中國能源清潔低碳化利用 到底要走哪條路？

    能源利用清潔低碳化是全球發展的大趨勢，西方發達經濟體正處于從油氣時代向天然氣及可再生能源時代變化的轉型期，而中國仍處于以煤炭利用為主的煤炭時代。面對日益凸顯的能源與環境問題，推動中國的能源轉型，實現能源清潔低碳化利用，成為中國能源發展的重要任務，這需要在調整優化產業結構、控制能源消費總量、改進能源消費結構等多個方面共同發力。在我國能源利用清潔化的進程中，從一段時期來看，煤炭清潔化利用是現實選擇，大力發展非化石能源是戰略性選擇，石油作為動力燃料主力的地位中短期內不會動搖，天然氣則將發揮重要的橋梁作用。

    多頭并舉，推動能源清潔低碳化

    當前，西方發達經濟體正從油氣時代向天然氣和可再生能源時代轉型，而中國仍處于以煤炭利用為主的煤炭時代。在諸多矛盾疊加的時期，如何加快能源消費結構的轉型是我國“十三五”乃至未來較長時期的重要任務。中共中央十八屆五中全會公報明確提出了推動低碳循環發展，建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系。《能源發展戰略行動計劃（2014―2020年）》《國家應對氣候變化規劃（2014―2020年）》和《煤炭清潔高效利用行動計劃（2015―2020年）》等中央政府文件也先后密集出臺，為推動清潔低碳化發展制定了切實可行的目標和實施
路線。

    能源清潔低碳化，必須要大力推動產業結構升級

    “重型化”是我國產業結構近年來的一個顯著特征，不僅出現了電力、鋼鐵、水泥等高耗能行業產能嚴重過剩的問題，而且也導致了一系列突出的能源與環境問題。目前，火電中煤電的裝機容量占90% 以上，但2014年火電的平均利用僅有4706h ，利用率約為53% ，粗鋼的產能利用率低于75% ，水泥產能利用率同樣低于70%.能源消耗量方面，中國消耗了全球接近23% 的能源，但僅創造了全球13%的GDP.實現能源消費結構的轉型，必須要推動產業結構的升級。產業結構升級是產業結構高級化的一個過程，其本質是在特定的經濟、資源條件下，按照一般的產業結構演進規律，不斷提高產業機構層次和發展水平的一種經濟活動[7].發達國家產業結構演進史顯示，產業結構升級不僅包含三次產業中由第一、第二產業向第三產業轉移的趨勢，也包含各個產業內部的高級化過程。具體來講，中國一方面需要大力發展第三產業，推動三次產業向第三產業轉移；另一方面還必須逐步推動各個產業內部的高級化。對于第二產業，逐步調整其內部結構，提高勞動生產率，促使第二產業由低級向高級、低附加值向高附加值轉變，并加快制造業轉型升級，強化工業制造領域的核心競爭優勢；第三產業則要向現代服務業拓展，重點發展生產性服務業，加快現代服務業與先進制造業的深度融合。

    能源清潔低碳化，必須控制能源消費總量

    快速攀升的能源消費總量，尤其是以煤為主的化石能源消耗總量，是導致中國碳排放總量和增量高居世界第一的主要原因。以2014年為例，中國一次能源消費總量為42.6×108 噸標煤（1 噸標煤=29271.2kJ/kg ），其中煤炭為28.1×108噸標煤、石油為7.3 ×108 噸標煤、天然氣為2.4 ×108 噸標煤，按照此能源消費結構，如果能源消費總量增加1%，則導致碳排放量至少增加9000×104t. 因此，推動能源利用清潔低碳化，控制能源消費總量是關鍵。

    控制能源消費總量，必須要設定能源消費量的控制目標。《能源發展戰略行動計劃（2014―2020年）》指出，到2020年，一次能源消費總量控制在48×108噸標煤左右，煤炭消費總量控制在42×108t左右。在此目標下，根據能源的使用去向，有序開展能源消費總量的控制工作。首先，加快產業結構升級、淘汰落后產能，從根源上解決能源消費量的過快增長問題；其次，積極推進低碳技術研發，努力消除科技水平落后對“高碳”向“低碳”發展的制約；最后，完善能源價格機制、能源稅費制度，充分發揮價稅在調節能源消費總量中的作用。

    能源清潔低碳化，必須優化能源消費結構

    化石能源燃燒排放的CO2 是造成氣候變化的主要原因。以1 噸標煤為單位，煤炭的燃燒約排放2.66t 的CO2 ，石油排放2.02t 的CO2 ，天然氣排放約1.47t的CO2 ，煤炭的CO2 排放額約為天然氣的1.8 倍。按照2014年能源消費總量計算，在能源消費結構中提高1%的天然氣比重，降低1%的煤炭，則將減少碳排放近5000×104t. 因此，推動能源清潔低碳化，必須優化目前的能源消費結構。調整優化能源消費結構，需要綜合考慮我國煤炭、石油、天然氣等各種能源的資源稟賦，以及由此形成的經濟發展對不同能源的偏好。鑒于目前我國以煤為主的能源消費結構短期內難以從根本上改變，《能源發展戰略行動計劃（2014―2020年）》提出，到2020年，非化石能源占一次能源消費量比重達到15% ，天然氣比重達到10%以上，煤炭消費比重控制在62% 以內。為實現此目標，煤炭清潔化利用是現實選擇，大力發展非化石能源是戰略之舉，石油作為動力燃料主力的地位中短期內不會動搖，而天然氣在我國能源清潔低碳化過程中將扮演橋梁作用。

    煤炭清潔化利用是現實

    選擇我國基于“富煤、貧油、少氣”的認識和以供定需的計劃經濟管理，形成了以煤為主的能源消費結構現實，能源低碳清潔化要兼顧現實與未來，辯證地解決存量和增量問題，煤炭清潔高效利用就是基于這一事實。根據國家統計局《2015年國民經濟和社會發展統計公報》，2015年中國煤炭消費總量約為39.7×108t，即使《能源發展戰略行動計劃（2014―2020年）》目標全部實現，2020年煤炭消費總量控制在42×108t，在一次能源供給中的比例仍然接近60%.因此在未來一段時間內煤炭作為主體能源的地位仍難以改變。而IEA 的統計結果也顯示，2013年煤炭燃燒導致的碳排放在中國燃料燃燒碳排放總量中的比例高達84%.高效清潔化利用煤炭資源必然成為我國能源清潔低碳化的首要選擇。事實上，技術進步為煤炭清潔化利用提供了可能。雖然煤炭本身是高碳能源，其利用必然伴隨CO2排放，但不斷創新的技術正在改變這種狀況，比如煤炭洗選等提質加工技術、超（超）

    臨界發電等高效燃煤發電技術的大規模應用。2015年，全國發電裝機容量為15.1×108kW ，發電量為5.8 ×1012kW�h ，其中火電占全部裝機容量的65.7% ，占全國發電量的73.0%.如果燃煤發電標準煤耗從314g/ （kW�h ）降低至300g/（kW�h ），每1 ×108kW �h 燃煤發電量將減少碳排放近3700t.另外，工業鍋爐燃煤和散煤的“氣代煤”空間更大，去產能和城鎮化戰略將為推動這一替代創造政策環境。外，工業鍋爐燃煤和散煤的“氣代煤”空間更大，去產能和城鎮化戰略將為推動這一替代創造政策環境。
    大力發展非化石能源是戰略之舉

    大力發展非化石能源是實現能源可持續發展的重要措施，也是未來能源發展的主要趨勢。非化石能源包括水能、核能、太陽能、風能、生物質能及地熱能等可再生能源和新能源。目前，以煤、石油、天然氣為主的化石能源占一次能源消費總量的90% 左右，但隨著資源劣質化時代來臨、消費總量攀升、對外依存度居高不下，能源的穩定、安全、可持續發展面臨著嚴峻的考驗。在這種形勢下發展非化石能源是破解這一難題的戰略性措施。2014年，非化石能源在我國一次能源消費總量中的比重達到了10.9% ，同期美國的比重為13.7% ，經濟合作與發展組
織（OECD）國家的比重為17.8% ，歐盟國家的比重更是高達24.9%.在非化石能源發展取得重要進展的同時，各國也紛紛設定未來發展目標，進一步強化非化石能源的地位，如歐盟《氣候與能源2030政策框架》提出2030年前將可再生能源占比提高至27% 以上。我國也設定了到2020年我國非化石能源占一次能源消費總量的比重占到約15% 的發展目標，這對增加水電、風電、太陽能、生物質能裝機容量提出了更高要求。

    相對于傳統化石能源，非化石能源在應對氣候變化方面的作用明顯，可大大緩解我國面臨的碳排放壓力。2012年，中國碳排放量為85×108t，其中90% 的碳排放量來自于化石能源燃燒，化石能源中燃煤帶來的碳排放量約占總碳排放量的68%[8]. 與化石能源高碳排放量不同，非化石能源的碳排放量要低很多，甚至近乎零排放。世界核能協會對不同發電技術全生命周期的碳排放量進行研究，其結果顯示每生產1kW �h 的電平均排放的CO2 量分別為：燃煤（褐煤）為1054g ，燃煤為888g，燃油為733g，燃氣為499g，太陽光電為85g ，生物質能為45g ，核能為29g ，水力和風力均為26g.《國家應對氣候變化規劃（2014―2020年）》也提出，到2020年單位國內生產總值CO2 排放量比2005年要下降40% ～45%.

    石油作為動力燃料主力的地位中短期內不會動搖

    石油作為一種基礎能源和化工原料，自19世紀60年代以來逐漸取代煤炭成為世界第一能源，于1973年達到了世界能源供給比重48.6% 的歷史最高水平。此后雖有回落，但始終占據世界能源供給的主導地位。石油是一種不可再生資源，石油峰值論、石油枯竭論常見于大眾視野。但事實上，石油產出一直保持增長，特別是深海與非常規石油開采技術的進步，大大拓展了石油的勘探開發范圍，一批批石油資源相繼被發現，全球原油探明可采儲量非但沒有減少，反而不斷創造新的高位。英國石油公司《世界能源展望2035》預計，2025年全球能源消費量將達到157 ×108 噸油當量，其中近30% 來自石油，2035年全球能源消費量將達到174×108 噸油當量，其中近29% 來自石油。因此石油仍是世界第一能源。

    IEA 對2013年全球最終消費量的統計顯示，石油產品合計為36.94 ×108 噸油當量，其中23.74 ×108 噸油當量被用于運輸領域，占比為64.3% ；在運輸領域耗費的25.64 ×108 噸油當量能源中，93% 來自于石油產品；其對最終消費的預測顯示，在新政策背景下，2020年、2030年、2040年，運輸領域最終消費分別為28.16 ×108 、31.94 ×108 、34.67 ×108 噸油當量，其中分別有91%、88%、85%來自石油。2012年，中國運輸領域共使用2.40×108 噸油當量能源，其中2.21×108 噸油當量來自石油，在新政策背景下，2020年、2030年、2040年石油在運輸領域能源消費中的比重分別將達到89.5% 、88.3% 、85.6%.由此可見，盡管中國新能源汽車等產業發展十分迅速，但在運輸領域有根本性變革技術發生之前，石油作為動力燃料主力的地位不會改變。

    天然氣在我國能源清潔低碳化過程中將發揮重要橋梁作用

    天然氣在能源結構轉型過程中起到一個承上啟下的作用，這既是一個現實的選擇，也是我們未來適應能源清潔低碳化的考慮。根據IEA 的預測，2020年、2030年、2040年，全球一次能源消費結構中化石能源的比重仍然高達79.3% 、76.7%和74.5%.天然氣作為煤炭、石油、天然氣三大化石能源中最清潔的能源，其發電產生帶來的碳排放量約為煤炭的1/2 、石油的2/3 ，在此背景下，化石能源內部結構的優化即成為能源清潔低碳化過程的關鍵，天然氣將扮演重要的橋梁作用。

    全球常規天然氣和非常規天然氣資源充足。非常規天然氣主要包括頁巖氣、致密氣、煤層氣。近年來，水平井、水力壓裂等技術廣泛地應用于非常規天然氣資源開采中，帶動了北美天然氣工業的革命性發展。據IEA 《世界能源展望2014》統計，截至2013年底，全球天然氣剩余技術可采資源量為806 ×1012m3，其中非常規天然氣為342 ×1012m3；BP《世界能源統計年鑒2015》指出，截至2014年底，全球天然氣剩余可采儲量為187 ×1012m3，儲采比高達54.1年。得益于豐富的資源及其相對煤炭、石油的清潔性，天然氣在發電、運輸等領域的地位將會進一步提升。IEA 預計到2020年、2030年、2040年，天然氣在全球一次能源消費中的比重將分別達到21.2% 、22.7% 、24.2% ，成為與煤炭、石油并駕齊驅的三大能源之一。

    中國常規天然氣和非常規天然氣資源潛力巨大，截至2014年底，天然氣剩余探明可采儲量近3.5 ×1012m3，儲采比達25.7年。較之于常規天然氣，中國非常規天然氣資源更加豐富，根據2012年國土資源部的調查數據，中國頁巖氣可采資源量高達25×1012m3，位居世界第一。此外，中國天然氣資源的探明程度只有17%，屬于勘探早期階段，未來勘探潛力仍然巨大。如果要在2020 年實現天然氣在一次能源中的占比10% 以上的目標，則天然氣價格機制必須要得到進一步理順，基礎設施建設也要加快。另外，推進天然氣交易中心的建設，完善天然氣交易體系，對促進天然氣的發展也是十分必要的。天然氣交易中心的發展有利于形成充分反映供需關系的天然氣價格機制，破解天然氣定價、進口、資源配置等方面的難題。例如，美國建成了全球最著名的天然氣交易市場之一――亨利中心，其現貨交易價格已成為天然氣交易的重要基準。目前，中國已經初步具備了建立天然氣交易中心的基本條件，并成立了上海石油天然氣交易中心，但這較之于美國的24個交易中心和加拿大的9 個交易中心仍有較大的差距。今后幾年，可以根據不同地區的發展優勢，結合天然氣交易中心的功能定位，如倉儲、消費、生產等，在京津冀、長江三角洲、珠江三角洲、川渝等地區逐步建成一批具有不同功能特色的天然氣交易中心。成一批具有不同功能特色的天然氣交易中心。