未来能源专题丨杜祥琬：能源的故事与双碳目标

▐能源的故事与双碳目标

杜祥琬

中国工程院院士、国家能源专家咨询委员会副主任

院士论坛

尊敬的各位领 导，同志们大家好，首先感谢论坛的组织者组织今天的论坛，下面还有非常精彩的报告，刚才几位领导做了非常精彩的讲话，下面我给大家从讲故事说起，我们讲未来能源，能源的故事。

大家都知道，从人类文明的开端就是火，大概170万年前，自然能源火开启了文明征程的钥匙，无论火的神话，丛林的大火还是钻木取火，火促进了人类进化和文明的进步。

接着是柴薪和木炭，木炭是木材经不完全燃烧热解的产物，碳是薪烧出来的，大概延续了几百万年，是人类的基础燃料，要靠木炭人类需沿山林而居。然后有了城市的诞生，煤炭的价值就体现在这个地方，在中国汉朝时代大概6000多年前发现了煤炭，这是古代的植物在地下经过复杂的演变变成可燃性的矿物，煤比柴热值高600多倍。煤炭有了，开始有了煤矿，又开始有了工业，比如说煤炼铁，这样就有了城市的出现。

然后有了蒸汽机，又开始有了火车，把热能变成动能这样的转换。煤炭时代为近代的工业焕发了生机，正像英国一位作家所说，一些又小又破的村子转眼变成了大城镇，无休止的火焰、浓烟长期漂浮在城市的上空，人们从那个时候开始认识到煤炭的清洁、高效利用的重要性。之后有了石油，称之为工业的血液，中国在20世纪初有了第一口油田，新中国成立之后有了克拉玛依、大庆。

石油和内燃机的结合成就了现代交通，成了国际竞争的着力点，成为性价比最高的燃料。然后有了天然气，天然气又比煤炭的热值高，这个数我就不读了。现在的非常规天然气，像页岩气的加盟是新的亮点。作家的笔下对煤炭时代有这样的描述：有了煤，我们才有了光明，有了力量、动力、健康和文明，否则我们只有黑暗、贫穷和野蛮。我在这里补充一点，煤炭的出现首先是环保功臣，它制止了对森林的砍伐。狄更斯也说过：这是最好的时代，也是最坏的时代，是光明的时代，也是黑暗的时代，是希望的春季，也是悲伤的冬季。

总而言之，化石能源像双刃剑，为人类做出贡献的同时，也对生态环境和气候变化产生了负面的影响，同时提出了高效、清洁利用的挑战。甚至提出了如何低碳，为低碳做出贡献。

从长远看，化石能源不可再生性也是对它的根本制约。人类需要早做准备，应对气候变化已经成了全球性的战略问题。

后来有了电，这种能量不是能源，它是能源存在的形式，这种形式的发现使能源如虎添翼，极大改变了人类社会的经济和生活。

我们国家能源资源禀赋的重要组成部分就是可再生能源资源，到现在我们已经开发了可再生能源还不到技术可开发资源量的1/10。非化石能源，从古代原始形式的利用走上现代工业化的利用，古代的水车有了水电，古代的取暖有了光伏、光热，古代烧秸秆，现在可以做乙醇、沼气发电、固态成型。

氢能大家都比较关心，它有多种的应用途径，同时制氢有多种渠道，绿氢是方向，取决于非化石能源的发展，因为发展氢能的初心就是源头，就是要低碳、绿色，源头要可持续。

但是风和光有三性问题：波动性、随机性、间歇性，必须把它和储能技术，灵活性资源和智能电网结合，以便做到中央提出的构建新能源占比逐渐增加的新型电力系统，让这个系统既安全可靠，又经济可行，又绿色低碳，实现能源的可能三角，不是不可能三角。

说两句核能，核能在20世纪初是基础性的研究，后来变成了颠覆性技术，首先是军事的应用，然后是民用，现在有了核裂变，将来有核聚变。我们国家商用的核裂变机组大约50台，核能发展了4.9%，还需要继续发展，核聚变研究在我们本国和国际合作均已取得进展，地球上的人造太阳将打开未来能源的大门。

其实刚才讲了这么多能源，可以说几乎所有的能源物理本源来说都可以归纳为核聚变，因为像煤、油、气是昨天的太阳能，它们是由昨天的生物变成的，所以太阳上的核聚变有太阳能，我们称之为太阳能的可再生能源。电和氢是二次能源，是由一次能源产生的二次能源，而明天的太阳能未来能源既有太阳上的核聚变，又有地球上的核聚变，就是人造太阳。

以上的能源共识支撑人类社会从原始文明到走了农耕文明，我们从工业文明走向生态文明，这个时候能源、气候、环境、经济要协同发展，实现共赢。

下面说几句习主席提出来的碳达峰、碳中和这件大事的几点认识：

第一，碳达峰、碳中和是顺应绿色发展时代潮流，推动经济社会高质量发展、可持续发展的必由之路。积极应对气候变化已经成为全球的共识，更在深刻影响全球的价值体系，正像习近平总书记所讲，应对气候变化是我们自己要做，而不是别人让我们做。

以碳达峰、碳中和来驱动我们国家实现技术创新和发展转型，这是经济社会高质量发展的内在要求，也是生态环境高水平保护的必然要求，是缩小与主要发达国家之间差距的历史机遇。同时作为世界上最大的发展中国家和最大的温室气体排放国，我们国家实施积极的应对气候变化的国家战略和碳达峰、碳中和行动，将对保护地球家园做出重要的贡献。

所以我们对于实现碳达峰、碳中和要保持战略定力，这是第一点认识。

第二，我们国家碳达峰、碳中和面临减排幅度大、转型任务重、时间窗口紧等挑战和问题。拿2020年数据来说，我国温室气体排放总量为139亿吨二氧化碳当量，大约占全球排放总量的27%。我国二氧化碳排放总量大概是116亿吨，其中能源活动排放的二氧化碳大约是101亿吨，占全球能源活动排放二氧化碳的30%左右。

我们国家已经进入高排放国家的行列，未来还会继续增加排放，一定要有压力，从2020年的数据大家可以算出来，我国人均温室气体排放量接近10吨，是全球人均水平的1.5倍，超过了欧盟的人均排放。而人均的二氧化碳排放大于7吨，是全球人均平均量的1.7倍，超过了英、法、德等发达国家。

我们国家存在的难题在于产业结构偏重，第二产业贡献40%的GDP，能源消费占68%。能源结构偏煤，综合效率偏低。中国的能源强度大约是全球平均水平的1.5倍，是OECD国家平均值的2.7倍，我们国家从碳达峰到碳中和，预留30年左右的时间，明显短于发达国家，他们一般从达峰到中和50-70年，我们必须有全面的绿色低碳转型，我们转型的加速度要更大，挑战也就更加艰巨。

这个表更清楚一点，给出了各国能源强度和碳强度。这个蓝色的就是能源强度，红色的就是碳强度，左边是中国，旁边是世界平均水平，然后是各个发达国家，大家可以清楚地看到中国确实偏高，这两个量逐步降低是一种进步，降低我们的碳强度和能源强度。

碳达峰、碳中和不是影响我们的经济，而是一个进步，这个进步的标志就是把碳强度和能源强度降下来，这是一个进步。

还有一点，通过积极探索、主动作为。虽然有刚才提到的困难，加快推动技术进步和发展转型，可以实现高质量的碳达峰和如期的碳中和。碳达峰我们要坚持行业和地区递次有序达峰的原则，鼓励已达峰的地区不再增长，可再生能源丰富的地区尽早达峰，像钢铁、水泥这样一些已经取得饱和的产业应该率先达峰。

这个图不详细解释了，这是世界银行的原始数据，画出来就是这样。横轴是人均GDP，表示一个国家的发展水平，纵轴是人均的二氧化碳排放。大家可以看出来，欧美在发展的初期这个曲线都是爬坡型的，人均GDP升高，人均的排放也增加，我们国家处于现在的阶段，但是到了一定的发展阶段这个曲线变平了，他们继续发展，从人均2万美元到现在人均5万多美元，经济继续发展，但是人均排放再不增长。

这个平的曲线非常说明问题，也就是所谓的达峰就是脱钩，什么是脱钩?就是经济继续增长，但人均二氧化碳不再增长，他们现在也是化石能源占主体地位，但是人均排放量不增加，这是一个非常重要的规律。也就是说，经济发展和人均碳排放可以脱钩，这是一个进步的拐点，所谓达峰的实质就是这样的。

我想很多同志需要了解这一点。在这个基础上继续采取降碳、脱碳、碳移除等措施，根据工程院的计算，大概在2060年，温室气体排放量有望降到26亿吨二氧化碳当量左右，其中二氧化碳排放可以控制在20亿吨，碳移除总量大约26亿吨，可以基本上实现碳中和。

总而言之，实现“双碳”目标是一个复杂的系统工程，是一个长达几十年的科学转型过程。政策性很强，需要把握好节奏，积极而稳妥地实现目标，既要防止“一刀切”简单化，又要防止转型不力带来落后和无效投资。先立后破，把好事办好，深刻推动经济与社会的变革和进步。

最后是我的一个观点，八大战略，助力实现“双碳”目标：节能提效战略，能源安全战略，非化石能源替代战略，再电气化战略，资源循环利用战略，固碳战略，数字化战略，国际合作战略。

最后一个观点，碳中和是一个重要的里程碑，但也只是一个里程碑，现在我们讲碳中和不是终点，人类社会还要发展，未来社会还要靠未来能源的支撑。从未来能源的角度我们就可以更好地理解“双碳”目标的意义和它的历史地位。

我就讲这些，谢谢。

以上内容根据第四届未来能源大会实录进行整理，未经授权，请勿转载。

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