导读：2016上海能源创新论坛已于8月19日举办，本次论坛以“能源创新：油气行业新机遇”为主题，由申能集团上海国际能源创新中心主办，南方电网传媒有限公司承办，汇聚了来自业界、学界和政府多方人士，以期激发能源领域的创新力量。对气候变化的科学认识早已形成，应对气候变化需要怎样的能源体系？以下内容来自清华大学原常务副校长何建坤在论坛上的演讲。

巴黎协定对2020年以后全球应对气候变化做出了新的制度性安排，一方面体现了世界各国对气候变化问题在科学上的空前共识，另一方面也体现了世界各国合作应对气候变化的强烈政治意愿。那么，气候变化背景下，能源创新的关键是什么？

近百年以来，地球正在面临着紧迫的气候变化过程。下面这张图是两万年以来温度升高趋势。地球气候系统有一个规律性的交替，周期是十万年左右。这张图反映了近两万年温度变化。

从图上可以看出，现在地球的气温正处在比较高的时期。而且近百年以来，气温出现了异常、快速上升的趋势，也就是最右端的这条近于垂直的一条直线。如果按现在的发展趋势，这条线到本世纪末就会超过地球系统自然波动规律的上限。这样的变化将对地球和人类带来紧迫的、甚至不可逆转的威胁。所以中美两国元首的联合声明中提出，气候变化是人类面临着的最大威胁，全球应对气候变化是一个紧迫的进程。

为什么近百年以来，地球气温出现了异常的上升？研究表明是人为活动造成的，是我们人类自己长期闯的祸。工业革命以来，人类的工业活动排放了大量温室气体，使大气当中温室气体的浓度不断增加，温室效应不断增强，导致气候不断变暖。温室气体主要由二氧化碳、甲烷、氧化氮、含氟气体等组成。其中最主要的是能源消费当中的二氧化碳排放。工业革命以来，人类大量地消费煤炭、石油、天然气等化石能源，在化石能源燃烧过程中产生二氧化碳，经排放后长期聚集在大气当中，发挥温室效应的作用，导致温度上升。工业革命以前，大气当中二氧化碳的浓度是280个ppm(parts per million)，一个ppm是百万分之一，也就是工业革命之前，每一百万个大气分子当中就有280个分子是二氧化碳分子。现在它的浓度已经提高到约400个ppm，增加了100多个ppm——这是造成当前气候变化的主要的原因。

人类社会应对气候变化，就要减少温室气体排放，稳定大气中温室气体的浓度，防止地球过高温升。减少温室气体排放的核心，主要是减少化石能源消费中的二氧化碳排放，也就要减少化石能源的消费量，所以应对气候变化也引发了世界范围之内能源体系的革命性变革。

《巴黎协定》确立了应对气候变化的长期目标是把未来地球的温度升高范围控制在工业革命前的2℃之内，并且努力争取控制在1.5℃以下。到目前为止，全球的温升相比工业革命前已经增加了0.85℃。也就是说未来全球的温升，将控制在比现在的温度高1℃左右这样一个范围之内。在这样一个保护全人类地球生态的目标之下，各国必须要采取减缓温室气体排放的进程。

在巴黎协定之前，《京都议定书》中减排的机制是“自上而下”地给发达国家规定减排指标。巴黎协定对所有国家，包括发达国家和发展中国家都具有法律约束力。它采取的机制不是自上而下的分配每个国家温室气体减排的数量，而是各国自觉地“自下而上”地提出国家自主决定的减排目标和行动计划。以各国的自愿合作行动为基础，开展全球的减排行动。当然，各国自主承诺的目标和行动可能实现不了全球温升不超过2度的目标。巴黎协定决定每5年对全球的减排行动进行集体盘点，看一看距离实现2度目标的减排缺口，再以此激励各国，进一步加大减排行动。

各国的自觉行动和国际社会集体盘点，通过各国协调和加大减排力度来实现全球控制温升2度的目标，实际上也面临着非常大的困难。不要说1.5度，即使2度的目标下，到2030年，全球的温室气体的排放量也必须从2010年的500亿吨二氧化碳当量下降到400亿吨。但是按照现在的各国自己承诺的减排的目标和行动方案来看，加起来到2030年还要增加到550亿吨。所以到2030年，一年的排放量大体上就要有150亿吨二氧化碳当量的缺口。这相当于中国和美国两国的能源消费的二氧化碳排放量的总和。所以这个缺口量是巨大的，各国的紧迫性和减排的压力也是巨大的。

巴黎协定还提出如果实现控制温升2度的目标，到本世纪下半叶要实现温室气体排放源的人为排放和吸收汇的平衡。换句话说，就是到本世纪下半叶实现温室气体的净零排放，基本上不再排放温室气体。大体上1.5度目标是2060年，2度目标要2080年要实现。实现二氧化碳净零排放首先必须是能源系统实现近零排放，换句话说，到本世纪下半叶要基本上结束使用化石能源，要从当前以化石能源为支柱的能源体系转变为以新能源和可再生能源为主体的零碳能源体系。如果那个时间还不能实现完全的能源替代的话，化石能源消费产生的二氧化碳，必须要采取CO2捕集和埋存（CCS）技术。比如说燃煤电站或者天然气电站，将燃烧过程中产生二氧化碳收集起来，变成液体，再埋存在地下。这样虽然产生了二氧化碳，但是与大气隔离埋存在地下，不产生温室效应。这个CCS技术，一来是消耗能源太多，另外也有很高的成本。所以最根本的途径，还是要用新能源和可再生能源来取代化石能源，所以未来能源体系的变革就是要形成一个大比例可再生能源的能源系统。要适应这个变化趋势，使得很多国家都制定了长期的战略路径。比如欧盟，特别是德国，就提出到2050年，能源总供给的60%要来自于不包括核能在内的可再生能源；80%的电力要用可再生能源来提供。所以未来能源变革的趋势在气候变化的大背景之下会加速。

最近国际能源署和BP公司，都对未来能源的发展进行了展望。总体来看，在全球应对气候变化的背景之下，未来能源的需求会放缓，二氧化碳的排放增长也会更加放缓。从2000年到2015年，这15年的期间二氧化碳排放的增长率大概是在2%以上。未来的15年，从2015年到2030年，二氧化碳排放增长率会降到1%以下，也就是减少一倍的增速。从GDP的发展来看，过去15年和未来15年大体上全球平均仍然保持在3%左右的区间。能源消费和二氧化碳排放的增速减缓，就意味着节能和能源替代的力度加大。单位GDP排放二氧化碳强度下降的速度也要比原来的15年有倍增的趋势。

然而这样一个趋势之下，距离全球实现控制温升2℃的目标仍然有很大的差距。尽管未来二氧化碳的排放增速会从前15年的2%以上下降不到1%。但是到2030年，二氧化碳排放的总量仍然要比当前增加20%左右。但如果要实现2℃目标，2030年的CO2排放量需要比当前还要低20%到30%，所以这样的一个减排缺口仍然还是明显的。也就是说现在各国的努力和排放的趋势不能够实现全球控制温升不超过2度的目标，所以未来能源变革的形势会更加紧迫，各国都会面临很大的压力，所以推动能源体系的变革和技术创新也是实现应对气候变化的根本的途径。

能源体系变革也是我们国内实现绿色低碳发展的关键着力点，因为应对气候变化、减少二氧化碳排放，就要减少化石能源的消费；减少化石能源的消费，同样也减少了二氧化硫、氮氧化物等常规污染物的排放水平，也有利于改善环境，建设资源节约型、环境友好型社会。所以能源体系的变革，具有降低二氧化碳排放、保护全球气候和国内改善环境、节约资源、实现可持续发展的协同效应。所以从国内可持续发展和全球保护人类生态两个角度来看，就会更加坚定推动能源生产和消费革命的部署和决心。

巴黎协定采取的减排机制是各国自主决定的减排目标。中国在巴黎会议之前提出了中国的自主决定贡献目标，大体上也都集中在能源领域，也都是我们能源体系变革的一些战略性的目标。第一个目标就是提出到2030年，单位GDP的二氧化碳排放比2015年下降60%到65%。2009年哥本哈根的气候大会上，当时各国提出2020年的减排目标的时候，中国提到到2020年，单位GDP的CO2强度比2015年下降40%到45%的目标。2015年底已经下降了38.2%，“十三五”又制定了下降18%的目标。如果再完成“十三五”的目标，到2020年，单位GDP的CO2强度下降的幅度就会达到50%左右，超出我们对外承诺的40%到45%的目标。现在进一步提出2030年的目标，是下降60%到65%。这个目标的实现，要比实现2020年下降40%到45%的目标有更大的力度。单位GDP二氧化碳排放量的下降的速度，每年要超过4%。像美国和欧洲这些国家，也都提到未来减排的目标，当然他们是温室气体绝对量下降，但是由于它们的GDP增速比较慢，所以换算成单位GDP二氧化碳强度每年下降的速度，他们每年的下降速度还达不到4%，所以我们的目标要比他们更为积极和更为紧迫。

我国还提出了2030年非化石能源占比达到20%左右的目标。要实现这个目标，从可再生能源发展的速度和规模上看是世界上所罕见的。这意味着从当前到2030年，必须大规模增加包括风电、水电、核电、太阳能发电等非化石能源装机，大体上要增加十亿千瓦左右，相当于美国当前包含化石能源和非化石能源装机的总量，这个发展速度也是世界罕见的。特别是提出到2030年，二氧化碳的排放要达到峰值。二氧化碳排放达到峰值，就意味着经济发展方式和环境保护到了一个重要的转折点。二氧化碳达到峰值就意味着经济社会发展相应的能源需求的增长要全部由非化石能源来满足，煤炭石油等化石能源的消费不能够再增长。到2030年左右，我国仍然要保持较高的GDP增速。这个时间要使二氧化碳达到峰值，必须要有更大幅度的单位GDP的CO2强度的下降力度，所以需要更加快地发展新能源和可再生能源。到2030年以后，新能源可再生能源发展速度也需要有年均6%到8%的水平，这样才能支撑完成我们峰值目标的实现。

应对全球气候变化和促进国内的可持续发展，要加强能源领域的创新，建立清洁低碳、安全高效的能源生产体系和消费体系，最终建立以新能源和可再生能源为主体的可持续的体系。现在我们制定能源战略，不仅仅要考虑以能源的发展支持社会经济的发展，也必须考虑引导和调控国民经济的各个部门对能源的需求，所以“十二五”期间就提出了要控制能源消费总量这样一个目标，到2020年把能源消费的总量控制在50亿吨标煤以内。实现总量的控制目标就是对能源的消费量设置了一个天花板，在这个天花板下，如果GDP增速越快，单位GDP能耗下降的速度也要越快，以这样的方式来强化节能降碳。

另外一个是大比例可再生能源的目标。到2030年非化石比例要达到20%左右，到2050年非化石比例要进一步达到三分之一到二分之一，煤炭的比例也可能要下降到20%到30%。除了发展可再生能源之外，核能也起到比较重要的作用。因为可再生能源的间歇性，大比例可再生能源下电网的持续稳定运行，核能可以发挥比较重要的作用。我们国家的核电的成本比较低，在东部地区核电和煤电的价格是可以相比的。另外天然气是一种高效清洁和低碳的能源，每产生单位热量，天然气排的二氧化碳比煤炭要低40%以上。所以用天产气取代煤炭，在相当长的一段时期内，仍然是低碳发展的战略选择，所以未来天然气在能源消费当中的比重还会不断地持续地增加。

实现能源变革最主要的一个途径就是要推动能源的创新。实现低碳化能源体系的目标需要大量的投资，意味着新的经济增长点和战略性新兴产业的发展。发达国家也在利用这种机会，向发展中国家寻求市场，扩大影响力。中国未来在新能源建设的领域也要有大量的投入，也会创造出先进的具有国际竞争力的企业，将培育出新兴的高科技产业。所以发展先进的新的能源技术，也是大国科技竞争的重要的领域。另外，国家必须要加强政策支持力度，形成国家科技创新体系，为能源体系变革和技术创新以及提升能源产业的核心竞争力，创造良好的制度环境、政策环境和市场环境。

在制度建设上，中国在2017年要启动全国统一的碳排放交易市场，对全国八大高耗能的行业约七千多家企业分配碳排放的额度，排放量高于分配额度的企业要到市场上购买碳排额度。碳市场的设立将二氧化碳排放的社会成本内部化，用市场化的手段来推进减排。

当前经济进入新常态，在新常态下转换发展动力，转变增长方式，调整经济结构，促进产业升级、提质增效将会有利于能源的变革和经济发展方式的转型。因为现在经济发展方式的转变使得高耗能产业的比重不断下降，钢铁、水泥等高耗能产品已经趋于饱和并且开始下降，有利于降低单位GDP的能源强度，所以中国二氧化碳的排放的增速也会呈现较快的下降趋势。在“十一五”期间二氧化碳排放的年均增长率约6%，到“十二五”期间已经下降到2.7％，特别是最近两年，基本趋于平稳状态。预计“十三五”期间，二氧化碳排放的增长率可能会在1.5%左右，也有可能会更低。这也为2030年二氧化碳排放达到峰值创造了条件。

总体来讲，在当前国际形势和国内新常态下，经济发展方式转型的态势之下，要统筹国内可持续发展和国际应对气候变化的两个大局，加强经济能源环境和应对气候变化的协同治理，实现多方共赢的目标。我们既要促进经济持续稳定地增长，又要逐渐减缓和降低二氧化碳的排放，降低化石能源的消费量，所以我们只有通过能源体系的革命来促进经济走上绿色和低碳的发展路径，实现经济持续发展和应对气候变化的共赢，同时我国也要引领全球应对气候变化的新机制建设。在全球气候治理当中发挥积极的引领作用，在促进国内可持续发展的同时，为保护地球生态做出发展中大国的积极贡献。