《巴黎协定》背景下传统能源应该如何转型

　　《巴黎协定》的签订和生效是中国能源结构转型进程加快的信号，同时也给能源结构转型设定了一系列的基本目标。中国政府在“国家自主贡献(INDC)”中提到，碳排放在2030年达到峰值，碳强度与2005年相比下降60%至65%。结合全球2050年温升控制在2摄氏度以下等一系列目标分析后，2050年中国碳排放份额为35亿吨左右。然而，如果按照中国目前的化石能源消费结构，是很难实现上述目标的。那么，在《巴黎协定》背景下，中国的传统能源如何转型，值得关注。

　　面对越来越严重的环境危机，人类迫切地认识到，要改变目前全球温升速度和大气环境状况，仅仅依靠自然选择是很难完成的。为此，历经4年谈判、涵盖全球55%以上的温室气体排放量的《巴黎协定》应运而生，并且将“全球平均升高气温控制在1.5摄氏度以内(与工业革命前相比)”作为努力的目标。

　　为了将未来大气二氧化碳浓度控制在450ppm的范围之内，必须大幅度降低当前的碳排放强度，适当调整一次能源消费结构。而中国减少能源系统的碳排放强度主要有三个方面的手段：其一是对于排放源的碳捕捉、封存和利用；其二是能源结构转型升级；其三是节能增效。就这三个方面来说，能源结构转型涉及方面广、转型成本高并且转型周期长，截至目前依然没有较为清晰有效的转型方向。

　　结合能源使用的历史和已经完成能源结构调整的国家来看，能源结构转型主要有三个特点：散烧式到集中式再到分布式、高碳到低碳再到无碳、无附加值到低附加值到高附加值。煤炭与石油和天然气相比，燃烧效率低、附加值低、环境负外部性大，因此，对于煤炭的取代所获得的环境效益最大。中国是世界最大煤炭生产和消费国，控制煤炭消费总量在一定程度上已经成为共识。根据中国石油大学(北京)国际能源经济与气候变化联合研究中心(简称联合研究中心)研究测算显示：2013年全国表观能源消费量37.5亿吨标准煤，而真正被经济社会所使用的能源量只有24.4亿吨标准煤，能源损失量13.1亿吨标准煤(占能源消费总量31.6%)，损失的能源中58%来自煤炭的消费。

　　对于中国煤炭消费总量的控制，实践证明通过结构转换替代减煤是标本兼治的最优途径。在中国煤炭消费结构中，发电用煤占比约50%，这一部分煤炭利用效率较高，辅助碳捕捉封存技术的情况下排放量可控。而除集中发电用煤之外，还有一部分小发电机组和居民供热等使用的散烧煤炭，由于集中程度低、劣质煤炭占比大，导致排放系数远高于燃煤电厂。据粗略统计，中国散煤消费量为10亿吨左右，对于空气污染物排放量的“贡献率”却高达50%。对于这一部分煤炭的治理，实际上获得的环境效益是较大的。因此结合中国国情，化石能源治理首先应控制煤炭消费量，而控制煤炭之中首先治理散煤消费。

　　目前，控制煤炭消费量的关键问题就是对散烧煤炭的取代。考虑到中国大气污染治理的紧迫性，对于散烧煤炭的取代在短期内需要依靠相对清洁高效的天然气来实现。天然气利用效率较煤炭高10%以上，以天然气为能源基础的分布式燃料电池综合效率达70%以上。由于散烧煤炭主要用于工业燃煤锅炉、居民供暖锅炉和小型发电机组，采用天然气替代后，天然气方便运输、锅炉转换成本低、清洁高效的优势可以得到充分发挥。根据油气行业气候倡议组织(OGCI)最新研究报告显示，每一万千瓦时天然气发电排放的温室气体接近500千克二氧化碳当量，是火电排放的1/2。不仅如此，我国还有丰富的生物质能，生物质天然气资源潜力超过3000亿立方米/年。生物质能丰富的区域与煤炭散烧利用区域高度重合，进一步降低了气代煤的转换成本，提升了生物质能源进入市场的程度。

　　《巴黎协定》中，中国政府在“国家自主贡献(INDC)”中提到，碳排放在2030年达到峰值，碳强度与2005年相比下降60%至65%。结合全球2050年温升控制在2摄氏度以下等一系列目标分析后，2050年中国碳排放份额为35亿吨左右。如果按照中国目前的化石能源消费结构，很难实现上述目标。世界上主要发达国家的化石能源消费量控制路径，基本遵循着煤炭—石油—天然气这一基本规律。因此，除了对煤炭消费总量控制之外，石油产业的清洁低碳发展同样极其重要。石油资源是交通运输的主要能源，2014年中国石油消费中交通运输部门直接消费1.95亿吨标油(占当年全国石油消费量27%)，排放二氧化碳近6亿吨，并且汽车燃烧产生的尾气排放已经成为了严重影响空气质量的首要因素。短期来看石油消费量的控制可以采用深化油品升级等方式，但随着升级程度的加深和汽车数量的增加，油品升级所带来的正环境效益将越来越少且升级成本指数式增加。长期来看，利用电动汽车对于燃油汽车进行替代是根本途径。

　　目前，电动汽车发展依然面临着很大的挑战。首先就是电动汽车并没有看上去那么“清洁”。根据联合研究中心研究成果显示，在现有能源结构下，考虑全生命周期时，电动汽车每公里排放0.05千克二氧化碳，是传统燃油汽车的125%。然而，原因并不是电动汽车不清洁，而是电动汽车上游电源的来源不清洁。电动汽车对于排放的削减程度，主要取决于电力来源中煤电所占比重。其次，电动汽车的无序充电对于电网产生巨大冲击，扩大昼夜峰谷差。

　　造成电动汽车对环境和电网产生影响的主要原因是上游电源不清洁和无序充电。电动汽车与可再生能源协同发展后会产生双赢的结果：首先，可再生能源有着天生间歇性发电的特性，而电动汽车本身就是良好的储能设备，如果利用合理政策调整电动汽车有序充电，不仅会带来大量的“削峰填谷”的经济效益，同时还会使可再生能源使用比例大幅上升；其次，电动汽车的不清洁主要由电力来源的不清洁决定的，与可再生能源协同发展后，将有效提高全生命周期的节能减排效益。

　　《巴黎协定》的签订和生效，是中国能源结构转型进程加快的信号，同时也给能源结构转型设定了一系列的基本目标。在这样的背景下，中国能源产业亟待明确的变革方向和清晰的变革思路。结合能源转型的历史和已经完成能源结构转型升级的国家经验来看，中国中长期能源结构转型应该遵循分布式和集中式并举、高碳向低碳甚至无碳过渡、可再生能源与储能设备协同发展。

　　具体来说，首先停止大型煤电机组项目的审批和建设，高效地利用现有的煤电，防止地方政府和企业因煤炭价格暂时的起伏而产生投资冲动。其次，短期内以先进产能替代落后产能，通过政策手段引导取代小煤电机组、小燃煤锅炉，发展天然气发电项目，尤其是在有条件的地区大力发展分布式生物质天然气发电产业；长期来看应该合理建设电网，提高电力消费比例的同时加快推进可再生能源的并网发电。再次，短期内继续深化油品升级、利用技术进步提升内燃机效率、加强汽车尾气监控，长期来看坚持可再生能源与电动汽车协同发展的策略。最后，广泛采用PPP(公私合营)的方式，在政府主导的情况下引导小资金撬动社会大资金，在盈利性项目中政府仅发挥监督者的作用，在非营利性项目或者预期盈利不足的项目中，政府利用适当补贴、税收减免等手段鼓励社会资本进入，在缓解政府债务压力的同时加快能源结构转型升级。（来源：中国石油大学（北京）国际能源经济与气候变化联合研究中心 ）