★新時代下的中國能源轉(zhuǎn)型

中國可再生能源展望2018(CREO 2018)以“十九大”的戰(zhàn)略思想為指導(dǎo)，深入落實“十三五”規(guī)劃發(fā)展綱要，以建設(shè)“清潔低碳、安全高效”的現(xiàn)代化能源體系為目標(biāo)，展示了中國能源系統(tǒng)從化石能源向可再生能源轉(zhuǎn)型的可行路徑和必要步驟。

主要發(fā)現(xiàn)

化石能源將于2020年達峰

中國化石能源消費總量將在2020年達峰，2035年之前穩(wěn)步下降(圖1)。煤炭在發(fā)電和工業(yè)部門的能源消費比例持續(xù)縮減。工業(yè)與交通部門的電氣化水平顯著上升，減緩了中國對油品進口的依賴。由于未來可再生能源經(jīng)濟性全面趕超化石能源，中國并不需要將天然氣作為煤與可再生能源之間的過渡性能源。

2020年后光伏與風(fēng)電增長迅速

隨著發(fā)電經(jīng)濟性的提高，下個10年中國將迎來光伏與風(fēng)電大規(guī)模建設(shè)高峰。新增光伏裝機容量約80-160 GW/年，新增風(fēng)電裝機約70-140 GW/年(圖2)。到2050年，風(fēng)能和太陽能成為我國能源系統(tǒng)的絕對主力。

終端部門能效提升與再電氣化

終端部門的綜合用能效率提高，與工業(yè)和交通領(lǐng)域的再電氣化進程，進一步加深了能源消費側(cè)革命，并促進了能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

主要建議

根據(jù)綠色轉(zhuǎn)型的長期戰(zhàn)略，提出政策建議和制度框架如下：

嚴(yán)格推行減煤措施

包括禁止新建燃煤發(fā)電廠;加快加強工業(yè)再電氣化，深入推行清潔供暖，大幅提高終端用能電氣化水平;實施有效的碳價政策;引導(dǎo)資源型省份逐步擺脫煤炭依賴，并助其實現(xiàn)能源與經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級。

為可再生能源創(chuàng)造公平有序的競爭環(huán)境

健全政府部門間協(xié)調(diào)配合機制，出臺綜合、全面、協(xié)調(diào)的財政政策，推行規(guī)范完善的電力市場，為可再生能源參與市場競爭移除障礙。

生態(tài)文明建設(shè)體制改革

黨的十九大將生態(tài)文明建設(shè)提升到新的高度，將其作為2050年奮斗目標(biāo)之一，這一目標(biāo)的實現(xiàn)需要各方強有力的制度保障：電力體制改革需確保現(xiàn)有市場主體作為主力軍推進可再生能源;各級電網(wǎng)公司需制定計劃確保完全消納波動性電源;地方政府需進一步提高參與能源轉(zhuǎn)型管理的積極性和主動性，更好的發(fā)揮政府的主導(dǎo)和監(jiān)管作用。

★2050 年美麗中國的能源系統(tǒng)

面向2050年能源轉(zhuǎn)型的兩種情境

未了更好的理解從現(xiàn)在到2035年間能源轉(zhuǎn)型動態(tài)，首先需要清晰勾勒2050年能源系統(tǒng)的預(yù)期前景。

CREO 2018分析了兩種能源發(fā)展情景。既定政策情景以完全實現(xiàn)十三五規(guī)劃和十九大報告中的相關(guān)能源目標(biāo)為預(yù)期，展現(xiàn)了堅決執(zhí)行現(xiàn)有政策時的能源發(fā)展預(yù)測。低于2 °C情景則更進一步，以達到《巴黎協(xié)議》的碳約束為藍圖遠(yuǎn)景，回溯倒逼所需的能源發(fā)展路徑。通過對兩種情景結(jié)果進行比較分析，很容易識別出現(xiàn)有政策到實現(xiàn)巴黎協(xié)定的差距，同時也方便設(shè)計加速彌合差距的目標(biāo)方案和政策措施。

能源消費總量下降，能源效率提高

在低于2 °C情景中，未來中國終端能源需求的變化主要有三大驅(qū)動因素：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，能效水平的大幅提升，工業(yè)與交通領(lǐng)域的電能替代。2050年的終端能源需求較如今略低，化石能源消費大幅縮減，電力消費顯著上升(圖3)。

終端部門間能源消費的發(fā)展歷程各異。作為國民經(jīng)濟主體和能源消耗最大的部門，工業(yè)在2050年的能源需求將大幅下降;交通與建筑部門的能源需求略微提高(圖4)。

可再生能源成為一次能源主體

低于2 °C情景中預(yù)測2050年中國一次能源需求(TPED)比2017年大幅降低。可再生能源將成為一次能源消費中的主體能源，煤炭在能源結(jié)構(gòu)中降至從屬地位。較之風(fēng)電與光電，天然氣能源價格較高，因此在長期能源系統(tǒng)中所占分量較低。風(fēng)能(44%)和太陽能(27%)將主導(dǎo)2050年可再生能源的供應(yīng)，屆時非化石能源的總體比例將達到70%(圖5) 。

能源系統(tǒng)的核心將從燃煤過渡到電力。 低于2 °C情景中，終端部門的電氣化率將從2017 年的24%提至2050年的53%;2050年全社會電力生產(chǎn)量較2017年將翻倍。可再生能源取代煤炭成為供電主力。

★能源轉(zhuǎn)型與可再生能源發(fā)展目標(biāo)

煤炭與石油的消費銳減

低于2 °C 情景中，煤炭消費在2020 年以后將急速下降，與之相伴的是可再生能源將的大規(guī)模開發(fā)(圖6)。由于電動汽車的大范圍推廣，盡管未來汽車保有量繼續(xù)增加，石油消費還是保持下降。

光伏與風(fēng)電在21 世紀(jì)20 年代得到大規(guī)模開發(fā)

未來可再生能源供能主要集中在電力部門;太陽能與風(fēng)能將主導(dǎo)電力供應(yīng)(圖7)。

既定政策情景發(fā)展略慢

與低于2 °C 情景相比，既定政策情景中可再生能源的開發(fā)程度略低，煤炭和石油的去化過程也相對緩慢。由于現(xiàn)有的優(yōu)先發(fā)展天然氣的政策導(dǎo)向，天然氣在既定政策情景將扮演更為重要的角色，見圖8。

更高的可再生能源目標(biāo)是可行的

情景分析結(jié)果表明，制定比十三五規(guī)劃中更高的可再生能源裝機計劃和非化石能源發(fā)展近中期目標(biāo)(2020、2030)是可行的。

2035 年后應(yīng)遵循以下開發(fā)策略：

★清潔的能源系統(tǒng)

一個清潔的能源系統(tǒng)，其環(huán)境的負(fù)面影響將減至最小。CREO 2018分析了能源系統(tǒng)中的空氣污染與水資源短缺等問題的環(huán)境影響。

2050年兩種情景中的空氣污染都得到切實治理

2050年，在兩種情境中，除NH3外大部分大氣污染物的排放水平都將顯著減少，NH3的排放主要來自于農(nóng)業(yè)部門中化肥的使用，見圖10。

低于2 °C情景中空氣治理效果在更早期顯現(xiàn)

大部分空氣污染物濃度在低于2 °C情景中下降程度更快。由于低于2 °C情景推行了更為激進的去煤化去油化政策，黑碳(BC)，有機碳(OC)，氮氧化物(NOx)，一氧化碳(CO)以及非甲烷揮發(fā)性有機物(NMVOC)的含量在2035年就得到了顯著控制。

電力部門用水得到大幅改善

水資源短缺造成嚴(yán)重的生態(tài)問題并威脅著國家安全，緩解用水壓力也是能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要考量。在CREO的兩種情景中，由于發(fā)電側(cè)技術(shù)的進步與升級，電力部門用水強度得到大幅改善，能源部門總體用水需求下降，其中低于2 °C情景中的用水量更低。 圖9給出了兩種情景中未來用水量的預(yù)測(基于高、中、低三類用水強度假設(shè))，低于2 °C情景中用水量從2020年開始下降，在既定政策情景中則要等到2030年。

圖 9: 兩種情景中的未來用水量

★低碳的能源系統(tǒng)

低碳是未來能源系統(tǒng)的必然選擇

由人類活動引起的氣候變化對社會可持續(xù)性發(fā)展產(chǎn)生了深刻的影響，是人類面臨的重大生態(tài)環(huán)境和發(fā)展方式挑戰(zhàn)。能源行業(yè)集中了中國的碳源大戶，對溫室氣體貢獻率最大，其減排路徑設(shè)計與生態(tài)文明和可持續(xù)能源系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)密切相關(guān)。

低于2 °C情景就中國對《巴黎協(xié)定》中溫控目標(biāo)的預(yù)期貢獻，設(shè)計了2050年中國碳排放總量目標(biāo)，并將基年與目標(biāo)年的排放差距平滑攤到中間各年，制定了2017-2050逐年排放約束(圖11)。在未來，受益于再電氣化的深入，工業(yè)將成為最大的減排部門;盡管電力與熱力需求翻倍，但由于能源技術(shù)升級，發(fā)電與供熱部門的整體排放將大幅降低。

既定政策情境中的二氧化碳減排路徑速度較慢，減排量較弱，不足以實現(xiàn)上述的約束目標(biāo)。與低于2 °C情景相比，既定政策情景中特別是發(fā)電部門的排放量更高(圖12)。

多元化能源供應(yīng)體系，減少對進口的依賴

2050年的能源供應(yīng)格局將由煤炭為主向多元化轉(zhuǎn)變;低于2 °C情景中2050年的化石能源比例降至30%，既定政策情景中至45%(圖13)。

能源進口比例大幅縮減，其中低于2°C情景中天然氣與石油的能源進口比例更少 ，而既定政策情景中兩者的對外依存度相對較高，仍面臨進口挑戰(zhàn) (圖 14)。

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★安全高效的能源體系

能源效率大幅提高

低于2 °C情景中，2050年的國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)將達到2017年的4倍，而一次能源消費量卻將降至2017的80%，能源消費強度下降明顯(圖 15)。

兩種情景中，能源效率的提升都將減緩終端用能部門的能源需求量增長。能效提升將扭轉(zhuǎn)工業(yè)供應(yīng)鏈中的用能慣性，大幅優(yōu)化能源結(jié)構(gòu);也將緩解建筑與交通領(lǐng)域的用能增長壓力，進一步平坦化2017-2050年終端能源需求的上升趨勢。在供應(yīng)側(cè)，由于從火力發(fā)電轉(zhuǎn)向可再生能源發(fā)電，能源轉(zhuǎn)化損失將從高能耗降至接近零，能源系統(tǒng)綜合效率得到大幅提升。

電力價格下降

隨著可再生能源技術(shù)成本快速下降、不經(jīng)濟的資產(chǎn)逐漸退出市場，未來的電力成本有可能降至比現(xiàn)在更低的水平。兩種情景都預(yù)測了比現(xiàn)在更低的2050年供電成本(圖16)。由于對CO2排放更嚴(yán)格的要求，低于2 °C情景中向可再生能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型也更快。總體看來，未來電力的燃料成本更低，但是基礎(chǔ)投資和系統(tǒng)投資費用將增加。

就業(yè)機會以及對GDP的影響

可再生能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展將對宏觀經(jīng)濟起到積極促進作用。2025到2035年，可再生能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴大將推動與其相關(guān)部門直接或間接的就業(yè)需求，新增的就業(yè)機會將遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)能源行業(yè)如火電廠的失業(yè)人數(shù)。

其次，可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促進產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整。 由于可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋多個行業(yè)，如電子元件、信息和通信、計算機、技術(shù)服務(wù)等，其發(fā)展壯大將帶動一系列具有高附加值行業(yè)，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。

第三，可再生能源技術(shù)成本下降將提高能源產(chǎn)業(yè)的運營效率，為一系列能源相關(guān)的高附加值服務(wù)創(chuàng)造發(fā)展空間，如基于基礎(chǔ)能源服務(wù)的能源數(shù)據(jù)處理、分布式能源、能源生產(chǎn)和消費、儲能和電動汽車充電等。

★推薦采取的行動

根據(jù)CREO 2018分析結(jié)果，推薦采取以下行動:

減煤減油措施

進行煤炭消費減量替代是中國能源轉(zhuǎn)型的重中之重，建議從現(xiàn)在起采取以下措施：

將煤炭減量作為首要任務(wù)嚴(yán)格執(zhí)行

嚴(yán)格執(zhí)行煤炭減量化的政治目標(biāo)和任務(wù)，以避免未來投資擱淺，同時削減煤炭行業(yè)的既得利益，打破原有利益格局。

停止新建煤電廠

盡快頒布禁令，禁止新建煤電廠。據(jù)分析表明，長期內(nèi)已經(jīng)不需要投資新建煤電廠，否則新進投資面臨未來利潤率低，無法回收投資的風(fēng)險;但若煤電廠愿意以較低的利潤率進入市場，則現(xiàn)有的電廠又將面臨使用時間減少，繼續(xù)棄風(fēng)棄光限電的風(fēng)險。

通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和再電氣化控制工業(yè)煤炭消費

通過去產(chǎn)能去庫存，減少高耗能產(chǎn)品對煤炭的需求;加大鋼鐵行業(yè)的電氣化程度，推廣綠色水泥生產(chǎn)工藝，進一步減少煤炭消費。

通過交通領(lǐng)域的全面電動化，減少燃油消費

在運輸部門加大電動汽車的部署力度，逐步降低對石油的依賴。

短期內(nèi)實行較高的碳排放成本，確保減排效果

實現(xiàn)低碳能源體系需要對能源部門實行進行嚴(yán)格的碳排放限額。有效的碳定價機制可以將碳排放成本納入到電力成本之中，確保可再生能源與化石能源的公平競爭，但是目前我國碳交易試點的市場碳價還不夠高，不足以支撐以后的減排目標(biāo)，因此至少在短期內(nèi)需要進一步出臺碳稅以及碳交易底價政策。同時，除了電力部門以外， 還需要其他行業(yè)如工業(yè)領(lǐng)域推行碳市場。

在21世紀(jì)20年代重點部署可再生能源

分析結(jié)果顯示，十四五和十五五期間的風(fēng)電與光伏將得到規(guī)模化開發(fā)利用，其開發(fā)力度較之十三五大幅提高。一方面規(guī)模化發(fā)展推動了可再生能源成本快速下降，顯著提升其市場競爭能力，但同時可再生能源依然處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展脆弱期，需要外力助其移除發(fā)展障礙，以財政手段鼓勵各方參與開發(fā)可再生能源，以下為短期內(nèi)的政策行動建議：

明確清晰的引導(dǎo)政策，保障電力系統(tǒng)建設(shè)

在明令禁止新建煤電廠之后，需要釋放明確的政策信號進一步推廣可再生能源。確保電力部門改革中的關(guān)鍵參與方作為主力推進可再生能源開發(fā)利用，大型發(fā)電企業(yè)應(yīng)順勢調(diào)整其未來發(fā)展戰(zhàn)略，電網(wǎng)公司需要制定新時代下的輸電方案，地方政府應(yīng)該發(fā)揮更積極作用，進一步促進從煤炭向可再生能源的轉(zhuǎn)型。電改方案的落實，可以提供適當(dāng)?shù)氖袌黾睿瑢Ω鱾€利益相關(guān)方參與公平博弈至關(guān)重要。

消除分布式發(fā)電以及風(fēng)電的行政障礙

優(yōu)化項目審批手續(xù)，鼓勵在負(fù)荷中心附近進行開發(fā)可再生能源。這一步需要各個部委間、中央和地方政府間的強力配合，為可再生能源進一步發(fā)展消除障礙。海上風(fēng)電的申報和審批程序也同樣需要各個部門之間的進一步配合和優(yōu)化。

逐步取消可再生能源補貼，避免過度投資

進行可再生能源經(jīng)濟激勵制度改革，逐步取消可再生能源補貼，健全其經(jīng)濟激勵手段，有助于開發(fā)商進行項目規(guī)劃和實施，進一步降低投資者的潛在風(fēng)險。采取競價上網(wǎng)政策有助于進一步降低成本;嚴(yán)格執(zhí)行可再生能源配額制度將使關(guān)鍵參與者在部署中發(fā)揮更重要的作用，并進一步降低上網(wǎng)電價。

★主要情景結(jié)果

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