建言“十四五”能源发展系列活动

第十一场：中国如何实现2060年前碳中和目标

2020年10月16日

总结报告

　　9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会一般性辩论上宣布，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这是一个伟大而及有远见的宣言，在全世界引起了巨大的正能量反响。

　　中国如何实现这个雄心勃勃的目标?应该遵从什么样的路线图?中国的碳中和目标对于全球实现到本世纪中叶打造繁荣的净零碳排放经济意味着什么?围绕着2060碳中和目标，国际社会对中国“十四五”期间的能源发展有什么期待和建议?

　　今年9月16日，总部在伦敦的能源转型委员会(Energy Transitions Commission)发布了最新报告《践行使命——打造全球零碳经济》。报告指出，到本世纪中叶打造繁荣的净零碳排放经济是一项可完成的使命，实现净零碳排放不仅技术可行，在经济上也是划算的。该报告列举了要实现这一目标所需要的当前行动和未来十年的行动步骤。去年11月，能源转型委员会联合落基山研究所，联合发布了《中国2050：一个全面实现现代化国家的零碳图景》报告。该报告描绘了中国在本世纪中叶经济发展达到中等发达国家水平，同时实现净零碳排放的图景，并通过详实的分部门分析，阐明了实现这一蓝图的经济和技术可行性。

　　2020年10月16日，北京国际能源专家俱乐部、亚洲开发银行、北京大学能源研究院联合举办了“建言'十四五'能源发展”系列活动的第11场，邀请了能源转型委员会和落基山研究所主要负责人，分享其研究成果，并就“十四五”期间为落实2060碳中和目标应该采取的行动进行了研讨。

　　会上，落基山研究所常务董事兼北京代表处首席代表李婷进行开场致辞。能源转型委员会主席Adair Turner勋爵以“全球打造零碳经济的可行性和中国实现2060年前碳中和的重要意义”为题做了主旨发言。落基山研究所资深董事Carla Frisch女士就“美国在零碳目标方面的立场和动向”进行了分享。落基山研究所董事陈济博士就“中国2060碳中和目标下的零碳图景”为题进行了主旨发言。美国能源部原副部长、哥伦比亚大学全球能源政策中心创始研究员David Sandalow先生做了评论。

　　“十四五”国家能源规划专家委员会专家委副组长周大地，中石化集团原董事长傅成玉，亚行首席能源官翟永平，北大能源研究院副院长杨雷、帝国理工学院荣誉研究员杨玉峰等做了点评发言。来自国家部委、学术机构和相关企业约40位能源行业专家学者出席了本次会议。

　　北京国际能源专家俱乐部总裁陈新华主持了本次会议。

　　1. Adair Turner勋爵的主要观点总结

　　能源转型委员会主席Adair Turner勋爵的演讲题目是“全球打造零碳经济的可行性和中国实现2060年前碳中和的重要意义”，主要观点总结如下。

　　(1)全球经济到2050/60年实现能源和工业系统的零碳排放是技术可行和经济可行的。

　　从全球看，发达国家在2050年前、发展中国家在2060年前实现能源和工业系统的零碳排放，而不依赖永久性、大规模、基于自然的碳汇解决方案在技术和经济上是可行的。该结论有以下几个方面的事实来支撑：

　　首先，来自可再生能源的电力成本及其系统成本大幅下降。例如，光伏的成本在过去十年内下降了90%，风电的成本下降了50%~60%。规模经济和学习曲线效应是成本快速下降的一大驱动力，尤其当全社会举力发展可再生能源电力时，相应的成本还有进一步下降的空间。除了平准化成本外，可再生能源电力的实际拍卖的价格也体现了成本大幅下降的特征。比如，对于太阳能光伏，很多地方的拍卖价低至约20美元每兆瓦时。此外，储能的成本大幅下降，为大规模可再生能源供应的间歇性提供了具有成本竞争力的解决方案。在过去十年中，电池的成本下降了85%，还有进一步下降的空间。从2010到2019年，电池价格平均每年下降18%。2017年，彭博新能源财经预测，电池价格在2025年将低至100美元/千瓦时，但这一水平已极有可能在2023年达到。针对全球不同区域的气候条件和日间/季节性负荷的变化，可行且具有经济竞争力的解决方案也已经存在。能源转型委员会《践行使命，打造全球零碳经济》报告指出，到2035年，在可再生能源占比大于80%的电力系统，即使在空间受限的地区，全系统的总成本(发电，日内调峰、季节性平衡和备用成本)也只有80美元/MWh，接近传统燃气发电相的水平(约65美元/MWh)，在条件优异的地区，系统总成本甚至可低至31美元/MWh。

　　从需求侧看，一方面，电气化的发展将大幅提升能源利用效率。在交通领域，到2025年左右，购买和使用电动车的成本将低于燃油车。从百公里等效油耗看，电动汽车的能源消耗量仅为燃油车的1/4。实际上，电动车的渗透率正逐年上升，且发展速度持续加快，内燃机技术恐怕很快会被淘汰。在建筑供暖领域，以获取每千瓦时热量所需的终端能源计算，电热泵所需的能耗只有标准燃气锅炉的12%。另方面，即使在重工业、长距离和重型交通等难以减排的领域，也有可行的脱碳方案。在重工业方面，水泥的生产可结合碳捕集、封存和利用(CCUS)，以及零碳电力、生物质等能源用于供热，新型水泥化学也将是可行的方案。在钢铁生产中，传统的焦炭还原路径可结合CCUS，还可采用氢气直接还原铁、直接电解等新型路径。在塑料生产方面，除了CCUS的运用外，电气化供热、以生物质作为原料和新型的电化学过程都是可行的脱碳方案。对于长距离重型交通，直接电气化以及以氢、氨、合成燃料为载体的间接电气化和生物燃料的应用都是可行的方案。

　　从供给侧看，除了以上已提到的零碳电力外，零碳氢能的成本竞争力也将大幅提升。一方面，零碳电力价格的大幅下降会使绿氢的成本具有经济性;另方面，制氢设备成本的还将持续降低。中国在制氢设备的成本优势尤为突出，在彭博新能源财经给出的乐观情景下，中国的大型电解水项目的系统设备成本的目前水平已低至200美元/千瓦，是欧美国家的1/6，到2050年，中国的成本还能进一步降低到80美元/千瓦，即便在保守情景下，中国2050年电解水设备成本也将低至98美元/千瓦。可见，中国的电解制氢设备成本下降还有很大的空间，尤其是在未来几十年内对氢的需求大幅上涨的情况下，规模效应将得到充分的发挥。

　　总的来说，在零碳图景中，能源供给和消费方式将发生较大改变。在全世界终端能源消费总量中，电的占比将由2018年的19%增长到2050年的70%左右，电力需求将从目前的27万亿度/年增长到2050年的90~120万亿度/年。电力除了用于直接电气化，还将用于氢的生产。与此同时，零碳转型也将使化石能源的需求大幅下降。和目前水平相比，2050年煤炭和石油的消费量均将下降90%以上，天然气消费量下降30%以上。

　　(2)未来十年对于中国实现2060碳中和目标尤为重要，需要将碳排放量降低一半。

　　从全球层面看，如果要将温升控制在1.5℃内，就要在未来十年将碳排放量降低一半，这一阶段性目标的实现对于2060甚至2050年实现零碳排放非常重要。在前10年减排一半的基础上再接下来的30年，则要完成新技术的应用，还要实现存量资产的重新构建。这一挑战，对于具有极强执行力的中国来说，既是使命必达，又是重大的机遇。在短期内，必须有快速和实际的行动。