中國儲能網(wǎng)訊：2015年11月30日，在巴黎氣候大會上，碳中和成為全球的政治共識。在2020年12月12日的氣候雄心峰會上，習(xí)近平主席宣布了更為具體的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)：“到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達(dá)到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。”為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，中國的能源必須完成從高碳向低碳、從低效向高效、從污染到清潔的三個轉(zhuǎn)型，在能源生產(chǎn)側(cè)實施清潔替代，在能源消費側(cè)實施電能替代。
2021年，世界能源消費197.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中化石能源約占82%。同年，我國能源生產(chǎn)總量約46.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能源消費總量52.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（其中清潔能源占16.6%），成為世界上最大的能源生產(chǎn)國和消費國。早在2017年，我國就超過美國成為全球第一大石油進(jìn)口國；到2018年，我國超過日本成為世界最大天然氣進(jìn)口國。2021年，我國原油對外依存度達(dá)72%，天然氣對外依存度達(dá)46%。而且我國能源消費的需求還在不斷增長，根據(jù)中國工程院研究報告預(yù)測，2035年我國能源生產(chǎn)總量將達(dá)47億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，消費總量達(dá)57億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。未來，我國石油和天然氣的供需矛盾將日益突出，對外依存度長期以來處于高位且有進(jìn)一步加劇的趨勢。同時，油氣進(jìn)口通道安全強(qiáng)烈依賴地緣政治，受地區(qū)政治不穩(wěn)定因素的影響，油氣供應(yīng)面臨著嚴(yán)重威脅。綜上所述，我國能源安全供給所面臨的局勢可謂日益嚴(yán)峻。
我國能源的綠色發(fā)展面臨著巨大挑戰(zhàn)。首先，我國用能結(jié)構(gòu)清潔程度低，溫室氣體排放量大。排放的二氧化碳中有90%是化石能源燃燒所帶來的，而我國能源消費中的84%都來自化石能源。目前，我國已經(jīng)是全球溫室氣體排放量最大的國家，2021年二氧化碳排放量為119億噸，約占世界總量30%，距離2030年達(dá)到碳排放峰值的目標(biāo)，面臨的減排壓力非常大?？紤]到二氧化碳減排的全鏈條技術(shù)可行性，在終端更多地利用電、氫是必然選擇，即電能消費的電氣化和氫化，因為它們都可以方便地由可再生能源獲得。其次，提升用能效率和節(jié)能減排潛力巨大。我國能源效率與電能在終端能源消費中的比例遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平，2021年我國電能占終端能源消費比重僅為27%。此外，我國單位GDP能耗雖不斷下降，但仍為世界平均水平的1.5倍左右。
在國際上，為應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)以及在碳中和競爭中占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢，美國、日本等國均制定了相應(yīng)的能源發(fā)展戰(zhàn)略。美國自20世紀(jì)70年代兩次石油危機(jī)后，就開始推進(jìn)能源獨立戰(zhàn)略。2005年，美國頁巖油氣革命取得成功，油氣產(chǎn)量大幅增長。其中石油對外依存度降低到20%左右，天然氣從2017年開始實現(xiàn)凈出口，整體能源對外依存度從峰值30.2%下降到2019年的3.6%。美國能源獨立戰(zhàn)略取得重大突破，引發(fā)世界能源版圖和政治、經(jīng)濟(jì)、軍事等格局的變化。歐盟最早且一直堅持能源低碳發(fā)展戰(zhàn)略。2011年，歐盟公布了《2050年能源路線圖》，確定歐盟能源戰(zhàn)略的總目標(biāo)，即“2050年可再生能源達(dá)到能源總消費量的50%，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上降低溫室氣體排放至少80%”。2018年，在歐盟能源消費中油氣占比達(dá)61.7%，煤炭占比13.2%。德國、英國等推進(jìn)“去煤化”“棄核化”，大力發(fā)展可再生能源，尤其是海上風(fēng)電等。日本能源資源匱乏，能源自給率很低，化石能源對外依存度超過97%，因此制定了“節(jié)能優(yōu)先，發(fā)展能源新技術(shù)”的發(fā)展戰(zhàn)略。日本“節(jié)能優(yōu)先”計劃的目標(biāo)是到2030年單位GDP能耗降至0.81噸標(biāo)準(zhǔn)油/萬美元。2018年日本單位GDP能耗為0.91噸標(biāo)準(zhǔn)油/萬美元，僅為世界平均水平的57%。同時，日本大力發(fā)展氫能、儲能等能源新技術(shù)，搶占技術(shù)制高點，以提高能源自給能力。
從能源發(fā)展的歷史來看，人類社會已經(jīng)完成了兩次能源轉(zhuǎn)型：第一次轉(zhuǎn)型是煤炭取代薪柴成為主體能源；第二次轉(zhuǎn)型是石油和天然氣取代煤炭成為主體能源。從未來的發(fā)展趨勢來看，人類將繼續(xù)從“石油時代”和“天然氣時代”向“可再生能源時代”轉(zhuǎn)型。這是世界范圍內(nèi)的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢，不可逆轉(zhuǎn)，來勢兇猛。
（作者為中國工程院院士、懷柔實驗室主任）
