未來能源專題丨杜祥琬：能源的故事與雙碳目標

▐能源的故事與雙碳目標

杜祥琬

中國工程院院士、國家能源專家諮詢委員會副主任

院士論壇

尊敬的各位領 導，同志們大家好，首先感謝論壇的組織者組織今天的論壇，下面還有非常精彩的報告，剛纔幾位領導做了非常精彩的講話，下面我給大家從講故事說起，我們講未來能源，能源的故事。

大家都知道，從人類文明的開端就是火，大概170萬年前，自然能源火開啓了文明徵程的鑰匙，無論火的神話，叢林的大火還是鑽木取火，火促進了人類進化和文明的進步。

接着是柴薪和木炭，木炭是木材經不完全燃燒熱解的產物，碳是薪燒出來的，大概延續了幾百萬年，是人類的基礎燃料，要靠木炭人類需沿山林而居。然後有了城市的誕生，煤炭的價值就體現在這個地方，在中國漢朝時代大概6000多年前發現了煤炭，這是古代的植物在地下經過複雜的演變變成可燃性的礦物，煤比柴熱值高600多倍。煤炭有了，開始有了煤礦，又開始有了工業，比如說煤鍊鐵，這樣就有了城市的出現。

然後有了蒸汽機，又開始有了火車，把熱能變成動能這樣的轉換。煤炭時代爲近代的工業煥發了生機，正像英國一位作家所說，一些又小又破的村子轉眼變成了大城鎮，無休止的火焰、濃煙長期漂浮在城市的上空，人們從那個時候開始認識到煤炭的清潔、高效利用的重要性。之後有了石油，稱之爲工業的血液，中國在20世紀初有了第一口油田，新中國成立之後有了克拉瑪依、大慶。

石油和內燃機的結合成就了現代交通，成了國際競爭的着力點，成爲性價比最高的燃料。然後有了天然氣，天然氣又比煤炭的熱值高，這個數我就不讀了。現在的非常規天然氣，像頁岩氣的加盟是新的亮點。作家的筆下對煤炭時代有這樣的描述：有了煤，我們纔有了光明，有了力量、動力、健康和文明，否則我們只有黑暗、貧窮和野蠻。我在這裡補充一點，煤炭的出現首先是環保功臣，它制止了對森林的砍伐。狄更斯也說過：這是最好的時代，也是最壞的時代，是光明的時代，也是黑暗的時代，是希望的春季，也是悲傷的冬季。

總而言之，化石能源像雙刃劍，爲人類做出貢獻的同時，也對生態環境和氣候變化產生了負面的影響，同時提出了高效、清潔利用的挑戰。甚至提出瞭如何低碳，爲低碳做出貢獻。

從長遠看，化石能源不可再生性也是對它的根本制約。人類需要早做準備，應對氣候變化已經成了全球性的戰略問題。

後來有了電，這種能量不是能源，它是能源存在的形式，這種形式的發現使能源如虎添翼，極大改變了人類社會的經濟和生活。

我們國家能源資源稟賦的重要組成部分就是可再生能源資源，到現在我們已經開發了可再生能源還不到技術可開發資源量的1/10。非化石能源，從古代原始形式的利用走上現代工業化的利用，古代的水車有了水電，古代的取暖有了光伏、光熱，古代燒秸稈，現在可以做乙醇、沼氣發電、固態成型。

氫能大家都比較關心，它有多種的應用途徑，同時制氫有多種渠道，綠氫是方向，取決於非化石能源的發展，因爲發展氫能的初心就是源頭，就是要低碳、綠色，源頭要可持續。

但是風和光有三性問題：波動性、隨機性、間歇性，必須把它和儲能技術，靈活性資源和智能電網結合，以便做到中央提出的構建新能源佔比逐漸增加的新型電力系統，讓這個系統既安全可靠，又經濟可行，又綠色低碳，實現能源的可能三角，不是不可能三角。

說兩句核能，核能在20世紀初是基礎性的研究，後來變成了顛覆性技術，首先是軍事的應用，然後是民用，現在有了核裂變，將來有核聚變。我們國家商用的核裂變機組大約50臺，核能發展了4.9%，還需要繼續發展，核聚變研究在我們本國和國際合作均已取得進展，地球上的人造太陽將打開未來能源的大門。

其實剛纔講了這麼多能源，可以說幾乎所有的能源物理本源來說都可以歸納爲核聚變，因爲像煤、油、氣是昨天的太陽能，它們是由昨天的生物變成的，所以太陽上的核聚變有太陽能，我們稱之爲太陽能的可再生能源。電和氫是二次能源，是由一次能源產生的二次能源，而明天的太陽能未來能源既有太陽上的核聚變，又有地球上的核聚變，就是人造太陽。

以上的能源共識支撐人類社會從原始文明到走了農耕文明，我們從工業文明走向生態文明，這個時候能源、氣候、環境、經濟要協同發展，實現共贏。

下面說幾句習主席提出來的碳達峰、碳中和這件大事的幾點認識：

第一，碳達峰、碳中和是順應綠色發展時代潮流，推動經濟社會高質量發展、可持續發展的必由之路。積極應對氣候變化已經成爲全球的共識，更在深刻影響全球的價值體系，正像習近平總書記所講，應對氣候變化是我們自己要做，而不是別人讓我們做。

以碳達峰、碳中和來驅動我們國家實現技術創新和發展轉型，這是經濟社會高質量發展的內在要求，也是生態環境高水平保護的必然要求，是縮小與主要發達國家之間差距的歷史機遇。同時作爲世界上最大的發展中國家和最大的溫室氣體排放國，我們國家實施積極的應對氣候變化的國家戰略和碳達峰、碳中和行動，將對保護地球家園做出重要的貢獻。

所以我們對於實現碳達峰、碳中和要保持戰略定力，這是第一點認識。

第二，我們國家碳達峰、碳中和麪臨減排幅度大、轉型任務重、時間窗口緊等挑戰和問題。拿2020年數據來說，我國溫室氣體排放總量爲139億噸二氧化碳當量，大約佔全球排放總量的27%。我國二氧化碳排放總量大概是116億噸，其中能源活動排放的二氧化碳大約是101億噸，佔全球能源活動排放二氧化碳的30%左右。

我們國家已經進入高排放國家的行列，未來還會繼續增加排放，一定要有壓力，從2020年的數據大家可以算出來，我國人均溫室氣體排放量接近10噸，是全球人均水平的1.5倍，超過了歐盟的人均排放。而人均的二氧化碳排放大於7噸，是全球人均平均量的1.7倍，超過了英、法、德等發達國家。

我們國家存在的難題在於產業結構偏重，第二產業貢獻40%的GDP，能源消費佔68%。能源結構偏煤，綜合效率偏低。中國的能源強度大約是全球平均水平的1.5倍，是OECD國家平均值的2.7倍，我們國家從碳達峰到碳中和，預留30年左右的時間，明顯短於發達國家，他們一般從達峰到中和50-70年，我們必須有全面的綠色低碳轉型，我們轉型的加速度要更大，挑戰也就更加艱鉅。

這個表更清楚一點，給出了各國能源強度和碳強度。這個藍色的就是能源強度，紅色的就是碳強度，左邊是中國，旁邊是世界平均水平，然後是各個發達國家，大家可以清楚地看到中國確實偏高，這兩個量逐步降低是一種進步，降低我們的碳強度和能源強度。

碳達峰、碳中和不是影響我們的經濟，而是一個進步，這個進步的標誌就是把碳強度和能源強度降下來，這是一個進步。

還有一點，通過積極探索、主動作爲。雖然有剛纔提到的困難，加快推動技術進步和發展轉型，可以實現高質量的碳達峰和如期的碳中和。碳達峰我們要堅持行業和地區遞次有序達峰的原則，鼓勵已達峰的地區不再增長，可再生能源豐富的地區儘早達峰，像鋼鐵、水泥這樣一些已經取得飽和的產業應該率先達峰。

這個圖不詳細解釋了，這是世界銀行的原始數據，畫出來就是這樣。橫軸是人均GDP，表示一個國家的發展水平，縱軸是人均的二氧化碳排放。大家可以看出來，歐美在發展的初期這個曲線都是爬坡型的，人均GDP升高，人均的排放也增加，我們國家處於現在的階段，但是到了一定的發展階段這個曲線變平了，他們繼續發展，從人均2萬美元到現在人均5萬多美元，經濟繼續發展，但是人均排放再不增長。

這個平的曲線非常說明問題，也就是所謂的達峰就是脫鉤，什麼是脫鉤?就是經濟繼續增長，但人均二氧化碳不再增長，他們現在也是化石能源佔主體地位，但是人均排放量不增加，這是一個非常重要的規律。也就是說，經濟發展和人均碳排放可以脫鉤，這是一個進步的拐點，所謂達峰的實質就是這樣的。

我想很多同志需要了解這一點。在這個基礎上繼續採取降碳、脫碳、碳移除等措施，根據工程院的計算，大概在2060年，溫室氣體排放量有望降到26億噸二氧化碳當量左右，其中二氧化碳排放可以控制在20億噸，碳移除總量大約26億噸，可以基本上實現碳中和。

總而言之，實現“雙碳”目標是一個複雜的系統工程，是一個長達幾十年的科學轉型過程。政策性很強，需要把握好節奏，積極而穩妥地實現目標，既要防止“一刀切”簡單化，又要防止轉型不力帶來落後和無效投資。先立後破，把好事辦好，深刻推動經濟與社會的變革和進步。

最後是我的一個觀點，八大戰略，助力實現“雙碳”目標：節能提效戰略，能源安全戰略，非化石能源替代戰略，再電氣化戰略，資源循環利用戰略，固碳戰略，數字化戰略，國際合作戰略。

最後一個觀點，碳中和是一個重要的里程碑，但也只是一個里程碑，現在我們講碳中和不是終點，人類社會還要發展，未來社會還要靠未來能源的支撐。從未來能源的角度我們就可以更好地理解“雙碳”目標的意義和它的歷史地位。

我就講這些，謝謝。

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