碳中和目標(biāo)下，確定能源轉(zhuǎn)型框架路線圖核心的邊界條件就是能源消費(fèi)二氧化碳排放量。按照碳達(dá)峰、碳中和的統(tǒng)一部署，能源消費(fèi)二氧化碳排放同樣可以分為兩大階段：第一階段是2030年之前達(dá)峰，第二階段是達(dá)峰后排放量逐步減少，到2060 年減少到接近零排放的水平。能源轉(zhuǎn)型的路線圖就是能源消費(fèi)二氧化碳排放量從當(dāng)前的100億噸左右增加到2030年之前達(dá)峰后的峰值，然后逐步減少到接近0的減排路線圖。就整個(gè)能源系統(tǒng)而言，二氧化碳排放取決于兩個(gè)因素，一是能源消費(fèi)總量；二是能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。因此，探討能源轉(zhuǎn)型框架路線圖需要從這兩個(gè)方面進(jìn)行情景分析，基于這兩個(gè)維度的情景分析可以得出能源消費(fèi)二氧化碳減排路徑。

（一）能源消費(fèi)總量情景分析

21世紀(jì)以來，中國經(jīng)濟(jì)快速增長，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速，能源消費(fèi)大幅度增加。能源消費(fèi)總量從2000年的14.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加到2020年的49.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，二十年間年均增長6.3%。分時(shí)期看，五年規(guī)劃期間年均能源消費(fèi)增長呈增量和增速逐期“雙下降”趨勢。從“十五”到“十三五”，四個(gè)五年規(guī)劃期年均能源消費(fèi)增量分別為2.29、1.99、1.47和1.28億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增速分別為12.20%、6.65%、3.78%和2.78%。

圖1 2000-2020 年各時(shí)期年均能源消費(fèi)增長

數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)

如果說過去二十年，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)快速增長帶動(dòng)能源消費(fèi)需求快速增加。那么，隨著中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新發(fā)展階段，能源消費(fèi)增長也將呈現(xiàn)新的特征。2020年中國城鎮(zhèn)化率超過60%，第三產(chǎn)業(yè)增加值占比達(dá)到54.5%，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐步進(jìn)入后工業(yè)化時(shí)代，城鎮(zhèn)化速度將逐步放緩。與此相應(yīng)地，中國經(jīng)濟(jì)增速將進(jìn)一步放緩，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將深度調(diào)整，這必然會導(dǎo)致能源消費(fèi)增速進(jìn)一步放緩。

對于未來中國能源消費(fèi)走勢，本文設(shè)定兩種情景：高能耗情景和低能耗情景。2016年《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016-2030）》提出：2020年能源消費(fèi)總量控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)。到2030年能源消費(fèi)總量控制在60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)，據(jù)此，本文將高能耗情景下2030年能源消費(fèi)總量設(shè)定為60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2025年能源消費(fèi)總量設(shè)定為55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。這樣，在高能耗情景下“十四五”和“十五五”期間的能源消費(fèi)增速分別為2%和1.7%。低能耗情景下，“十四五”和“十五五”期間的能源消費(fèi)增速分別比高能耗情景低0.5個(gè)百分點(diǎn)。“十六五”期間，預(yù)計(jì)能源消費(fèi)增速將進(jìn)一步減緩，高能耗情景和低能耗情景下的增速分別設(shè)定為0.7%和0.4%，2035年能源消費(fèi)總量分別為62和58億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2035年以后，預(yù)計(jì)能源消費(fèi)總量將有所回落，高能耗情景和低能耗情景下的增速分別設(shè)定為-0.8%和-1.0%，到2050年能源消費(fèi)總量分別為55和50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

表2 能源消費(fèi)總量情景設(shè)定   單位：億噸標(biāo)準(zhǔn)煤圖片

（二）能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)情景設(shè)定

能源結(jié)構(gòu)方面，碳中和愿景下能源轉(zhuǎn)型的核心是零碳的非化石能源比重提高，本文設(shè)定未來兩種不同非化石能源消費(fèi)比重的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)情景：高比重情景和低比重情景。在2020年12月舉辦的聯(lián)合國氣候雄心峰會上，國家主席習(xí)近平宣布到2030年中國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右。2021年3月發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出：“十四五”時(shí)期非化石能源占能源消費(fèi)總量比重提高到20%左右。據(jù)此，本文分別將20%和25%設(shè)定為低比重情景下2025年和2030年的非化石能源消費(fèi)比重。

在具體實(shí)踐中，非化石能源消費(fèi)比重可能努力突破所設(shè)定的目標(biāo)，比如《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出到2020年非化石能源消費(fèi)比重提高到15%以上，而2019年非化石能源消費(fèi)比重為15.3%，提前一年就完成了規(guī)劃設(shè)定的目標(biāo)，2020年非化石能源消費(fèi)比重接近16%，比預(yù)定目標(biāo)提高近1個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)此，本文設(shè)定高比重情景下，2025年和2030年的非化石能源消費(fèi)比重分別為22%和27%。對于2035年和2050年的非化石能源消費(fèi)比重，分別設(shè)定為30%-35%和75%-80%，2035年之后非化石能源消費(fèi)比重每五年提高15個(gè)百分點(diǎn)。

根據(jù)非化石能源消費(fèi)比重，考慮到煤炭、石油和天然氣的消費(fèi)增長趨勢，設(shè)定未來一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的情景，如表3所示。近年來，雖然煤炭占能源消費(fèi)總量的比重有所下降，但是消費(fèi)總量上仍在增加。2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，需要煤炭和石油消費(fèi)盡早達(dá)峰而后逐步削減。未來隨著非化石能源替代高碳能源大力推進(jìn)，煤炭和石油的消費(fèi)比重將逐步下降。因此，本文設(shè)定煤炭消費(fèi)比重由當(dāng)前的56.8%逐步下降至2030年的43%-45%、2035年的35%-40%和2050年的5%-10%；石油消費(fèi)比重由當(dāng)前的18.9%逐步下降至2030年的16%、2035年的14%和2050年的5%。由于相對清潔低碳，天然氣被認(rèn)為是可以助力能源轉(zhuǎn)型的過渡能源，未來天然氣的利用規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，而2035年后隨著能源轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)，以非化石能源為主體的能源體系逐步建立，天然氣利用規(guī)模將有所回縮。據(jù)此，本文設(shè)定天然氣消費(fèi)比重由當(dāng)前的8.4%先逐步提高至2035年的16%，再逐步回落至2050年的10%。

表3 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)情景設(shè)定圖片

（三）能源消費(fèi)碳減排路徑情景分析

能源消費(fèi)總量和結(jié)構(gòu)的兩種情景設(shè)定結(jié)合，組成了四種未來能源轉(zhuǎn)型和碳減排情景：一是低能耗—低比重情景；二是高能耗—低比重情景；三是高能耗-高比重情景；四是低能耗—高比重情景。二氧化碳減排速度最快的是低能耗—高比重情景，其次是高能耗-高比重情景，再次是低能耗—低比重情景，最后是高能耗- 低比重情景。低能耗—高比重情景下，二氧化碳排放量有望在“十四五”期間達(dá)峰，其余三種情景下碳達(dá)峰將在“十五五”期間實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，四種情景下能源轉(zhuǎn)型和碳減排都將在2035年之后顯著加速。2030年能源消費(fèi)二氧化碳排放量為97-105 億噸，到2035年下降至86-100億噸左右，到2050年降至20-29億噸，2050年可以實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)二氧化碳的深度減排，有望在2060年就實(shí)現(xiàn)近零碳排放能源體系。上述四種情景均能夠滿足2030年前碳達(dá)峰和2060年前碳中和的要求。

圖2 四種情景下的能源消費(fèi)碳減排路徑

本文基于中國溫室氣體排放情況和碳匯潛力，分析認(rèn)為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)要求到2060年建成二氧化碳近零排放的新型能源體系。在此基礎(chǔ)上，從能源消費(fèi)總量和結(jié)構(gòu)兩個(gè)維度進(jìn)行情景分析，探討滿足碳達(dá)峰、碳中和要求的中國能源轉(zhuǎn)型路線圖。分析表明，滿足碳中和要求的能源轉(zhuǎn)型一方面要加大節(jié)能力度，通過提高能效抑制過高的能源消耗；另一方面要積極有序推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，將非化石能源消費(fèi)比重由當(dāng)前的16%左右提高到2035年的30%-35%和2050年的75%-80%。

①對于中國的溫室氣體及二氧化碳排放量和碳匯量的最新數(shù)據(jù)，目前尚缺乏權(quán)威性的官方核算結(jié)果。

②為了簡化，本文對能源消費(fèi)二氧化碳碳排放量的估算采用各能源品種平均排放系數(shù)，未細(xì)分考慮各種不同能源品種在不同用途中的不同排放情況，因此所得到的數(shù)值只是一個(gè)概算值，并且可能存在一定程度的高估。按照本文的估算方法2020年能源消費(fèi)二氧化碳排放量為102億噸，比國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心核算值高3億噸。

參考文獻(xiàn)：

[1]IPCC.Special report on global warming of 1.5℃ [M]. UK: Cambridge University Press,2018.

[2]Rezaul Mahmood, et al. Land cover changes and their biogeophysical effects on climate[J]. International Journal of Climatology,2014(4).

[3]鄧旭、謝俊、滕飛.何謂“碳中和”？[J].氣候變化研究進(jìn)展,2021(1).

[4]清華大學(xué)項(xiàng)目綜合報(bào)告編寫組.《中國長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型路徑研究》綜合報(bào)告[J].中國人口·資源與環(huán)境,2020(11).

[5] 全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織. 中國2060 年前碳中和研究報(bào)告[EB/OL]. https://www.geidco.org.cn/html/qqnyhlw/zt20210120_1/index.html

[6]國網(wǎng)能源研究院有限公司.中國能源電力發(fā)展展望2020[M].北京：中國電力出版社,2020.