一、清潔能源轉型是實現“雙碳”目標的必經之路
2015年,在巴黎舉行的《聯合國氣候變化框架公約》第21屆締約方大會(COP21)上,全球195個國家通過了具有歷史意義的《巴黎協定》,提出“到2100年將全球平均氣溫升幅與前工業化時期相比控制在2℃以內,并將努力把溫度升幅限定在1.5℃以內”的目標。作為一項具有法律約束力的國際氣候變化協定,《巴黎協定》確立了自下而上的“國家自主貢獻”(NDCs)溫室氣體減排模式。截至2023年11月,已有191個締約方批準了該協定,并向《聯合國氣候變化框架公約》秘書處通報了首批國家自主貢獻,這些國家涵蓋了全球93%的溫室氣體排放量。
《巴黎協定》提出,全球溫室氣體排放要盡快達峰,爭取在本世紀下半葉實現全球凈零排放。目前,全球有98個締約方設定了凈零排放目標,其溫室氣體排放量超過全球總排放量的80%。其中,有26個締約方以立法形式、55個締約方以政策文件形式、17個締約方以政治承諾形式確定了凈零排放目標。
清潔能源轉型對實現《巴黎協定》目標至關重要。國際能源署(IEA)的報告指出,全球溫室氣體排放量的四分之三、碳排放量的90%來自能源系統。2022年4月,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布的第六次評估報告(AR6)強調了能源系統減排的重要性和緊迫性,呼吁加快能源轉型,以在2050年實現二氧化碳凈零排放和1.5℃溫升控制目標。該報告指出,能源轉型需要大幅減少化石燃料的使用、廣泛推廣電氣化、提高能源效率以及使用替代燃料。
自《巴黎協定》通過以來,清潔能源轉型在全球范圍內受到廣泛重視。在政策激勵、技術進步、成本下降等多種因素的助推下,可再生能源呈現出強勁的增長勢頭。太陽能發電在全球電力中的占比從2015年的1.1%增長至2022年的4.5%,風力發電在全球電力中的占比從2015年的3.5%增長至2022年的7.6%。2022年,清潔能源發電在全球電力結構中的占比達到了49%。盡管全球清潔能源發展迅速,但仍然遠遠不能滿足實現凈零排放目標的要求。IEA清潔能源進展評估報告顯示,除太陽能光伏、電動汽車、照明這3個領域外,其他領域均未達到2050年凈零排放情景下的發展要求。發展滯后的領域包括煤電、石油和天然氣供應,鋼鐵、化工、水泥、鋁業、造紙等工業領域的清潔能源技術,以及貨運、航空、國際海運等交通領域的清潔能源技術、碳捕集利用和封存技術等。在全球范圍內,實現清潔能源轉型仍是一項艱巨的任務。
隨著我國經濟的持續發展,工業化、城市化進程加快,從20世紀90年代中期開始,我國的碳排放量快速增加。2005年,我國超過美國成為世界上最大的碳排放國。2022年,我國的碳排放量約占全球碳總排放量的32%,超過其他4個碳排放大國和地區——美國、歐盟、俄羅斯和印度的碳排放量的總和。雖然我國的人均碳排放量仍低于美國,但已超過歐盟,達到世界平均水平的1.8倍。
2020年9月,習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布,中國將采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。為此,我國需加快能源轉型步伐,大力發展非化石能源,減少化石能源使用,進一步提高能源效率,確保如期實現上述“雙碳”目標。
二、我國清潔能源轉型的進展
從20世紀90年代開始,我國逐步發展可再生能源。30多年來,我國以科研和產業化為突破口,通過立法、實行優惠的財稅和投資政策、開展重點建設工程等多種措施推進可再生能源的發展。在“八五”規劃期間,可再生能源被納入國家重點基礎研究等科研計劃。1997年,我國首次制定了可再生能源發展計劃,啟動了一系列支持風力發電和光伏發電的示范項目,推動了關鍵設備的產業化。2005年,我國頒布了《中華人民共和國可再生能源法》,建立了可再生能源發電全額保障性收購制度。在“十一五”規劃期間,通過實行優惠的財稅、投資政策和強制性市場份額政策,鼓勵了可再生能源的生產與消費。2007年制定的《可再生能源中長期發展規劃》,提出了加快發展水電、生物質能、風電和太陽能,大力推廣太陽能和地熱能在建筑中的規模化應用。在“十二五”規劃期間,我國實施了大型水電、風電、太陽能發電、生物質替代燃料等可再生能源八大重點建設工程。在“十三五”規劃期間,我國著力推進了大型可再生能源基地的建設。目前,我國已進入大規模開發可再生能源、促進存儲消納、高比例利用可再生能源的階段。
在提高能源效率方面,2004年我國發布了第一個《節能中長期專項規劃》。在“十一五”規劃期間,我國首次提出了降低能源強度目標,實施了包括節約和替代石油、燃煤工業鍋爐(窯爐)改造、區域熱電聯產、建筑節能、綠色照明等十大重點節能工程。在“十二五”規劃期間,我國重點構建了現代能源產業體系,首次提出碳強度目標。在“十三五”規劃期間,我國提出了能源消耗總量和強度“雙控”行動,積極構建智慧能源系統,并開展節能行動,包括提高建筑節能標準和加快推進建筑節能改造,實施工業園區節能改造工程,加強園區能源梯級利用等。目前,我國嚴格控制能耗強度,通過在工業、建筑、交通等重點行業實施節能降碳行動,推動能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變。
我國政府十分重視對清潔能源技術的研發投入。2019年,我國超過美國成為世界能源研發公共支出最大的國家。2020年,我國的低碳能源研發公共支出占全球的15%左右。按每單位國民生產總值能源研發支出計算,我國僅次于挪威和芬蘭,位居世界第三。國際可再生能源機構(IRENA)指出,我國在制造業、創新和可再生能源技術部署方面均處于世界前列,成為可再生能源投資最集中的地區。
我國在可再生能源技術方面實現了快速趕超發達國家的奇跡。2000年,我國可再生能源技術專利數量僅為2135件,而到2021年已上升至48909件,增長了20多倍,穩居世界第一,遠超排名第二的美國,處于全球可再生能源技術發展的最前沿。
圖1 2009—2023年中國清潔能源發電裝機容量資料 來源:國家統計局
圖2 世界前5位碳排放國家和地區一次能源強度變化趨勢 資料來源:世界銀行
圖3 世界前5位碳排放國家和地區碳排放強度變化趨勢 資料來源:IEA
經過不懈努力,我國清潔能源轉型取得了顯著成效。截至2021年年底,我國非化石能源發電裝機容量首次超過煤電裝機容量。到2023年,我國可再生能源發電裝機容量超過14億kW,占全國累計發電裝機容量的一半以上。太陽能和風能發電裝機容量超過水電,太陽能和風能成為我國最大的兩種可再生能源。當前,我國的太陽能發電、風電、水電、生物質發電裝機規模均位居全球第一,是全球清潔能源技術最大的供應方和凈出口方,也是全球最大的電動汽車和電池生產國,我國的電解槽、熱泵、燃料電池技術也處于世界領先地位。
與此同時,我國的能源強度和碳排放強度持續下降。我國的一次能源強度從2004年的10.84MJ(每美元PPP GDP)降至2020年的6.37MJ(每美元PPP GDP)。碳排放強度從2005年的0.79t CO2(每千美元)降至2021年的0.45t CO2(每千美元)。能源效率顯著提高。
根據世界經濟論壇(WEF)能源轉型指數(ETI)對全球120個國家進行的評估,我國是全球能源轉型的領先國家之一,并且是唯一進入前20名的亞洲國家。在轉型準備度方面,我國的財政和投資支持、基礎設施、規章制度和政治承諾等指標均獲得了較高的評分。
三、我國清潔能源轉型面臨的主要挑戰
1. 能源結構仍不合理
盡管我國的清潔能源轉型取得了顯著成效,但能源結構不合理的問題依然十分突出。我國對化石能源的依賴程度較高。在能源供給方面,2021年化石能源在我國能源供給總量中的占比為86%,其中煤炭供給占比高達60%。在能源消費方面,根據國家統計局的數據,2023年化石能源在我國一次能源消費總量中的占比為82%左右,其中煤炭消費量占比為55%。我國是全球最大的煤炭消費國,也是燃煤發電量最大的國家,煤電裝機容量超過全球煤電裝機總容量的一半。自2015年以來,我國煤炭消費量總體呈下降趨勢,但近兩年有所反彈。此外,我國還是全球第二大石油消費國和第二大天然氣消費國。
我國也是化石能源的主要進口國。2017年,我國超過美國成為最大的石油進口國。2018年,又超過日本成為最大的天然氣進口國。2023年,我國的煤炭、原油和天然氣進口量均大幅增長。其中,煤炭進口4.7億t,原油進口5.6億t,天然氣進口1.2億t。
化石能源是碳排放的主要來源,而碳排放水平是衡量能源轉型的重要指標之一。因此,進一步減少使用化石能源的使用,特別是控制和合理使用煤炭,對我國能源轉型十分關鍵。此外,在復雜多變的國際形勢下,過度依賴進口化石能源可能會給我國能源安全帶來極大的隱患。
2. 能源效率提升仍有較大空間
IEA的報告指出,2015年至2020年期間,我國是能源強度改善幅度最大的國家之一。但是,與發達國家和地區相比,我國的能源效率仍然偏低。實現同樣的GDP增速,我國消耗的能源比美國多40%,比歐盟多一倍。根據世界銀行的數據,2020年我國的一次能源強度為6.37MJ/$ PPP GDP,比世界平均水平高40%。
此外,在能源效率投資方面,雖然我國已進入全球領先行列,但與發達國家相比仍有一定的差距。IEA的報告指出,2020年至2023年期間,全球共啟動了1萬億美元的資金用于能源效率的相關行動,包括建筑改造、工業、公共交通、基礎設施和支持電動汽車等方面,其中70%的投資來自美國、意大利、德國、挪威和法國5個國家。
3. 貿易保護主義給新能源產業發展帶來不利影響
進入21世紀以來,全球清潔能源產業的國際競爭日趨激烈。一方面,主要經濟體紛紛采取財政和管理措施支持本國清潔能源產業的發展;另一方面,圍繞清潔能源產品的貿易爭端日益增多。聯合國貿易和發展會議(UNCTAD)的一項調查顯示,2008年至2014年期間,全球針對太陽能、風能和生物質能等可再生能源產品的反傾銷和反補貼訴訟有41起,因“雙反”調查額外征收的反傾銷和反補貼關稅平均分別為27%和26%。近年來,歐美國家針對我國清潔能源產品的貿易保護措施有加劇的趨勢。2024年5月,美國政府宣布對我國電動汽車的關稅從25%提高到100%。同年6月,歐盟委員會初步裁定對我國電動汽車征收臨時反補貼稅。
歐美發達國家的一些貿易保護措施還帶有濃厚的地緣政治色彩。如美國的《通脹削減法案》規定,為購置清潔能源車輛提供的稅收抵免僅適用于那些有一定比例的關鍵礦物在美國或者與其有自由貿易協定的國家提取、加工或回收的車輛,以及電池組件有一定比例在北美制造或組裝的車輛。從2024年開始,含有“敏感外國實體”制造或組裝的電池組件的車輛將不能享受稅收抵免。
一些關鍵礦物供應國采取了出口限制措施,如禁止出口、出口配額、出口稅、強制性最低出口價格、許可證制度等,以加強對關鍵礦物的管理。這些措施在一定程度上影響了關鍵礦物的貿易和投資。
四、相關建議
1. 加快發展非化石能源,進一步優化能源結構
大幅度提升非化石能源消費比重是能源轉型的關鍵,也是優化能源結構的根本途徑。太陽能和風能是發展最快的可再生能源,目前這兩種能源的發電裝機容量合計占我國發電總裝機容量的近40%,它們也是未來可再生能源發展的重中之重。水能和生物質能是我國可再生能源的重要組成部分,目前這兩種能源的發電裝機容量合計占我國發電總裝機容量的15%。地熱能和海洋能雖然占比很小,但也是可再生能源不可或缺的組成部分。氫能在能源終端使用領域的脫碳中扮演著重要角色,是清潔能源未來的重點發展方向之一。核能作為一種清潔能源,將繼續在我國能源轉型過程中發揮重要作用。
減少煤炭使用是優化能源結構的一項關鍵任務。當前,淘汰煤炭已成為全球能源轉型的趨勢。IEA認為,為了實現凈零碳排放目標,發達經濟體須在2035年前淘汰燃煤電廠,而發展中經濟體則應在2040年前完成這一任務。我國可以通過能源替代、電氣化、節能技術改造、資源循環利用等方式推進減煤進程。由于我國大部分火力發電廠投入運行時間短,且近年來新增了不少火力發電廠,我們應綜合考慮火電設施的清潔改造和有序退出。同時從實際出發,發揮煤炭在我國能源供應中的“穩定器”作用。
2. 加強重點領域節能增效,進一步提高能源效率
工業、建筑和交通是提高能源使用效率的重點領域。作為制造業大國,我國的工業能源消費量占全球工業能源消費總量的38%,超過歐盟、美國、印度和日本的總和,工業領域的節能增效對提升我國能源使用效率具有舉足輕重的作用。為進一步提高工業領域的能源使用效率,應加快清潔能源的替代步伐,推進電氣化和資源循環利用,采用更高效的動力系統和設備,推廣使用更高效和數字化的生產流程和技術、更嚴格的能源管理體系等。
同時,應進一步提高建筑和交通領域的能源使用效率。在建筑領域,擴大可再生能源的使用規模,提高電氣化水平,對建筑物進行節能改造,采用更高的建筑節能標準,實施建筑用能的智能化管理等。在交通領域,應繼續普及乘用電動汽車,推廣使用氫燃料電池交通運輸工具,實行更嚴格的燃油和碳排放標準,以提高能源使用效率。
3. 深化“一帶一路”清潔能源合作,維護開放公正的世界貿易體系
“一帶一路”是我國領導人提出的合作倡議,旨在通過開放包容的合作加強沿線國家的互聯互通,促進共同發展與繁榮。自倡議提出以來,我國與“一帶一路”沿線國家在能源基礎設施、能源貿易、能源科技創新、能源投融資等方面開展了豐富多樣的合作。我國在非洲、亞洲、南美洲、中東歐國家投資建設了一大批清潔能源項目,涉及光伏發電、風電、水電、核電、新能源汽車、電池、礦產資源等領域。清潔能源正在成為“一帶一路”合作的新亮點,這些項目不僅為投資所在國的經濟發展和民生改善發揮了積極作用,也為全球綠色和可持續發展做出了貢獻。
在新能源地緣政治加速演變、貿易保護主義盛行的國際形勢下,深化“一帶一路”清潔能源合作具有十分重要的現實意義。我國與“一帶一路”沿線國家在清潔能源領域有巨大的合作潛力。許多沿線國家不但有清潔能源投資需求,而且還是一些關鍵礦物的主要產地。加強與這些國家的清潔能源合作,可以發揮我國在清潔能源領域的技術和產能優勢,充分挖掘海外市場潛力,利用海外資源,進一步提升我國清潔能源產業的國際競爭力。
我們應堅定維護以世界貿易組織為基礎的開放公正的世界貿易體系,反對濫用關稅、單邊貿易制裁等手段阻礙正常的貿易往來,減少貿易和投資壁壘,促進全球清潔能源合作,推動實現全球氣候目標和綠色可持續發展。
作者:彭賓,中國環境科學學會
本文來源于《世界環境》2024.04期觀點欄目
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