实现多种目标下的能源和经济转型路径

　　摘 要 能源转型常规目标是保障能源安全供应，提供社会经济发展所需的能源。能源活动与社会经济、环境发展等多领域的目标相关联，如温室气体减排目标、大气污染治理等。能源行业是用水量相当大的部门，能源作为原料和很多石化产品相关，能源开采是我国最大的采矿产业，所以，能源转型的影响是多方面的。未来的能源转型研究，需要在多种目标的情况下进行分析。IPAC模型组采用多目标分析体系，研究我国长期能源转型路径，确定影响能源转型的主要因素，分析相关目标对能源转型的约束和能源转型对这些目标的影响。我国的能源转型路径可以协调一致地促进多种目标的实现，同时需要技术的创新发展。能源转型路径研究可以为实现多种目标下的经济社会发展战略提供支持。

　　关键词 能源转型 大气污染治理 能源安全 碳中和 碳捕集 绿氢 可再生能源

　　作者简介：姜克隽，博士，中国宏观经济研究院能源研究所研究员。

　　基金项目：科技部重点研发项目“结合增暖1.5℃下集成预估的我国减排目标确定和路径优化”(2017YFA0603804);科技部重点研发项目“世界主要国家碳减排潜力与经济代价研究”(2017YFA0605302)

　　一、引 言

　　能源行业是我国社会经济发展的核心支撑行业，能源出了问题，社会经济会即刻出现问题。因此，能源的发展不仅影响我国社会经济目标的实现，而且全方位影响着我国社会经济的发展前景。常规的能源发展一般是在安全供应的目标下推进。20世纪90年代以来，气候变化问题被纳入全球各国的决策进程之中，因为能源活动排放的二氧化碳占全部二氧化碳排放的80%以上，所以能源发展开始受到二氧化碳减排的影响。20世纪90年代末，我国开始治理大气污染，在这个过程中，认识到与雾霾有关的污染物排放，约65%来自能源活动。在雾霾治理进程中，我国将减少能源活动的大气污染物排放作为能源发展的重要政策。2013年9月10日，國务院发布了《大气污染防治行动计划》，改进优化能源结构，控制煤炭消费特别是散煤的使用成为最主要的雾霾治理政策。展望未来，我国已经宣布了2030年前碳达峰目标和2060年前碳中和目标，大气污染治理在前期取得显著成果的情况下开始进入治理的深水区，这些都需要我国的能源结构明显转型。根据相关研究估测，到2050年我国非化石能源占一次能源消费的比例将达到75%甚至更高，能源结构明显转型。同时，我国石油消费将明显下降，届时我国不需要石油进口，天然气进口也将明显下降，我国开始出口氢。到那个时候，能源安全的含义将转变为能源高可靠度供应安全，在大规模可再生能源等不稳定电力接入的情况下确保高可靠性电力供应，实现99.99%以上的供电可靠性。

　　习近平主席关于中国碳中和愿景的重要宣示为我国应对气候变化、实现绿色发展指明了方向。党中央多次在经济工作会议、财经工作会议上布局碳达峰碳中和战略，这预示着实现碳中和已经不仅是温室气体减排事务，而且事关技术创新和经济发展。习近平同志主持召开中央财经委员会第九次会议并发表重要讲话强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。

　　由此可见，我国能源和经济转型需要在更加广泛的国家发展目标下进行解析，构建温室气体和大气污染物净零排放、用水量、化学品毒性和矿物开采量明显下降等多重目标，助力实现碳中和愿景、美丽中国远景目标、生态文明建设等中长期目标。

　　二、多重目标

　　在IPAC模型组的研究中，多重目标的设定主要依据美丽中国建设的含义，以人类社会对自然的影响最小为目标，根据能源活动带来的各种影响设置未来的目标。这些目标主要包括气候变化目标、大气质量目标、减少水的使用、生产低毒性的化工产品、减少矿物开采、农业改革等。

　　(一)气候目标

　　依据《巴黎协定》，各国支持将全球气温升高幅度控制在2℃以内的目标，力争实现1.5℃温升目标。温升目标将是推动能源转型的最为重要的影响因素，实现温室气体深度减排，需要能源系统的明显转型，否则减排成本将很大，而且会与其他发展目标发生冲突。

　　(二)大气质量目标

　　世界银行设置了大气质量推荐标准，即PM2.5达到10微克/立方米。2021年10月，世界卫生组织进一步提出了推荐目标，即5微克/立方米。我国的本底PM2.5浓度已经达到7微克/立方米，因而我国可以努力实现10微克/立方米的目标。目前，能源活动排放的大气污染物占大气污染物总量的65%左右，而且能源行业属于易治理行业，因此大气质量目标也对能源转型提出了很高的要求。

　　(三)控制和减少水的消费

　　除农业以外，能源行业是用水量最大的部门。大量的水主要用于化石燃料燃烧锅炉工艺，包括工业锅炉、电站锅炉以及供热锅炉等。未来，随着社会经济发展，我国对水的需求量很有可能持续提升，因此，能源转型需要将减少水的消费作为目标之一。

　　(四)低毒性的化工产品生产

　　大部分石化产品和化工产品来自化石能源，以化石能源为原料，使用化石燃料作为生产时的能源。人类社会影响自然的主要途径之一就是使用化学产品。未来的氢基产业将改变化工产业，绿氢不仅将使生产绿色的化工产品成为可能，而且产品价格低廉。因此，在未来的产业变革中将出现新型化工产品的生产和制造，降低生产过程和产品的毒性，大大减少对自然生态的影响。

　　(五)明显减少矿物开采，减少对自然的伤害

　　能源是所有行业中开采量最大的，大量的矿井、塌陷区不仅破坏了地下水，也会带来地表的破坏，这些都属于人类生产活动对地球的伤害。因此，能源转型研究不仅要尽量减少能源开采活动，同时也要分析能源转型对其他矿物开采的影响。

　　(六)农业的变革

　　农业是温室气体排放的重要来源之一，而且很难实现深度减排。能源转型有可能对农业生产产生重大的变革性影响。如利用便宜的可再生电力延长光合作用的时间，提高生产率等。另外，如果绿氢和回收的二氧化碳价格便宜，可以尝试工业化地生产食品和肉食。