能源转型的关键，是能够规模地开发和使用新型能源。新型能源，是指风电能、太阳能(包括光伏、光热、热动力利用方式)、生物质能以及海洋能。这些能源一般具有以下几点最基本的特征，也是对转型能源最基本的要求：一是能源开发利用在技术和经济上是可行的。技术上可行，才有能源开发利用的可能;经济上可行，才能够得到可持续的推广应用，且应在计入环境成本等因素的条件下，单位能量的成本在可以承受的水平。二是能源在开发、运输和使用过程中不会对环境、大气等带来负的外部效应。能源过程必然会对外部环境带来影响，但是这个影响要么是正面的，要么其负面影响是在可接受的范围之内，或者可以通过技术和管理措施加以修正的。第三，这种能源可以安全地大规模开发利用，从而具备替代传统能源的能力。

　　目前，符合这三个特征的能源，包括水电能、风电能、太阳能、生物质能等新能源。核能实际上也是清洁的能源，但是自福岛核电站事故以来，发展并不顺利。

　　对于这几种能源，在笔者看来，还是存在一些关键的问题没有解决，这些问题不解决，就难以真正成功地实现能源转型。

　　第一，决定太阳能、风能、水电能等的资源蕴藏量的主要因素，是受经纬度决定的环境气候、地理特点和地质特征等，在资源查探技术与能力基本成熟的情况下，资源蕴藏量是相对稳定的，在较长时期内不会有大幅度起落，除非局部地理或者全球气候发生突变。这一点在当前的能源转型讨论中很少提及，但却是十分重要的。这和化石能源资源很不一样——化石能源资源在每一年几乎都有新的矿藏发现。新型能源可开发的资源储量能不能满足未来的能源需求?笔者研究发现，至少对于中国而言，将所有技术可开发的太阳能、水电能、风电能均开发利用后，依然不能平衡中国未来强劲的能源需求。在分析的各种情景下，目标年需要化石能源平衡的能源需求份额较大。这是一个值得重视的问题，如果不能够提前预见并做好准备，在化石能源难以为继的情况下，能源出现断崖式的“硬”断供，从而引发经济和社会的混乱，不是不可能发生的事情。

　　第二，在资源蕴藏总量一定的情况下，要增加新型能源的供应能力，唯一的途径是通过先进技术手段提高能源转换的效率。对于风电能来讲，就是能否改变风电能依靠风轮转换成电能的技术路线，以突破贝茨理论的转换效率限制，同时降低风电能转换设备的制造难度。对于太阳能光伏利用来讲，就是如何不断提高太阳能光伏转换的效率。目前投入商业应用的先进光伏发电的转换效率大约25%，理论上，这个效率可以提高到70%以上。随着转换效率的提高，太阳能作为供应能源的供应能力可以得到大幅度增强。

　　第三，新型能源具有间歇性和不可确定性的特点，与连续、可靠、可持续稳定的能源供应要求相矛盾。因此，在发展新型能源的同时，必须发展配套的能源技术，其中最为重要的是大容量的能源储存技术，以及具有与新型能源互补特性或逆向调节特性的能源。在以新型能源为主的能源系统中，系统本身不具备足够的调节容量，或者没有安装足够容量的储能设备，系统能源供应的稳定性、安全性和可靠性无法保障，新型能源也就不能作为主力能源。

　　三、中国能源转型的前景和挑战

　　作为一个有抱负的民族和国家，中国在能源问题上的基本方针是要加强国际合作以实现全球能源的理想治理，同时又必须实现能源独立自主——不仅仅是能源供应，也包括能源核心技术和能源治理——从而实现独立自主和安全充分发展，这确实是一个严峻的挑战。

　　分析中国能源转型过程的基本思路是，设定一个经济目标和相应的能源目标值，并由此反推，推算达到这个目标值所需的合理时间和各水平年的平均增长速度，以及各个水平年能源配置的基本结构，从而可以模拟能源转型的完整过程。笔者在模拟分析中，考虑在三十年的时间内，中国人口基数维持14亿不变，人均GDP4.23万美元，达到德国2018年水平，能源强度1.08千瓦时/美元，达到欧盟2017年的水平。考虑水电能、风能和太阳能资源到目标年实现充分开发利用，按照三种化石能源不同的增长组合，能源需求的缺口由核电能补足，对能源转型分四个场景进行分析。分析表明，到目标年，中国的一次能源总需求将达到63.2亿吨标准油，为2018年的1.93倍，年人均能源消耗能源189.6吉焦。

　　分析四种能源转型场景，显示中国在能源转型过程中，煤炭将持续作为基础能源，到目标年最为理想的情况下，煤炭依旧是一次能源消费中占比最高、达到41%，其次是核能，占比将达到12%，其后一次是风能11%、石油10%、太阳能9%、水电能8%、天然气7%。基于此能源结构，在终端能源消费中，电能消费占比将达到52.8%。

　　展望中国的能源转型，有几个问题需要重点关注:

　　第一，关于煤炭的地位问题。中国是一个能源资源短缺的国家，化石能源资源储量只有全球的8.3%，其中石油占全球的1.5%，天然气占全球的3.1%，即使最为丰富的煤炭，也只占全球的13.2%，只有美国的一半左右。近年来，中国煤炭生产量大，2018年的储采比只有38年。因此，煤炭是中国的主力能源，但是也是最需要谨慎利用、精心安排利用的能源。如果煤炭利用不当，中国的能源安全得不到可靠保障，无法实现能源的“软”转型。