我国实现“双碳”目标面临的挑战及对策

2021-7-7 14:00 来源: 人民论坛 |作者: 庄贵阳

实现“双碳”目标面临的挑战


  实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会变革,党中央对这场大考有着清醒的认识。与发达国家相比,我国实现“双碳”目标时间更紧、幅度更大、困难更多、任务异常艰巨,既要有勇气直面调整,又要有智慧克服困难,智勇双全才能行稳致远。

  打造发展新范式任重道远。我国整体处于工业化中后期阶段,传统“三高一低”(高投入、高能耗、高污染、低效益)产业仍占较高比例。相当规模的制造业在国际产业链中还处于中低端,存在生产管理粗放、高碳燃料用量大、产品能耗物耗高、产品附加值低等问题。新形势下我国产业结构转型升级面临自主创新不足、关键技术“卡脖子”、能源资源利用效率低、各类生产要素成本上升等挑战,亟待转变建立在化石能源基础上的工业体系以及依赖资源、劳动力等要素驱动的传统增长模式。一方面,传统产业发展存在锁定效应和路径依赖;另一方面,新兴市场有待进一步激发。如今,我国开启了全面建设社会主义现代化国家新征程,在新发展阶段不仅要防范潜在增长率快速下降,还要避免需求制约导致实际增长率大幅低于潜在增长率。新动能培育在顺应工业体系调整、稳经济保就业的宏观环境中面临一系列客观压力,经济结构调整和产业升级任务艰巨,短期内实现碳排放与经济增长脱钩压力巨大。供给侧与需求侧都要不断改革,推动社会经济发展全面绿色转型。

  煤炭煤电转型关乎民生大局。碳达峰碳中和的深层次问题是能源问题,可再生能源替代化石能源是实现“双碳”目标的主导方向。但长久以来,我国能源资源禀赋被概括为“一煤独大”,呈“富煤贫油少气”的特征,严重制约减排进程。经国家统计局核算,2020年我国全年能源消费总量49.8亿吨标准煤,占能源消费总量的56.8%,相比2019年增长2.2%。我国煤炭消费量能源生产总量与煤炭消费量都居世界首位,石油和天然气对外依存度分别达到73%和43%,能源保障压力大。集能源生产者和消费者于一体的电力行业特别是火电行业,在供给和需求两端受到压力。2019年底,我国煤电装机容量高达10.4亿千瓦,占全球煤电装机的50%,煤电占据了我国约54%的煤炭使用量。联合国秘书长古特雷斯再三呼吁:取消全球所有计划中的煤炭项目,所有国家都需在2040年前淘汰煤炭;停止对于煤炭发电厂的国际资助,将投资转向可持续能源项目;启动全球努力,一家一家煤电厂地过渡,并最终实现公平转型。面对碳减排要求,我国大量的化石能源基础设施将带来高额的退出成本。作为传统劳动密集型产业,煤电退出涉及到数百万人,若延伸至上游煤炭行业则波及的人数会更加庞大。员工安置、社会保障问题事关社会稳定的民生大局。

  可再生能源消纳及存储障碍待解。“双碳”目标时间线轮廓清晰,构建清洁低碳高效安全的能源生产和消费体系是必然趋势。2019年我国非化石能源占一次能源比重仅为15.3%,超过2/3的新增能源需求仍主要由化石能源满足。非化石能源规模化、产业化的普遍应用不仅面临诸如调峰、远距离输送、储能等技术问题,还面临电网体制机制问题。种种原因在一定程度上抬高可再生能源电力成本,进而影响消纳,制约了可再生能源长远健康发展。从自身技术特性来看,风电、光伏、光热、地热、潮汐能受限于昼夜和气象条件等不可控的自然条件,不确定性大;生物质供应源头分散,原料收集困难;核电则存在核燃料资源限制和核安全问题。近中期内我国能源系统的转型依然要发挥煤电的兜底作用,保证电力供应的经济性、安全性、连续性。可再生能源发电具有波动性、随机性和间歇性的特点,电源与负荷集中距离较远。同时,我国尚未建立全国性的电力市场,电力长期以省域平衡为主,跨省跨区配置能力不足,严重制约了可再生能源大范围优化配置。从化石能源向可再生能源转变,需要在技术装备、系统结构、体制机制、投融资等方面进行全面变革。

  深度脱碳技术成本高且不成熟。从能源系统的角度看,实现碳中和,要求能源系统从工业革命以来建立的以化石能源为主体的能源体系转变为以可再生能源为主体的能源体系,实现能源体系的净零排放甚至负排放(生物质能源+碳捕获与封存利用)。从科技创新的角度看,低碳、零碳、负碳技术的发展尚不成熟,各类技术系统集成难,环节构成复杂,技术种类多,成本昂贵,亟需系统性的技术创新。低碳技术体系涉及可再生能源、负排放技术等领域,不同低碳技术的技术特性、应用领域、边际减排成本和减排潜力差异很大。我国脱碳成本曲线显示,可再生能源电力可为我国最初约50%的人类活动温室气体排放低成本脱碳,年度减排成本估算值约为2200亿美元。可再生能源电力的发展对诸多行业(包括发电和其他需要电气化的行业)减排提供支撑,而且在中长期内对于制备“绿色”氢能十分关键。在达到75%脱碳后,曲线将进入“高成本脱碳”区间,实现90%脱碳的年成本可能高达约1.8万亿美元。如果仅延续当前政策、投资和碳减排目标等,现有低碳、零碳和负排放技术难以支撑我国到2060年实现碳中和。被寄予期望的碳捕集利用与封存(CCUS)技术,成本十分高昂,动辄数亿甚至数十亿的投资和运行成本以及收益不足,卡住了CCUS项目的顺利建设。

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