導讀：2016上海能源創新論壇已于8月19日舉辦，本次論壇以“能源創新：油氣行業新機遇”為主題，由申能集團上海國際能源創新中心主辦，南方電網傳媒有限公司承辦，匯聚了來自業界、學界和政府多方人士，以期激發能源領域的創新力量。對氣候變化的科學認識早已形成，應對氣候變化需要怎樣的能源體系？以下內容來自清華大學原常務副校長何建坤在論壇上的演講。

巴黎協定對2020年以后全球應對氣候變化做出了新的制度性安排，一方面體現了世界各國對氣候變化問題在科學上的空前共識，另一方面也體現了世界各國合作應對氣候變化的強烈政治意愿。那么，氣候變化背景下，能源創新的關鍵是什么？

近百年以來，地球正在面臨著緊迫的氣候變化過程。下面這張圖是兩萬年以來溫度升高趨勢。地球氣候系統有一個規律性的交替，周期是十萬年左右。這張圖反映了近兩萬年溫度變化。

從圖上可以看出，現在地球的氣溫正處在比較高的時期。而且近百年以來，氣溫出現了異常、快速上升的趨勢，也就是最右端的這條近于垂直的一條直線。如果按現在的發展趨勢，這條線到本世紀末就會超過地球系統自然波動規律的上限。這樣的變化將對地球和人類帶來緊迫的、甚至不可逆轉的威脅。所以中美兩國元首的聯合聲明中提出，氣候變化是人類面臨著的最大威脅，全球應對氣候變化是一個緊迫的進程。

為什么近百年以來，地球氣溫出現了異常的上升？研究表明是人為活動造成的，是我們人類自己長期闖的禍。工業革命以來，人類的工業活動排放了大量溫室氣體，使大氣當中溫室氣體的濃度不斷增加，溫室效應不斷增強，導致氣候不斷變暖。溫室氣體主要由二氧化碳、甲烷、氧化氮、含氟氣體等組成。其中最主要的是能源消費當中的二氧化碳排放。工業革命以來，人類大量地消費煤炭、石油、天然氣等化石能源，在化石能源燃燒過程中產生二氧化碳，經排放后長期聚集在大氣當中，發揮溫室效應的作用，導致溫度上升。工業革命以前，大氣當中二氧化碳的濃度是280個ppm(parts per million)，一個ppm是百萬分之一，也就是工業革命之前，每一百萬個大氣分子當中就有280個分子是二氧化碳分子?，F在它的濃度已經提高到約400個ppm，增加了100多個ppm——這是造成當前氣候變化的主要的原因。

人類社會應對氣候變化，就要減少溫室氣體排放，穩定大氣中溫室氣體的濃度，防止地球過高溫升。減少溫室氣體排放的核心，主要是減少化石能源消費中的二氧化碳排放，也就要減少化石能源的消費量，所以應對氣候變化也引發了世界范圍之內能源體系的革命性變革。

《巴黎協定》確立了應對氣候變化的長期目標是把未來地球的溫度升高范圍控制在工業革命前的2℃之內，并且努力爭取控制在1.5℃以下。到目前為止，全球的溫升相比工業革命前已經增加了0.85℃。也就是說未來全球的溫升，將控制在比現在的溫度高1℃左右這樣一個范圍之內。在這樣一個保護全人類地球生態的目標之下，各國必須要采取減緩溫室氣體排放的進程。

在巴黎協定之前，《京都議定書》中減排的機制是“自上而下”地給發達國家規定減排指標。巴黎協定對所有國家，包括發達國家和發展中國家都具有法律約束力。它采取的機制不是自上而下的分配每個國家溫室氣體減排的數量，而是各國自覺地“自下而上”地提出國家自主決定的減排目標和行動計劃。以各國的自愿合作行動為基礎，開展全球的減排行動。當然，各國自主承諾的目標和行動可能實現不了全球溫升不超過2度的目標。巴黎協定決定每5年對全球的減排行動進行集體盤點，看一看距離實現2度目標的減排缺口，再以此激勵各國，進一步加大減排行動。

各國的自覺行動和國際社會集體盤點，通過各國協調和加大減排力度來實現全球控制溫升2度的目標，實際上也面臨著非常大的困難。不要說1.5度，即使2度的目標下，到2030年，全球的溫室氣體的排放量也必須從2010年的500億噸二氧化碳當量下降到400億噸。但是按照現在的各國自己承諾的減排的目標和行動方案來看，加起來到2030年還要增加到550億噸。所以到2030年，一年的排放量大體上就要有150億噸二氧化碳當量的缺口。這相當于中國和美國兩國的能源消費的二氧化碳排放量的總和。所以這個缺口量是巨大的，各國的緊迫性和減排的壓力也是巨大的。

巴黎協定還提出如果實現控制溫升2度的目標，到本世紀下半葉要實現溫室氣體排放源的人為排放和吸收匯的平衡。換句話說，就是到本世紀下半葉實現溫室氣體的凈零排放，基本上不再排放溫室氣體。大體上1.5度目標是2060年，2度目標要2080年要實現。實現二氧化碳凈零排放首先必須是能源系統實現近零排放，換句話說，到本世紀下半葉要基本上結束使用化石能源，要從當前以化石能源為支柱的能源體系轉變為以新能源和可再生能源為主體的零碳能源體系。如果那個時間還不能實現完全的能源替代的話，化石能源消費產生的二氧化碳，必須要采取CO2捕集和埋存（CCS）技術。比如說燃煤電站或者天然氣電站，將燃燒過程中產生二氧化碳收集起來，變成液體，再埋存在地下。這樣雖然產生了二氧化碳，但是與大氣隔離埋存在地下，不產生溫室效應。這個CCS技術，一來是消耗能源太多，另外也有很高的成本。所以最根本的途徑，還是要用新能源和可再生能源來取代化石能源，所以未來能源體系的變革就是要形成一個大比例可再生能源的能源系統。要適應這個變化趨勢，使得很多國家都制定了長期的戰略路徑。比如歐盟，特別是德國，就提出到2050年，能源總供給的60%要來自于不包括核能在內的可再生能源；80%的電力要用可再生能源來提供。所以未來能源變革的趨勢在氣候變化的大背景之下會加速。

最近國際能源署和BP公司，都對未來能源的發展進行了展望?？傮w來看，在全球應對氣候變化的背景之下，未來能源的需求會放緩，二氧化碳的排放增長也會更加放緩。從2000年到2015年，這15年的期間二氧化碳排放的增長率大概是在2%以上。未來的15年，從2015年到2030年，二氧化碳排放增長率會降到1%以下，也就是減少一倍的增速。從GDP的發展來看，過去15年和未來15年大體上全球平均仍然保持在3%左右的區間。能源消費和二氧化碳排放的增速減緩，就意味著節能和能源替代的力度加大。單位GDP排放二氧化碳強度下降的速度也要比原來的15年有倍增的趨勢。

然而這樣一個趨勢之下，距離全球實現控制溫升2℃的目標仍然有很大的差距。盡管未來二氧化碳的排放增速會從前15年的2%以上下降不到1%。但是到2030年，二氧化碳排放的總量仍然要比當前增加20%左右。但如果要實現2℃目標，2030年的CO2排放量需要比當前還要低20%到30%，所以這樣的一個減排缺口仍然還是明顯的。也就是說現在各國的努力和排放的趨勢不能夠實現全球控制溫升不超過2度的目標，所以未來能源變革的形勢會更加緊迫，各國都會面臨很大的壓力，所以推動能源體系的變革和技術創新也是實現應對氣候變化的根本的途徑。

能源體系變革也是我們國內實現綠色低碳發展的關鍵著力點，因為應對氣候變化、減少二氧化碳排放，就要減少化石能源的消費；減少化石能源的消費，同樣也減少了二氧化硫、氮氧化物等常規污染物的排放水平，也有利于改善環境，建設資源節約型、環境友好型社會。所以能源體系的變革，具有降低二氧化碳排放、保護全球氣候和國內改善環境、節約資源、實現可持續發展的協同效應。所以從國內可持續發展和全球保護人類生態兩個角度來看，就會更加堅定推動能源生產和消費革命的部署和決心。

巴黎協定采取的減排機制是各國自主決定的減排目標。中國在巴黎會議之前提出了中國的自主決定貢獻目標，大體上也都集中在能源領域，也都是我們能源體系變革的一些戰略性的目標。第一個目標就是提出到2030年，單位GDP的二氧化碳排放比2015年下降60%到65%。2009年哥本哈根的氣候大會上，當時各國提出2020年的減排目標的時候，中國提到到2020年，單位GDP的CO2強度比2015年下降40%到45%的目標。2015年底已經下降了38.2%，“十三五”又制定了下降18%的目標。如果再完成“十三五”的目標，到2020年，單位GDP的CO2強度下降的幅度就會達到50%左右，超出我們對外承諾的40%到45%的目標?，F在進一步提出2030年的目標，是下降60%到65%。這個目標的實現，要比實現2020年下降40%到45%的目標有更大的力度。單位GDP二氧化碳排放量的下降的速度，每年要超過4%。像美國和歐洲這些國家，也都提到未來減排的目標，當然他們是溫室氣體絕對量下降，但是由于它們的GDP增速比較慢，所以換算成單位GDP二氧化碳強度每年下降的速度，他們每年的下降速度還達不到4%，所以我們的目標要比他們更為積極和更為緊迫。

我國還提出了2030年非化石能源占比達到20%左右的目標。要實現這個目標，從可再生能源發展的速度和規模上看是世界上所罕見的。這意味著從當前到2030年，必須大規模增加包括風電、水電、核電、太陽能發電等非化石能源裝機，大體上要增加十億千瓦左右，相當于美國當前包含化石能源和非化石能源裝機的總量，這個發展速度也是世界罕見的。特別是提出到2030年，二氧化碳的排放要達到峰值。二氧化碳排放達到峰值，就意味著經濟發展方式和環境保護到了一個重要的轉折點。二氧化碳達到峰值就意味著經濟社會發展相應的能源需求的增長要全部由非化石能源來滿足，煤炭石油等化石能源的消費不能夠再增長。到2030年左右，我國仍然要保持較高的GDP增速。這個時間要使二氧化碳達到峰值，必須要有更大幅度的單位GDP的CO2強度的下降力度，所以需要更加快地發展新能源和可再生能源。到2030年以后，新能源可再生能源發展速度也需要有年均6%到8%的水平，這樣才能支撐完成我們峰值目標的實現。

應對全球氣候變化和促進國內的可持續發展，要加強能源領域的創新，建立清潔低碳、安全高效的能源生產體系和消費體系，最終建立以新能源和可再生能源為主體的可持續的體系?，F在我們制定能源戰略，不僅僅要考慮以能源的發展支持社會經濟的發展，也必須考慮引導和調控國民經濟的各個部門對能源的需求，所以“十二五”期間就提出了要控制能源消費總量這樣一個目標，到2020年把能源消費的總量控制在50億噸標煤以內。實現總量的控制目標就是對能源的消費量設置了一個天花板，在這個天花板下，如果GDP增速越快，單位GDP能耗下降的速度也要越快，以這樣的方式來強化節能降碳。

另外一個是大比例可再生能源的目標。到2030年非化石比例要達到20%左右，到2050年非化石比例要進一步達到三分之一到二分之一，煤炭的比例也可能要下降到20%到30%。除了發展可再生能源之外，核能也起到比較重要的作用。因為可再生能源的間歇性，大比例可再生能源下電網的持續穩定運行，核能可以發揮比較重要的作用。我們國家的核電的成本比較低，在東部地區核電和煤電的價格是可以相比的。另外天然氣是一種高效清潔和低碳的能源，每產生單位熱量，天然氣排的二氧化碳比煤炭要低40%以上。所以用天產氣取代煤炭，在相當長的一段時期內，仍然是低碳發展的戰略選擇，所以未來天然氣在能源消費當中的比重還會不斷地持續地增加。

實現能源變革最主要的一個途徑就是要推動能源的創新。實現低碳化能源體系的目標需要大量的投資，意味著新的經濟增長點和戰略性新興產業的發展。發達國家也在利用這種機會，向發展中國家尋求市場，擴大影響力。中國未來在新能源建設的領域也要有大量的投入，也會創造出先進的具有國際競爭力的企業，將培育出新興的高科技產業。所以發展先進的新的能源技術，也是大國科技競爭的重要的領域。另外，國家必須要加強政策支持力度，形成國家科技創新體系，為能源體系變革和技術創新以及提升能源產業的核心競爭力，創造良好的制度環境、政策環境和市場環境。

在制度建設上，中國在2017年要啟動全國統一的碳排放交易市場，對全國八大高耗能的行業約七千多家企業分配碳排放的額度，排放量高于分配額度的企業要到市場上購買碳排額度。碳市場的設立將二氧化碳排放的社會成本內部化，用市場化的手段來推進減排。

當前經濟進入新常態，在新常態下轉換發展動力，轉變增長方式，調整經濟結構，促進產業升級、提質增效將會有利于能源的變革和經濟發展方式的轉型。因為現在經濟發展方式的轉變使得高耗能產業的比重不斷下降，鋼鐵、水泥等高耗能產品已經趨于飽和并且開始下降，有利于降低單位GDP的能源強度，所以中國二氧化碳的排放的增速也會呈現較快的下降趨勢。在“十一五”期間二氧化碳排放的年均增長率約6%，到“十二五”期間已經下降到2.7％，特別是最近兩年，基本趨于平穩狀態。預計“十三五”期間，二氧化碳排放的增長率可能會在1.5%左右，也有可能會更低。這也為2030年二氧化碳排放達到峰值創造了條件。

總體來講，在當前國際形勢和國內新常態下，經濟發展方式轉型的態勢之下，要統籌國內可持續發展和國際應對氣候變化的兩個大局，加強經濟能源環境和應對氣候變化的協同治理，實現多方共贏的目標。我們既要促進經濟持續穩定地增長，又要逐漸減緩和降低二氧化碳的排放，降低化石能源的消費量，所以我們只有通過能源體系的革命來促進經濟走上綠色和低碳的發展路徑，實現經濟持續發展和應對氣候變化的共贏，同時我國也要引領全球應對氣候變化的新機制建設。在全球氣候治理當中發揮積極的引領作用，在促進國內可持續發展的同時，為保護地球生態做出發展中大國的積極貢獻。