體系、能源法體系和相關(guān)法律構(gòu)建。大力推進(jìn)低碳、零碳、負(fù)碳科技創(chuàng)新與革命。加快能源與碳市場(chǎng)體系建設(shè)，大力推進(jìn)全國(guó)電力、石油、天然氣和二氧化碳排放權(quán)交易系統(tǒng)建設(shè)。通過碳配額、碳排放權(quán)交易和碳稅等，推動(dòng)能源“雙控”向碳排放總量和強(qiáng)度“雙控”轉(zhuǎn)變，發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制，形成有效的激勵(lì)約束機(jī)制，讓碳排放成本越來越高，減碳收益越來越大，不斷降低綠色溢價(jià)。
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