中國(guó)作為能源生產(chǎn)、消費(fèi)、進(jìn)口大國(guó)，應(yīng)加快制定適合國(guó)情的近、中、遠(yuǎn)期能源戰(zhàn)略規(guī)劃，并明確技術(shù)路線與實(shí)施舉措。本文提出中國(guó)“能源獨(dú)立”是一個(gè)戰(zhàn)略性命題，主要目的是希望“能源獨(dú)立”的戰(zhàn)略命題和科學(xué)謀劃，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上國(guó)內(nèi)能源生產(chǎn)滿足至少90%消費(fèi)。但隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、軍事等力量的顯著提升，或許不需要實(shí)現(xiàn)形式上的能源生產(chǎn)量與消費(fèi)量基本相當(dāng)，就能夠保障國(guó)家能源安全的“自主可控”與“長(zhǎng)治久安”。
人類(lèi)自600萬(wàn)年左右誕生，開(kāi)始到世界各地建設(shè)家園，開(kāi)啟能源利用時(shí)代[1-3]。第1次拿起火種之后，能源、水、糧食構(gòu)成人類(lèi)賴(lài)以生存的3大物質(zhì)要素。能源是自然界中能為人類(lèi)生存及社會(huì)進(jìn)步提供能量的資源，可分為傳統(tǒng)化石能源和非化石能源。新能源是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開(kāi)發(fā)利用，接替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的可再生清潔能源，主要類(lèi)型有太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、生物質(zhì)能、核能等[4]。與煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)含碳化石能源相比，在理論技術(shù)、利用成本、環(huán)境影響、管理方式等方面有顯著不同[4]。
科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展兩大動(dòng)力驅(qū)動(dòng)了能源發(fā)展，“能源獨(dú)立”是一個(gè)國(guó)家強(qiáng)盛的保障和安全的基石。美國(guó)自1973年提出“能源獨(dú)立”以來(lái)[5]，以頁(yè)巖油氣等非常規(guī)資源為重點(diǎn)，通過(guò)超前戰(zhàn)略引領(lǐng)、財(cái)稅法律配套，堅(jiān)定不移支持頁(yè)巖油氣全面產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)過(guò)近50年不懈努力，預(yù)計(jì)2022年全面實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”。美國(guó)已于2018年實(shí)現(xiàn)天然氣凈出口1 085X108 m3，預(yù)計(jì)2022年將實(shí)現(xiàn)原油凈出口。預(yù)計(jì)到2030年，美國(guó)化石能源凈出口3.1X108 t油當(dāng)量，包括天然氣1 700X108 m3、原油1.1X108 t、煤炭1.0X108 t[6]。
本文從世界能源發(fā)展規(guī)律出發(fā)，分析世界能源發(fā)展態(tài)勢(shì)和中國(guó)能源現(xiàn)狀，提出能源生產(chǎn)和消費(fèi)不平衡決定當(dāng)前世界5種能源發(fā)展模式，研判未來(lái)以零碳智能化新能源為主是世界能源轉(zhuǎn)型大方向。中國(guó)能源發(fā)展面臨“總量大、不清潔、不安全”的挑戰(zhàn)，資源稟賦和基本國(guó)情決定不能簡(jiǎn)單復(fù)制美國(guó)發(fā)展模式，但成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒。從中長(zhǎng)遠(yuǎn)謀劃，應(yīng)以“新能源革命”為主導(dǎo)，開(kāi)啟中國(guó)“能源獨(dú)立”的長(zhǎng)征路，是中國(guó)未來(lái)能源發(fā)展的必由之路與戰(zhàn)略選擇。制定“三步走”發(fā)展技術(shù)路線圖，依靠“潔煤穩(wěn)油增氣、大力提高新能源”解決“能源安全”問(wèn)題，依靠“國(guó)內(nèi)生產(chǎn)+海外權(quán)益”兌現(xiàn)“能源自主”愿景，依靠“新能源+智能源”實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略，分步有序調(diào)整能源結(jié)構(gòu)從“一大三小”向“三足鼎立”、“一大一小”轉(zhuǎn)變。只有完成新能源占主體的“一大一小”能源結(jié)構(gòu)革命性轉(zhuǎn)型，方可能實(shí)現(xiàn)中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略。
1 世界能源發(fā)展態(tài)勢(shì)
1.1 世界正處于化石能源向新能源發(fā)展的“第3次重大轉(zhuǎn)換期”
從時(shí)間維度上看，人類(lèi)已完成17世紀(jì)—19世紀(jì)中葉從木柴到煤炭的第1次轉(zhuǎn)換、19世紀(jì)中葉—20世紀(jì)中葉從煤炭到油氣的第2次轉(zhuǎn)換。自20世紀(jì)中葉起，已進(jìn)入從油氣向新能源的第3次轉(zhuǎn)換[4]。能源利用展現(xiàn)出由高碳到低碳、無(wú)碳的發(fā)展規(guī)律，由固態(tài)到液態(tài)、氣態(tài)的發(fā)展方向。
從世界能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)來(lái)看，世界能源呈現(xiàn)“四分天下”新格局。2018年，世界能源產(chǎn)量138X108 t油當(dāng)量，其中煤炭占28%、石油占32%、天然氣占24%、新能源占16%，與消費(fèi)格局相當(dāng)，已形成煤、油、氣、新能源“四分天下”格局，能源去碳化趨勢(shì)持續(xù)加強(qiáng)。
從能源發(fā)展未來(lái)趨勢(shì)來(lái)看，全球新能源消費(fèi)占比不斷增加，世界能源轉(zhuǎn)型革命必將完成可再生的新能源對(duì)傳統(tǒng)不可再生化石能源的“終極革命”。2018年，全球新能源消費(fèi)21X108 t油當(dāng)量，占能源總消費(fèi)的15.3%，同比增速5.7%。近10年來(lái)，全球新能源以水電、核電為主，太陽(yáng)能、風(fēng)能等消費(fèi)增勢(shì)強(qiáng)勁，地?zé)?、生物質(zhì)能等緩慢增長(zhǎng)，核電消費(fèi)呈下降趨勢(shì)。
1.2 能源生產(chǎn)和消費(fèi)的不均衡決定當(dāng)前世界5種能源發(fā)展模式
高消費(fèi)-高產(chǎn)量能源自給型的美國(guó)，能源需求平穩(wěn)，化石資源充足，非常規(guī)油氣產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速。2018年，美國(guó)能源生產(chǎn)22.2X108 t油當(dāng)量，消費(fèi)23.5X108 t油當(dāng)量，對(duì)外依存度5.5%。從1973年尼克松政府提出“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略，到2022年美國(guó)或?qū)⒁揽俊绊?yè)巖革命”實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”，歷經(jīng)50年，美國(guó)引領(lǐng)全球頁(yè)巖油氣跨越式發(fā)展，重塑全球能源版圖，影響全球政治經(jīng)濟(jì)格局。
低消費(fèi)-高產(chǎn)量能源出口型的俄羅斯，油氣資源極其豐富，油氣產(chǎn)量高，是油氣資源的主要出口國(guó)，基本不發(fā)展除油氣以外的其他能源類(lèi)型。2018年，俄羅斯能源產(chǎn)量14.5X108 t油當(dāng)量，消費(fèi)7.2X108 t油當(dāng)量，出口51%。
低資源-部分進(jìn)口能源平衡型的英國(guó)，化石能源面臨枯竭，可再生能源發(fā)展?jié)摿Υ?，能源消費(fèi)和產(chǎn)量基本平衡。英國(guó)率先提出低碳經(jīng)濟(jì)，實(shí)施“碳預(yù)算”，實(shí)行碳捕捉與封存商業(yè)化[7]。2018年，英國(guó)能源生產(chǎn)1.27X108 t油當(dāng)量，消費(fèi)1.87X108 t油當(dāng)量，對(duì)外依存度33%。
高消費(fèi)-極低產(chǎn)量能源進(jìn)口型的日本，化石能源嚴(yán)重匱乏，能源消費(fèi)長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口，新能源快速發(fā)展。2018年，日本能源生產(chǎn)1.4X108 t油當(dāng)量，消費(fèi)4.5X108 t油當(dāng)量，對(duì)外依存度70%。日本福島核事故后“棄核轉(zhuǎn)氫”，在國(guó)內(nèi)全面發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，或?qū)⒂?050年前依靠建設(shè)“氫能社會(huì)”實(shí)現(xiàn)“能源自主”。
高增長(zhǎng)-穩(wěn)定產(chǎn)量能源部分進(jìn)口型的中國(guó)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展推動(dòng)能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，煤炭資源豐富但油氣資源相對(duì)匱乏，油氣對(duì)外依存度不斷加大。油氣是中國(guó)能源生產(chǎn)的“短板”，又是能源消費(fèi)中影響安全最敏感的戰(zhàn)略資源。2018年，中國(guó)能源生產(chǎn)26.4X108 t油當(dāng)量，消費(fèi)32.7X108 t油當(dāng)量，對(duì)外依存度19%，其中石油和天然氣對(duì)外依存度分別達(dá)到71%和43%。
1.3 人類(lèi)生態(tài)環(huán)境惡化和生活方式轉(zhuǎn)變雙重推動(dòng)新能源加快發(fā)展
1.3.1 世界局部地區(qū)化石能源消費(fèi)超過(guò)環(huán)境承載能力
二氧化碳等溫室氣體排放持續(xù)增加，全球變暖趨勢(shì)加強(qiáng)。2018年，大氣中二氧化碳含量處在過(guò)去80萬(wàn)年以來(lái)最高值，濃度達(dá)到407.3X10-6[8-10]。大氣中另外兩種強(qiáng)效溫室氣體甲烷和一氧化氮的濃度也達(dá)到了有記錄以來(lái)最高值，分別為1 857.3X10-9和330.9X10-9[10]。
地球正面臨氣候變化帶來(lái)的環(huán)境危機(jī)[11]。珊瑚白化事件反映海水變暖，珊瑚大量死亡[12]；永凍帶高溫導(dǎo)致凍土層解凍向大氣釋放二氧化碳和甲烷，加劇全球氣候變暖[13-14]；北極地區(qū)海冰受到變暖影響，溫度持續(xù)升高，超過(guò)全球平均水平[9]；格陵蘭冰蓋加速融化，若全部融化將使海平面上升7.2 m[15-17]。
1.3.2 世界局部地區(qū)化石能源消費(fèi)超過(guò)環(huán)境承載能力
世界已進(jìn)入第6次科技革命，已經(jīng)發(fā)生的2次科學(xué)革命與3次技術(shù)革命，引領(lǐng)和推動(dòng)世界進(jìn)入第4次工業(yè)革命，能源也進(jìn)入油氣向新能源第3次轉(zhuǎn)化階段（見(jiàn)圖1）。每次產(chǎn)業(yè)技術(shù)的革新必將引領(lǐng)新的能源利用方式。18世紀(jì)60年代的第1次工業(yè)革命得益于力學(xué)、熱力學(xué)理論進(jìn)步，以蒸汽機(jī)作為動(dòng)力為標(biāo)志，完成了以機(jī)器替代手工勞動(dòng)的生產(chǎn)方式，開(kāi)啟了煤炭利用的時(shí)代，能源利用進(jìn)入“蒸汽機(jī)時(shí)代”。19世紀(jì)70年代的第2次工業(yè)革命，電磁學(xué)應(yīng)用于電力領(lǐng)域，電器開(kāi)始用于代替機(jī)器，電力成為新的能源，能源利用進(jìn)入“電氣化時(shí)代”。隨著以煤氣和汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)發(fā)明，推動(dòng)了石油開(kāi)采業(yè)和石油化工業(yè)的發(fā)展。20世紀(jì)50年代的第3次工業(yè)革命，伴隨二進(jìn)制計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)明，數(shù)學(xué)和通信緊密結(jié)合，構(gòu)建了全球產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)，能源開(kāi)發(fā)、利用和分享更加緊密，能源利用進(jìn)入“信息化時(shí)代”。隨著生物與計(jì)算科學(xué)的融合，量子計(jì)算機(jī)賦予機(jī)器更強(qiáng)算力、更多智慧，第4次工業(yè)革命正在來(lái)臨，是以石墨烯、基因技術(shù)、量子信息智能技術(shù)、可控核聚變、生物技術(shù)及清潔能源為技術(shù)突破口的工業(yè)革命，社會(huì)面臨更加激烈的資源整合和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)，能源利用進(jìn)入“智能化新能源時(shí)代”。
圖1 工業(yè)、科技革命與全球能源體系轉(zhuǎn)型
縱觀世界能源發(fā)展史，伴隨每次工業(yè)化進(jìn)步，能源類(lèi)型呈現(xiàn)從高碳向低碳、無(wú)碳的發(fā)展趨勢(shì)，利用途徑從直接一次到多次轉(zhuǎn)換，為新能源產(chǎn)業(yè)帶來(lái)革命，為中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略帶來(lái)機(jī)遇，傳統(tǒng)化石能源必將完成到新能源的終極轉(zhuǎn)換[4]，能源生產(chǎn)和利用將進(jìn)入“清潔化、智能化”時(shí)代。
1.4 長(zhǎng)期中低油價(jià)倒逼油氣理論創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步
自1859年世界第1口工業(yè)油井在美國(guó)賓夕法尼亞州成功開(kāi)采以來(lái)，石油工業(yè)理論、技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)時(shí)期（見(jiàn)圖2）：①找油萌芽時(shí)期，以背斜理論為標(biāo)志，以使用頓鉆和旋轉(zhuǎn)鉆井概念提出為技術(shù)特點(diǎn)；②常規(guī)油氣時(shí)期，以圈閉型“油氣藏”理論為指導(dǎo)，形成旋轉(zhuǎn)鉆井發(fā)展、噴射鉆井、自動(dòng)化鉆井技術(shù)序列；③常規(guī)-非常規(guī)油氣時(shí)期，以連續(xù)型“甜點(diǎn)區(qū)”為核心的非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)理論創(chuàng)新，以水平井水力壓裂、平臺(tái)式工廠化作業(yè)為技術(shù)突破，尤其是美國(guó)和中國(guó)，實(shí)現(xiàn)了非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)規(guī)模高效發(fā)展。
全球油價(jià)中低位運(yùn)行，倒逼石油公司開(kāi)展理論和技術(shù)革新，降本增效，形成以非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)、深層古老碳酸鹽巖油氣地質(zhì)、常規(guī)-非常規(guī)“有序聚集”、“源巖油氣”地質(zhì)等為特色的理論體系（見(jiàn)圖2）。2000年后，以風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等為代表的新能源消費(fèi)量在低油價(jià)背景下大幅攀升。2018年，新能源（非化石能源）占一次能源消費(fèi)比例達(dá)15.3%[18]。
圖2 石油工業(yè)理論技術(shù)進(jìn)展及全球油價(jià)發(fā)展趨勢(shì)（1900—1944年使用美國(guó)平均價(jià)格，1945—1983年使用阿拉伯Ras Tanura報(bào)價(jià)，2014年至今使用Brent價(jià)格，圖中價(jià)格考慮美國(guó)2018年通貨膨脹[18]）
化石能源資源潛力還很大，全球化石能源還可以利用100年以上。2018年全球煤炭、石油和天然氣儲(chǔ)采比分別為132、50和51，尤其是非常規(guī)油氣革命后，石油工業(yè)可采資源進(jìn)一步增加。但化石能源未來(lái)面臨含碳不清潔、較高開(kāi)采成本不經(jīng)濟(jì)等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，或許等不到化石資源枯竭，“新能源革命”就將提前到來(lái)。
2 中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略命題提出的歷史背景
2.1 美國(guó)依靠“非常規(guī)油氣革命”即將實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”
1973年美國(guó)政府首次提出“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略，準(zhǔn)確定位頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源，在近50年的科技引領(lǐng)、財(cái)政扶持和法律保障“三位一體”長(zhǎng)期持續(xù)推動(dòng)下，2022年或?qū)?shí)現(xiàn)能源獨(dú)立，預(yù)計(jì)2030年能源出口將達(dá)到3.1X108 t油當(dāng)量[19]。美國(guó)通過(guò)長(zhǎng)期努力持續(xù)攻關(guān)實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”目標(biāo)，其戰(zhàn)略思路和經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。
超前部署是美國(guó)布局“能源獨(dú)立”的戰(zhàn)略出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)超前科技攻關(guān)、能源部重組法案、實(shí)施《原油意外獲利法》等3大措施，持續(xù)不斷支持“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略。1976年美國(guó)能源部設(shè)立非常規(guī)天然氣研究項(xiàng)目（UGRP），下設(shè)東部頁(yè)巖氣項(xiàng)目（EGSP），兩個(gè)項(xiàng)目至2005年結(jié)束，運(yùn)行周期長(zhǎng)達(dá)28年。1976年通過(guò)能源部重組法案，設(shè)立天然氣研究院，確定持續(xù)投入油氣科技項(xiàng)目資金超過(guò)50X108美元。落實(shí)非常規(guī)氣開(kāi)發(fā)稅收抵免優(yōu)惠政策，減免幅度1.083美元/106 ft3（約0.26元/m3），而1989年美國(guó)天然氣價(jià)格僅為1.75美元/106 ft3。中國(guó)應(yīng)借鑒美國(guó)經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)研判世界能源發(fā)展大勢(shì)，系統(tǒng)分析資源基本面貌，因地制宜、因情施策制定符合基本國(guó)情的“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略。
2.2 中國(guó)能源發(fā)展與生產(chǎn)態(tài)勢(shì)
1949年新中國(guó)成立時(shí)，全國(guó)能源生產(chǎn)總量?jī)H有0.2X108 t標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，原煤產(chǎn)量0.3X108 t、原油產(chǎn)量12.0X104 t、天然氣產(chǎn)量0.1X108 m3，發(fā)電量43.0X108 kW/h。2018年全國(guó)能源生產(chǎn)總量達(dá)26X108 t油當(dāng)量，其中原煤產(chǎn)量36.8X108 t、原油產(chǎn)量1.9X108 t、天然氣產(chǎn)量1 602.7X108 m3，發(fā)電量達(dá)71 117.7X108 kW/h。
70年來(lái)，中國(guó)能源科技實(shí)現(xiàn)全面自主創(chuàng)新，形成中國(guó)特色的陸相成油、海相成氣地質(zhì)理論和微納米孔產(chǎn)油氣的非常規(guī)油氣等理論技術(shù)，支撐油氣規(guī)模生產(chǎn)。太陽(yáng)能、風(fēng)能、水電與核電等技術(shù)支撐新能源跨越發(fā)展，煤炭清潔化應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，中國(guó)已成為能源科技強(qiáng)國(guó)和利用大國(guó)，已經(jīng)遠(yuǎn)超美國(guó)成為世界最大能源生產(chǎn)國(guó)、最大能源消費(fèi)國(guó)、最大能源進(jìn)口國(guó)。
從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來(lái)看，目前世界一次能源消費(fèi)中油氣占56%，處在油氣為主的時(shí)代，而中國(guó)煤炭消費(fèi)占59.1%，仍處在煤炭為主的時(shí)代。若以煤炭消費(fèi)比例為參考標(biāo)準(zhǔn)，1965年煤炭在世界一次能源消費(fèi)中占比37%，預(yù)計(jì)中國(guó)在2050年前后才可達(dá)到，能源結(jié)構(gòu)演進(jìn)滯后世界水平約85年。
2.3 中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略命題實(shí)施的歷史機(jī)遇
傳統(tǒng)化石能源未來(lái)短期內(nèi)仍將發(fā)揮穩(wěn)定供給、服務(wù)社會(huì)的重要作用，但不能單獨(dú)依靠化石資源完成“能源獨(dú)立”目標(biāo)。大力發(fā)展新能源，與化石能源形成合力，是中國(guó)實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”的唯一途徑和必須選擇。
2.3.1 依靠“潔煤穩(wěn)油增氣、大力發(fā)展新能源”有望實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立
中國(guó)和美國(guó)非常規(guī)油氣地下和地上條件截然不同，環(huán)保要求又限制煤炭長(zhǎng)期“一支獨(dú)大”，資源稟賦制約油氣大規(guī)模上產(chǎn)，非常規(guī)能源快速發(fā)展但增長(zhǎng)有限。這些條件決定中國(guó)不能像美國(guó)單一依靠非常規(guī)油氣解決能源供需矛盾。在化石能源儲(chǔ)量和新能源潛力上，中國(guó)具備資源基礎(chǔ)條件和發(fā)展?jié)摿Γ谛驴萍寂c工業(yè)革命大背景下，依靠“潔煤穩(wěn)油增氣、大力發(fā)展新能源”是實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”的歷史機(jī)遇。
應(yīng)推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，依托國(guó)家重大戰(zhàn)略規(guī)劃帶動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。在“潔煤”上實(shí)施“地下煤制氣生產(chǎn)革命”，推動(dòng)煤炭清潔化利用；在“穩(wěn)油增氣”上加強(qiáng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)并借勢(shì)“一帶一路”戰(zhàn)略布局?jǐn)U大海外合作權(quán)益油氣增加，堅(jiān)持“水合物生產(chǎn)試驗(yàn)”，拓展天然氣供應(yīng)領(lǐng)域；在“大力發(fā)展新能源”上實(shí)施“氫能生產(chǎn)革命”，加快與油氣基礎(chǔ)建設(shè)融合；在“新能源技術(shù)革命”上以儲(chǔ)能電池、納米超材料、石墨烯、磁約束聚變等顛覆性技術(shù)為重點(diǎn)，推動(dòng)能源利用向無(wú)碳化、互聯(lián)化、大數(shù)據(jù)、智慧化轉(zhuǎn)型。
2.3.2 生態(tài)環(huán)境問(wèn)題突出決定能源清潔化發(fā)展成為必然選擇
以煤、石油等為代表的高碳化石能源燃燒排放物是造成大氣污染的主要來(lái)源，也是中國(guó)大部分城市霧霾形成的重要原因[20-21]。隨著環(huán)境保護(hù)日益重要和建設(shè)“美麗中國(guó)”的提出，從2013至2018年，污染物中PM10、PM2.5、二氧化硫和氮氧化物等指標(biāo)下降了35%～45%，大氣臭氧含量從140 μg/m3上升到150 μg/m3。能源清潔化發(fā)展成為生態(tài)環(huán)境保護(hù)的必然要求。2019年北京及周邊地區(qū)通過(guò)大力實(shí)施“煤改氣”，大氣質(zhì)量指標(biāo)PM2.5濃度較快降低，從2013年的年均89.5 μg/m3降至2019年的42.0 μg/m3。
2.3.3 中國(guó)原油需求達(dá)峰時(shí)間成為能源結(jié)構(gòu)變革的機(jī)遇期
世界多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家石油消費(fèi)呈現(xiàn)雙駝峰特征，1973年和1979年石油危機(jī)重創(chuàng)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)，影響石油消費(fèi)，形成第1個(gè)消費(fèi)峰值（見(jiàn)圖3）。根據(jù)各國(guó)一次能源消費(fèi)構(gòu)成不同和資源稟賦差異，多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家第2次消費(fèi)達(dá)峰略有差異，例如日本和美國(guó)分別在1996年和2005年達(dá)到第2次消費(fèi)峰值。中國(guó)原油消費(fèi)仍在增長(zhǎng)，在基準(zhǔn)情景、強(qiáng)化政策情景和溫控情景下[22]，預(yù)測(cè)在2025年或2040年消費(fèi)達(dá)峰。中國(guó)能源需求，尤其是原油消費(fèi)達(dá)峰時(shí)間將是能源結(jié)構(gòu)變革的重要機(jī)遇期。
圖3 各國(guó)石油消費(fèi)達(dá)峰模式及中國(guó)未來(lái)石油消費(fèi)預(yù)測(cè)（1965—2018年各國(guó)石油消費(fèi)數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[18]，2018—2050年中國(guó)石油消費(fèi)EIA預(yù)測(cè)來(lái)源于文獻(xiàn)[23]，其他預(yù)測(cè)來(lái)源于文獻(xiàn)[22]）
2.3.4 新能源顛覆性科技創(chuàng)新為“能源獨(dú)立”提供技術(shù)支撐
隨著新能源技術(shù)向規(guī)模化、低廉化、大眾化發(fā)展，以氫能、儲(chǔ)能電池、納米超材料、石墨烯、磁約束聚變等顛覆性技術(shù)為亮點(diǎn)的未來(lái)能源超乎想象。在氫能領(lǐng)域謀劃高效電解水制氫等技術(shù)，核能領(lǐng)域謀劃磁約束聚變等技術(shù)，儲(chǔ)能領(lǐng)域謀劃新材料石墨烯、納米電池等技術(shù)，使新技術(shù)能源利用向智慧化、互聯(lián)化、大數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)型，日趨明朗的新技術(shù)序列為能源獨(dú)立創(chuàng)造了必要的技術(shù)條件?？萍急ê图夹g(shù)迭代必將推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，新能源時(shí)代或?qū)⑻崆暗絹?lái)。
3 中國(guó)能源發(fā)展面臨4大挑戰(zhàn)
中國(guó)能源發(fā)展目前面臨消費(fèi)總量大、結(jié)構(gòu)不清潔、供給不安全、復(fù)制美國(guó)模式不現(xiàn)實(shí)等4大挑戰(zhàn)，決定了實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略的長(zhǎng)久性和系統(tǒng)性，不可一蹴而成。
3.1 人口基數(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模決定中國(guó)能源消費(fèi)體量“總量大”
中國(guó)是世界人口第1大國(guó)、汽車(chē)保有量第1大國(guó)、第2大經(jīng)濟(jì)體，人口基數(shù)和經(jīng)濟(jì)體量決定我國(guó)能源消費(fèi)居世界第1。2019年末中國(guó)大陸人口基數(shù)突破14X108人，位居世界第1[24]，比上年末增加467X104人，人口自然增長(zhǎng)率為3.34‰。全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)3.48X108輛，其中汽車(chē)保有量2.6X108輛，同比增長(zhǎng)8.8%，全國(guó)66個(gè)城市汽車(chē)保有量超過(guò)100X104輛，30個(gè)城市超200X104輛[25]。中國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值（GDP）約14.36X1012美元，增速6.1%，位居世界第2大經(jīng)濟(jì)體[26]。
3.2“富煤但油氣不足”的資源面貌決定中國(guó)能源結(jié)構(gòu)“不清潔”
中國(guó)煤炭資源豐富但油氣相對(duì)不足的先天稟賦條件決定了特殊的資源構(gòu)成、生產(chǎn)和消費(fèi)比例。截至2018年底，中國(guó)煤炭探明可采儲(chǔ)量1 388X108 t，占全球儲(chǔ)量13.2%；石油探明可采儲(chǔ)量35X108 t，僅占全球儲(chǔ)量1.5%；天然氣探明可采儲(chǔ)量6.1X1012 m3，僅占全球儲(chǔ)量3.1%。
2018年，國(guó)內(nèi)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占58.2%、石油占19.6%、天然氣占7.4%、新能源占14.7%，同生產(chǎn)結(jié)構(gòu)一樣形成煤炭占比大、其他能源占比小的“一大三小”消費(fèi)結(jié)構(gòu)。相比世界能源消費(fèi)“四分天下”格局，富煤少油氣的“不清潔”能源結(jié)構(gòu)嚴(yán)重制約美麗中國(guó)建設(shè)，以煤炭為主的能源時(shí)代決定了中國(guó)“不清潔”的能源結(jié)構(gòu)需要低碳化發(fā)展。
3.3 持續(xù)攀升的油氣對(duì)外依存度決定中國(guó)能源供應(yīng)“不安全”
2018年，全國(guó)一次能源消費(fèi)32X108 t油當(dāng)量，缺口6X108 t油當(dāng)量，綜合對(duì)外依存度19%，主要缺油缺氣。2010年以來(lái)，國(guó)內(nèi)原油產(chǎn)量徘徊在2X108 t附近，遠(yuǎn)無(wú)法滿足消費(fèi)需求，對(duì)外依存度從2010年的55%大幅攀升至2018年的71%，已超過(guò)國(guó)家能源安全70%超危警戒線；天然氣消費(fèi)量從2010年的1 089X108 m3增長(zhǎng)到2018年的2 830X108 m3，增幅160%[18]，對(duì)外依存度從11%攀升至43%。中國(guó)能源消費(fèi)格局整體呈現(xiàn)“油穩(wěn)氣增”態(tài)勢(shì)。
預(yù)計(jì)到2030年國(guó)內(nèi)原油產(chǎn)量（1.6～1.8）X108 t，消費(fèi)量達(dá)（6.5～7.0）X108 t，天然氣產(chǎn)量（1 800～2 200）X108 m3，消費(fèi)量達(dá)（5 500～6500）X108 m3，油氣對(duì)外依存度都可能超過(guò)70%。國(guó)內(nèi)供需矛盾加劇，供給側(cè)自主力削弱，油氣“短板”更加明顯，安全供給不穩(wěn)定因素進(jìn)一步增加。中國(guó)油氣進(jìn)口數(shù)量過(guò)大，進(jìn)口來(lái)源集中，主要進(jìn)口通道單一，能源安全供應(yīng)極不穩(wěn)定，能源進(jìn)口劣勢(shì)突顯，油氣供應(yīng)安全存在很大風(fēng)險(xiǎn)。
3.4 資源條件決定復(fù)制美國(guó)模式近中期實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立“不現(xiàn)實(shí)”
美國(guó)非常規(guī)油氣資源以海相盆地為主，資源量大，分布面積廣，埋藏淺，地表平坦，頁(yè)巖油氣產(chǎn)量可以規(guī)模增長(zhǎng)。但中國(guó)陸相盆地非常規(guī)油氣資源規(guī)模相對(duì)較小，致密油和頁(yè)巖油分布面積有限，有機(jī)質(zhì)成熟度偏低，要形成（3～5）X108 t非常規(guī)油年產(chǎn)量，目前不具備資源與技術(shù)條件。中國(guó)非常規(guī)氣主要是陸相致密氣、煤層氣以及海相頁(yè)巖氣。而海相頁(yè)巖氣主要分布于四川盆地及周緣，深淺不一、地表復(fù)雜，要形成年產(chǎn)幾千億立方米非常規(guī)氣不具備資源基礎(chǔ)。2018年美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量6 072X108 m3、致密油頁(yè)巖油產(chǎn)量3.1X 108 t，中國(guó)要達(dá)到美國(guó)非常規(guī)油氣產(chǎn)量規(guī)模，目前看難度極大。
中國(guó)復(fù)雜的地質(zhì)條件不能支撐非常規(guī)油氣產(chǎn)量大規(guī)?？焖偬嵘?，不能滿足近中期消費(fèi)需求。當(dāng)前新能源發(fā)展規(guī)模不足以彌補(bǔ)持續(xù)攀升的消費(fèi)缺口，巨大的能源消費(fèi)需求基數(shù)決定中國(guó)不能簡(jiǎn)單復(fù)制美國(guó)模式。中國(guó)能源需求體量大、油氣資源相對(duì)缺少、新能源技術(shù)尚未規(guī)模突破，決定中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略在中短期內(nèi)面臨挑戰(zhàn)。
4 中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略命題的內(nèi)涵與意義
4.1 中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略的基本內(nèi)涵
中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略是指通過(guò)能源戰(zhàn)略制定、科技攻關(guān)、政策引導(dǎo)和科學(xué)布局，有序?qū)崿F(xiàn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)與海外權(quán)益產(chǎn)量總體達(dá)到與消費(fèi)基本平衡，生產(chǎn)與消費(fèi)能力基本相當(dāng)，確保國(guó)家在重大事件時(shí)期國(guó)內(nèi)生產(chǎn)基本滿足消費(fèi)?！坝行?qū)崿F(xiàn)”是指從現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)生產(chǎn)為主、國(guó)外權(quán)益補(bǔ)充的生產(chǎn)模式，力爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿繃?guó)內(nèi)生產(chǎn)滿足消費(fèi)需求的供求關(guān)系。
中國(guó)“能源獨(dú)立”的重要標(biāo)志：①?lài)?guó)內(nèi)生產(chǎn)量占消費(fèi)量90%以上、清潔能源生產(chǎn)量占消費(fèi)量70%以上；②能源供應(yīng)實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)久安全”和“自主可控”。中國(guó)“能源獨(dú)立”滿足兩種情景：①常態(tài)下，國(guó)內(nèi)能源生產(chǎn)與海外權(quán)益產(chǎn)量基本滿足國(guó)內(nèi)能源消費(fèi)量，實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)“長(zhǎng)久安全”，其中，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)至少90%，戰(zhàn)略儲(chǔ)備滿足3～6個(gè)月應(yīng)對(duì)極端重大事件時(shí)急需；②應(yīng)急時(shí)，國(guó)內(nèi)能源生產(chǎn)量與戰(zhàn)略儲(chǔ)備量基本滿足國(guó)內(nèi)能源消費(fèi)量，保障短期極端情況下能源供應(yīng)“自主可控”。
中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略是契合我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的奮斗目標(biāo)，全面服務(wù)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)。通過(guò)能源消費(fèi)革命控制“天花板”，加強(qiáng)保障能源供應(yīng)，大力促進(jìn)新能源等綠色清潔能源發(fā)展，加快邁向煤炭40%、油氣30%、新能源30%“三足鼎立”消費(fèi)新格局，力爭(zhēng)利用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、國(guó)外權(quán)益模式保障能源生產(chǎn)與消費(fèi)平衡，有望實(shí)現(xiàn)“能源自主”。不斷調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，大力提升新能源生產(chǎn)和消費(fèi)占比，預(yù)計(jì)當(dāng)新能源消費(fèi)占主體地位（占70%）、化石能源占30%構(gòu)成“一大一小”能源消費(fèi)格局時(shí)，有望實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”。
4.2 中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略的資源內(nèi)涵
實(shí)現(xiàn)中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略，提升中國(guó)能源技術(shù)創(chuàng)新能力，潔煤、穩(wěn)油、增氣、大力發(fā)展新能源是基礎(chǔ)需要，積極綜合協(xié)調(diào)煤炭、油氣和新能源“3大領(lǐng)域”。
4.2.1 煤炭領(lǐng)域加快清潔化利用、提升煤化工規(guī)模、推動(dòng)集中利用
煤地下氣化是煤炭清潔利用的一種途徑，可從根本上改變煤炭開(kāi)采利用模式，減少煤炭在開(kāi)采和應(yīng)用中造成的環(huán)境負(fù)面影響。要力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)中國(guó)陸上埋深1000～3 000 m煤炭資源氣化動(dòng)用，預(yù)估可產(chǎn)甲烷、氫氣等氣體（272～332）X1012 m3[4]。
地面煤制油等煤化工是煤炭清潔利用的另一途徑。利用煤化工與石化產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)提升煤化工規(guī)模，實(shí)現(xiàn)煤化工副產(chǎn)物向煉廠供氫、向油田供CO2驅(qū)替采油。打造“煤化廠-石化廠-油氣田”產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)煤炭高效、清潔利用和CO2封存。2018年全國(guó)煤制油已建成產(chǎn)能1 138X104 t，煤制烯烴產(chǎn)能1 112X104 t，煤制乙二醇產(chǎn)能363X104 t[27]。
煤炭集中利用模式有助于提高煤炭燃燒效率、降低污染排放。中國(guó)是世界最大的燃煤火力發(fā)電國(guó)，年發(fā)電量4 732X1012 kW/h，占世界火力發(fā)電的47%[18]。低功率工業(yè)鍋爐較低負(fù)荷運(yùn)行會(huì)造成煙溫不能滿足脫硝裝置技術(shù)要求，導(dǎo)致氮氧化物排放超標(biāo)。推動(dòng)燃煤鍋爐全負(fù)荷集中利用可實(shí)現(xiàn)燃煤高效清潔。
4.2.2 油氣領(lǐng)域常-非并舉，推動(dòng)海域和海外，提升氫能產(chǎn)業(yè)與油氣工業(yè)融合發(fā)展
提升陸上超深層油氣和非常規(guī)油氣規(guī)模開(kāi)發(fā)。中國(guó)塔里木、四川和準(zhǔn)噶爾等3大含油氣盆地均有超深層油氣重大發(fā)現(xiàn)。其中，塔里木盆地海相和陸相油氣藏開(kāi)發(fā)深度已突破8 000 m，順北油田產(chǎn)油層平均深度達(dá)到7 632 m。塔北-塔中奧陶系地質(zhì)資源量近60X108 t油當(dāng)量，2018年累計(jì)探明26.5X108 t油當(dāng)量，形成1 005X104 t大油氣區(qū)，中國(guó)正在世界上進(jìn)行一場(chǎng)“深層油氣革命”。中國(guó)“非常規(guī)油氣革命”已進(jìn)入戰(zhàn)略突破期，儲(chǔ)、產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)是我國(guó)保障能源安全的現(xiàn)實(shí)方向。2018年非常規(guī)油氣產(chǎn)量6 365X104 t油當(dāng)量，占油氣總產(chǎn)量的22%。
突破海洋深水油氣勘探和水合物資源開(kāi)發(fā)利用，拓展海外油氣權(quán)益。中國(guó)海域油氣資源豐富，石油探明儲(chǔ)量64.7X108 t、天然氣6.7X1012 m3。中國(guó)已建成亞太、中亞俄羅斯、中東、非洲、美洲等5大海外油氣合作區(qū)，2018年中國(guó)海外油氣權(quán)益產(chǎn)量達(dá)2X108 t油當(dāng)量，較2017年增長(zhǎng)3.7%?！耙粠б宦贰毖鼐€應(yīng)是油氣合作的重點(diǎn)地區(qū)。
發(fā)展化石能源制氫，打通氫能產(chǎn)業(yè)鏈體系。目前化石燃料熱化學(xué)重整制氫是全球主要?dú)淠軄?lái)源，占96%以上[28]，平均成本1.9美元/kg。中國(guó)已成為世界第一制氫大國(guó)，2018年工業(yè)氫氣產(chǎn)量約為2 100X104 t，占全球制氫總量的30%[29]。加快推進(jìn)氫能工業(yè)化發(fā)展，深入融合油氣工業(yè)與氫能工業(yè)，利用現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)和加油氣站等基礎(chǔ)設(shè)施，在產(chǎn)氫、加氫等產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點(diǎn)發(fā)揮現(xiàn)有油氣公司先天優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“加油站、加氣站、加氫站、加電站”四站合一發(fā)展，推進(jìn)氫工業(yè)體系高質(zhì)量發(fā)展。
4.2.3 加快新能源低成本、規(guī)?；a(chǎn)，突破新材料新技術(shù)
加快太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、核能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等新能源低成本、規(guī)?；a(chǎn)。2018年，中國(guó)新能源消費(fèi)總量為4.8X108 t油當(dāng)量，占全國(guó)一次能源消費(fèi)14.7%，同比增長(zhǎng)11.8%，占全球新能源消費(fèi)總量的22.7%。水能消費(fèi)2.7X108 t油當(dāng)量，同比增長(zhǎng)3.2%；核能消費(fèi)0.7X108 t油當(dāng)量，同比增長(zhǎng)18.7%；風(fēng)能消費(fèi)0.8X108 t油當(dāng)量，同比增長(zhǎng)24.0%；太陽(yáng)能消費(fèi)0.4X108 t油當(dāng)量，同比增長(zhǎng)50.6%；生物質(zhì)能和其他消費(fèi)0.2X108 t油當(dāng)量。新能源投資增加，生產(chǎn)成本下降接近化石能源。
加快突破除化石資源外的綠色制氫工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氫工業(yè)大規(guī)模發(fā)展。除化石燃料熱化學(xué)重整、化工副產(chǎn)物制氫外，生物質(zhì)制氫和太陽(yáng)能制氫是制氫途徑關(guān)鍵技術(shù)。生物質(zhì)重整制氫分為直接利用熱物理化學(xué)原理制氫和利用生物途徑間接轉(zhuǎn)換制氫兩類(lèi)。太陽(yáng)能制氫可能是未來(lái)大規(guī)模綠色制氫的主要方式，具有可再生、零碳排放的優(yōu)點(diǎn)。
突破新材料新技術(shù)，需要在多領(lǐng)域技術(shù)取得革命性進(jìn)展。例如，氫能領(lǐng)域綠色高效光能制氫與低成本燃料電池；核能領(lǐng)域快堆技術(shù)、磁約束聚變與微型電站；光伏領(lǐng)域新型鈣鈦礦、疊層結(jié)構(gòu)發(fā)電；生物質(zhì)能領(lǐng)域藍(lán)藻乙醇等；儲(chǔ)能領(lǐng)域液態(tài)金屬電池、納米電池和超級(jí)電容器；新材料領(lǐng)域高性能二維材料石墨烯、黑鱗等。從科技發(fā)展角度來(lái)看，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等深度融合，催生智能化能源管理革命。
4.3 中國(guó)“能源獨(dú)立”的戰(zhàn)略意義
加快中國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型革命、實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”的最終目標(biāo)，必須構(gòu)建新時(shí)代現(xiàn)代化能源體系?！澳茉椽?dú)立”核心戰(zhàn)略意義：一是保障國(guó)家能源供應(yīng)安全，二是帶動(dòng)新能源革命相關(guān)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展，三是實(shí)現(xiàn)“智能源”管理變革，四是落實(shí)能源零碳化環(huán)保目標(biāo)。預(yù)測(cè)2030年中國(guó)能源消費(fèi)量將達(dá)到高峰值44X108 t油當(dāng)量，從中國(guó)地下資源稟賦客觀實(shí)際出發(fā)，探尋一條低能耗可持續(xù)發(fā)展之路。
中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略要求建立“智能源”高效管理體系?！爸悄茉础辈皇悄骋惶囟茉搭?lèi)型，而是指利用人工智能、大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和智能調(diào)配的所有能源類(lèi)型總和?！爸悄茉础睂㈦娋W(wǎng)、油網(wǎng)、氣網(wǎng)、管網(wǎng)、煤網(wǎng)等多網(wǎng)融合，實(shí)現(xiàn)多種能源互補(bǔ)、上中下游互聯(lián)、生產(chǎn)消費(fèi)互通，提高能源利用率、壓縮能源損耗、避免能源浪費(fèi)，形成多能協(xié)同、智能互補(bǔ)、高效利用的智慧能源管理體系。
中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略不能依靠單一能源，要以“潔煤穩(wěn)油增氣、大力發(fā)展新能源”為總方針，分“3步走”實(shí)現(xiàn)多種能源互補(bǔ)。在摸清資源家底的基礎(chǔ)上，不大規(guī)模盲目減煤、不過(guò)分夸大油氣。要高度重視新能源，唯有依靠但不單靠新能源才能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立，力爭(zhēng)到2100年實(shí)現(xiàn)化石能源與新能源生產(chǎn)二者地位轉(zhuǎn)換，使新能源成為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的主體。新能源成為主體能源，不是因?yàn)榛Y源的枯竭，而是能源去碳化、低成本、環(huán)境保護(hù)的必然趨勢(shì)。
4.4 實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”的保障措施
應(yīng)借鑒美國(guó)經(jīng)驗(yàn)，從國(guó)家層面在兩大領(lǐng)域超前部署：①政策領(lǐng)域，制定國(guó)家中長(zhǎng)期“能源獨(dú)立”行動(dòng)計(jì)劃，部署政策、法律、財(cái)稅全方位支持；②科技領(lǐng)域，制定國(guó)家“能源獨(dú)立”科技支撐計(jì)劃，聚焦若干顛覆性技術(shù)，解決前瞻性重大科技問(wèn)題。
從供給、消費(fèi)、技術(shù)、體制方面開(kāi)展“4大革命、1個(gè)合作”：①加快常規(guī)-非常規(guī)油和氣、地下頁(yè)巖油改質(zhì)與煤炭氣化工業(yè)生產(chǎn)，加快煤炭清潔化利用，加快太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源低成本生產(chǎn)；②調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高能源利用率，降低損耗，設(shè)置能源消費(fèi)“天花板”和“警戒線”；③突破一系列顛覆性技術(shù)，綜合協(xié)調(diào)發(fā)展煤炭、油氣、新能源“3大戰(zhàn)略領(lǐng)域”；④做好產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)頂層設(shè)計(jì)，引導(dǎo)前瞻性基礎(chǔ)研究，支持新能源人才儲(chǔ)備，建造超前尖端新能源實(shí)驗(yàn)室；⑤加強(qiáng)油氣、新能源等國(guó)際合作，要以全球視野布局能源戰(zhàn)略，加大技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)國(guó)外權(quán)益能源生產(chǎn)。
5 中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略3步走技術(shù)路線圖
“3步走”戰(zhàn)略技術(shù)路線圖是從中國(guó)能源基本國(guó)情出發(fā)，在科學(xué)預(yù)判未來(lái)能源發(fā)展總體形勢(shì)的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)目標(biāo)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)中國(guó)“能源獨(dú)立”。
5.1 第1步（2020—2035年），化石能源為主并提速新能源
該階段實(shí)施“潔煤穩(wěn)油增氣、大力提高新能源”路徑，設(shè)置適合中國(guó)國(guó)情的能源消費(fèi)“天花板”。目標(biāo)是全力保障國(guó)內(nèi)能源供給安全的同時(shí)兼顧環(huán)境保護(hù)。該階段工作重點(diǎn)是“定方向、破瓶頸、制戰(zhàn)略、保安全”。主體依靠化石資源保障能源供應(yīng)，把握新能源技術(shù)革命方向，突破新能源快速發(fā)展瓶頸。明確未來(lái)能源主體依靠新能源才能實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”的戰(zhàn)略，保障該階段中國(guó)“供給安全”。
該階段應(yīng)關(guān)注的現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域包括傳統(tǒng)化石能源清潔利用、產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，氫工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)突破，儲(chǔ)能和新材料技術(shù)低廉化大眾化，“智能源”高效管理體系基本建立。布局煤清潔化利用與現(xiàn)有石油工業(yè)深度融合形成產(chǎn)業(yè)鏈。加快石油提高采收率與天然氣“控水開(kāi)發(fā)”技術(shù)突破，加強(qiáng)頁(yè)巖油氣、水合物等非常規(guī)油氣工業(yè)性試驗(yàn)與工業(yè)化開(kāi)采?；緦?shí)現(xiàn)制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫、加氫與用氫產(chǎn)業(yè)鏈突破，同時(shí)在太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、核能等開(kāi)發(fā)及儲(chǔ)能和新材料方面實(shí)現(xiàn)規(guī)?；统杀纠谩４蛲ǘ喾N能源應(yīng)用融合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、消費(fèi)智能調(diào)配，大幅提高能源利用率、降低能耗，基本建成“智能源”管理體系。
按照目前中國(guó)能源發(fā)展形勢(shì)，預(yù)計(jì)一次能源消費(fèi)或?qū)⒃?035年前后達(dá)到峰值40X108 t油當(dāng)量，能源供給形勢(shì)日趨嚴(yán)峻（見(jiàn)圖4）。這一階段煤炭消費(fèi)總量保持在約20X108 t油當(dāng)量，在一次能源中的占比由目前60%降低至2035年50%，仍將是我國(guó)能源消費(fèi)的主體。原油消費(fèi)量保持總體穩(wěn)定，控制在（6.0～6.5）X108 t，在一次能源中的占比由目前18%降低至2035年15%。天然氣作為化石能源向新能源的過(guò)渡能源，消費(fèi)總量將由2018年的2.5X108 t油當(dāng)量上升至5.0X108 t油當(dāng)量，在一次能源中的占比由8%上升至2035年13%。新能源進(jìn)入快速發(fā)展階段，消費(fèi)量將由4.8X108 t油當(dāng)量上升至9.0X108 t油當(dāng)量，在一次能源中的占比由15%上升至2035年22%，成為滿足能源消費(fèi)增長(zhǎng)的主力。
5.2 第2步（2035—2050年），化石能源與新能源并重發(fā)展
該階段實(shí)施“降煤炭、穩(wěn)油氣、增新能源”路徑，能源利用效率提高、消費(fèi)總量下降，降低煤炭、穩(wěn)定油氣和提升新能源供給能力。目標(biāo)是加快新能源對(duì)煤炭的替代，形成煤炭、油氣、新能源各占三分之一的“三足鼎立”能源格局，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)“能源自主”。該階段工作重點(diǎn)是“調(diào)結(jié)構(gòu)、建氫能、爭(zhēng)自主”，加快調(diào)整使一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)趨于合理，建成綠色“氫能中國(guó)”社會(huì)，依靠“國(guó)內(nèi)生產(chǎn)+海外權(quán)益”模式實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)自主”。
該階段應(yīng)關(guān)注的現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域包括化石能源革命性突破，氫能源全面工業(yè)化，顛覆性技術(shù)爆發(fā)，“智能源”體系全面建成。煤炭大規(guī)模清潔化利用，地下頁(yè)巖油原位開(kāi)采與地下煤炭氣化實(shí)現(xiàn)革命與規(guī)?；a(chǎn)。全面完成加油、加氣、加氫與充電“四站”一體化布局，參照石油工業(yè)模式建成我國(guó)“氫工業(yè)”體系，形成綠色“氫能中國(guó)”社會(huì)。在新材料儲(chǔ)能、可控核聚變等方面取得顛覆性突破或規(guī)?；?。利用“新能源+智能源”模式，分別側(cè)重能源類(lèi)型多樣化和能源互聯(lián)智能化，補(bǔ)足化石能源與消費(fèi)總量之間的缺口，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與消費(fèi)平衡。
2035年中國(guó)一次能源消費(fèi)達(dá)到峰值后，總體或?qū)⒊尸F(xiàn)下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)在2050年一次能源消費(fèi)量將降至36X108 t油當(dāng)量，為新能源加快對(duì)煤炭的替代提供發(fā)展機(jī)遇（見(jiàn)圖4）。這一階段煤炭消費(fèi)總量由2035年的20X108 t油當(dāng)量降至2050年的13X108 t油當(dāng)量，在一次能源中的占比由50%降低至2050年的36%，煤炭能源的主體地位將徹底改變。原油消費(fèi)量繼續(xù)保持穩(wěn)定，2050年消費(fèi)量約6.5X108 t，在一次能源中的占比由15%提高至2035年的18%；天然氣消費(fèi)量總體穩(wěn)定，2050年消費(fèi)量5.5X108 t油當(dāng)量，在一次能源中的占比由13%上升至2050年的15%。新能源加快發(fā)展，消費(fèi)量將由9X108 t油當(dāng)量上升至11X108 t油當(dāng)量，在一次能源中的占比由22%上升至2050年的31%，加快對(duì)煤炭消費(fèi)的替代，成為除煤炭之外的另一主體消費(fèi)類(lèi)型。
圖4 中國(guó)“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略路線圖及一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
5.3 第3步（2050—2100年），新能源生產(chǎn)消費(fèi)占主體地位
該階段實(shí)施“氫能社會(huì)、新能源主導(dǎo)、顛覆性技術(shù)實(shí)現(xiàn)”路徑，國(guó)內(nèi)能源需求持續(xù)降低并逐步趨于穩(wěn)定。煤炭和油氣等化石能源消費(fèi)實(shí)現(xiàn)全面降低，產(chǎn)量規(guī)模和低廉成本支撐新能源成為能源消費(fèi)主體。目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能源全部國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，形成新能源占70%、化石能源占30%的“一大一小”能源格局，力爭(zhēng)完成“能源獨(dú)立”。該階段工作重點(diǎn)是“穩(wěn)結(jié)構(gòu)、新能源、爭(zhēng)獨(dú)立”，穩(wěn)固“一大一小”能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，力爭(zhēng)全面實(shí)現(xiàn)新能源生產(chǎn)和消費(fèi)占主導(dǎo)地位，依靠“新能源+智能源”在“能源自主”基礎(chǔ)之上爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”。
該階段應(yīng)關(guān)注的現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域包括多種類(lèi)型新能源全面實(shí)現(xiàn)低廉規(guī)?；瘧?yīng)用。太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、核能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等新能源實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)，尤其是氫能、可控核聚變、新材料儲(chǔ)能等新能源大規(guī)模利用。到2100年前后，實(shí)現(xiàn)化石能源與新能源生產(chǎn)二者地位歷史性轉(zhuǎn)換，使新能源成為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的主體，基本形成新能源70%、化石能源30%的格局，實(shí)現(xiàn)從“一大三小”到“一大一小”能源結(jié)構(gòu)的革命性轉(zhuǎn)型。
在2050年一次能源消費(fèi)36X108 t油當(dāng)量的水平上，或?qū)⒅鸩较陆抵帘臼兰o(jì)末期的30X108 t油當(dāng)量左右，新能源成為我國(guó)一次能源消費(fèi)的主體（見(jiàn)圖4）。該階段煤炭消費(fèi)總量由2050年的13X108 t油當(dāng)量最終降至2100年的2X108 t油當(dāng)量左右，在一次能源中的占比由2050年的37%降低至2100年的7%。原油消費(fèi)量大幅降低，2100年消費(fèi)量約3X108 t，在一次能源中的占比由18%降至10%。天然氣消費(fèi)逐步下降，2100年消費(fèi)量4X108 t油當(dāng)量，在一次能源中的占比由15%降至13%。新能源加快發(fā)展，消費(fèi)量將由11X108 t油當(dāng)量上升至21X108 t油當(dāng)量，在一次能源中的占比由31%上升至70%，構(gòu)成我國(guó)能源消費(fèi)的主體。
6 結(jié)論
中國(guó)能源發(fā)展具有能源消費(fèi)體量大、資源基礎(chǔ)“富煤但油氣不足”、油氣對(duì)外依存度持續(xù)攀升的特點(diǎn)，決定了我國(guó)能源消費(fèi)總量大、結(jié)構(gòu)不清潔、供應(yīng)不安全，不能簡(jiǎn)單復(fù)制美國(guó)“能源獨(dú)立”模式，需因地制宜、因情施策制定符合我國(guó)基本國(guó)情的“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略。
中國(guó)能源發(fā)展應(yīng)實(shí)施“潔煤穩(wěn)油增氣、大力發(fā)展新能源”戰(zhàn)略，利用能源需求達(dá)峰機(jī)遇期調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，依靠科技、人才、創(chuàng)新推動(dòng)新能源生產(chǎn)向規(guī)模化、低廉化、大眾化發(fā)展，以“新能源革命”為主導(dǎo)，開(kāi)啟中國(guó)“能源獨(dú)立”長(zhǎng)征路，是我國(guó)未來(lái)能源發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。
制定“3步走”戰(zhàn)略：①2020—2035年，以化石能源為主并提速新能源發(fā)展，依靠“潔煤穩(wěn)油增氣、大力提高新能源”實(shí)現(xiàn)“供給安全”；②2035—2050年，實(shí)現(xiàn)化石能源與新能源并重發(fā)展，依靠“國(guó)內(nèi)生產(chǎn)+海外權(quán)益”模式實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)自主”；③2050—2100年，爭(zhēng)取以新能源生產(chǎn)消費(fèi)占主體地位，依靠“新能源+智能源”力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”。
大力發(fā)展新能源有望永久性解決能源安全問(wèn)題，擺脫能源進(jìn)口依賴(lài)，真正實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源安全和綠色發(fā)展，預(yù)計(jì)到新能源占主體地位時(shí)，有望基本實(shí)現(xiàn)中國(guó)“能源獨(dú)立”。從傳統(tǒng)化石能源向非化石新能源轉(zhuǎn)型是能源發(fā)展的必然趨勢(shì)和必然選擇，或許還等不到化石能源枯竭，新能源接替就將提前到來(lái)。
必須強(qiáng)調(diào)指出，本文提出的中國(guó)“能源獨(dú)立”是個(gè)戰(zhàn)略性命題。應(yīng)通過(guò)在國(guó)家層面加強(qiáng)政策規(guī)劃和科技布局，用能源科技創(chuàng)新引領(lǐng)和支撐“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略。隨著國(guó)家實(shí)力提升，或許不需要完全自主生產(chǎn)完成形式上的“能源獨(dú)立”，也可保障實(shí)質(zhì)上的能源供給安全，達(dá)到“自主可控”與“長(zhǎng)治久安”的目標(biāo)。
