中國主動提出力爭二氧化碳排放在2030年前達到峰值、2060年前努力爭取碳中和這一極具力度的目標，對能源發展提出了新要求；谒_發的“世界與中國能源展望模型”，通過設定碳排放約束，系統模擬2060年實現碳中和目標的中國能源減排及轉型路徑。研究結果表明，當前發展模式下（即參考情景下），中國實現碳中和目標面臨較大的挑戰和難度，中國能源體系須更早、更大力度轉型。碳中和情景下，中國能源相關碳排放須于2025年前后達峰，2050年降至24億噸左右，脫碳路徑從邊際減排成本低或為負的行業推進，電力和工業部門是減排的重點和優先領域。能源系統須加快低碳轉型，一次能源需求在2035年前后達峰，非化石能源成為新增用能的主要來源，并加速對傳統化石能源的替代，2050年占比將達到65.6%。為實現碳中和目標，中國應強化節能優先戰略，推動能源消費盡早達峰，同時，統籌能源安全與低碳轉型關系，打造多元、有韌性的低碳能源供給體系。
2020年9月22日，習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布，中國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”。12月12日，習近平主席在世界氣候雄心峰會上再次宣布，到2030年，中國單位國內生產總值排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費的比例將達到25%左右。這是近10年來國際上應對氣候變化發出的最積極的信號，堅定了全球實現2℃溫控目標的信心，彰顯了大國擔當，也為“美麗中國”的建設和中國能源轉型發展指明了方向。
一、碳中和目標下中國能源轉型路徑
為實現碳中和目標，需要推進低碳政策體系建設，設定能源發展邊界，確保能源發展朝著綠色低碳方向快速轉型；谘芯繄F隊開發的世界與中國能源展望模型，通過設定碳排放約束，系統模擬了中國實現2060年碳中和目標下的碳減排及能源轉型路徑。碳中和下的發展模式也被定義為碳中和情景。
1．情景設定
碳中和情景下，人口增長與參考情景一致；經濟發展更加綠色低碳，表現為經濟結構更加優化、創新驅動引領更加明顯、綠色發展成為內在要求、開放共享成為常態，其中高端制造業、綜合能源服務業在經濟中的比重將快速提升，第二產業占比較參考情景有所下降。
碳中和情景下，能源利用效率更高，其中工業部門能效年均提升1.5%；交通部門主要技術能效年均提升2%；建筑部門能效年均提升1.5%；火力發電效率年均增長0.6%左右。低碳技術取得更快突破，其中碳捕集、利用與封存（CCUS）技術大規模商業化應用；風、光等可再生能源競爭力不斷增強；儲能技術在2025年后得到大規模應用；燃料電池車在2030年前具有競爭性。
2．碳排放路徑分析
中國實現碳中和目標，碳排放需要盡快達峰，而后步入快速下降通道。中國能源相關碳排放量于2025年前后達峰，之后保持5年左右的平臺期，而后進入下降通道，2050年降至24億噸左右，2060年接近零排放（見圖4）。較為現實的脫碳路徑將從邊際碳減排成本低或為負（大氣污染治理推動的低碳轉型）的行業推進，電力和工業部門（現階段分別占能源行業碳排放量的43%和40%）是碳減排的重點和優先領域。分部門看，工業、交通部門的碳排放量將在2025年前達峰；電力、建筑部門將在2030年前后達峰。到2060年，工業和交通部門碳排放量將不足10億噸，建筑部門將完全脫碳，電力及其他能源轉換部門通過使用生物質＋二氧化碳捕集和封存技術（BECCS）推動實現碳中和。
深度脫碳需要碳價、碳市場等新機制予以支撐。隨著碳減排力度加大，碳價水平（基于現有技術預見下的模擬）將不斷提升，預計2060年將達500美元/噸。
3．各部門低碳轉型分析
（1）工業部門重在發展節能循環經濟和減少煤炭消費占比
實現碳中和目標，需要工業部門及工業用能發生深刻變革，其中節能與用能結構優化將分別貢獻工業部門碳減排量的40%和60%（相對于參考情景）。2035年前，節能帶來的減排貢獻更大，約為60%。抓住第四次工業革命機遇，提升單位能源附加值，大力發展集約循環經濟，推廣先進高效技術是重要手段。2035年后，工業用能結構將加速脫碳，2050年化石能源直接消費所占比重僅為35%，較2015年下降37.3個百分點，其中氫能在高溫、冶金等難以脫碳領域中發揮重要作用。
。2）建筑用能低碳轉型中結構優化作用更加突出
與參考情景相比，碳中和情景下節能與用能結構優化將分別貢獻建筑部門碳減排量的27%和73%（相對于參考情景）。建筑用能的單位碳排放量將從2015年的1.7噸二氧化碳/標油降至2050年的0.3噸二氧化碳/標油，年均下降4.8%左右。為適應數字化、智能化發展趨勢，建筑部門電氣化水平更快提升，2050年達到65%。太陽能、地熱能、氫能等將在取暖、熱水等領域的脫碳中發揮積極作用，2050年在建筑用能的占比約為22%。
。3）交通用能多元化格局需加快形成
碳中和情景下，交通部門碳排放量將在2025年前進入峰值平臺期，而后快速下降，2050年降至4.8億噸左右，2025－2050年年均下降3.2%，F代交通體系加快建設將推動交通用能于2025年前后達峰，較參考情景下提前10年左右。交通體系的智能化、數字化、電動化、網聯化和共享化將推進交通用能低碳化轉型，交通用能中油品占據主導地位的局面將被打破，多元化格局加快形成。道路交通運輸的碳減排很大程度上依賴于新能源汽車對傳統燃油車的替代。碳中和情景下，新能源汽車保有量占比快速提升，2035年突破30%，2040年約為50%，2050年接近80%。
（4）2050年電力部門基本實現凈零碳排放
碳中和情景下，終端電氣化水平快速提升，2050年達到48.2%，較參考情景下高7.8個百分點。相應地，用電量也更快增長，2050年達到13萬億千瓦時？稍偕茉粗饕噪娏d體被終端使用的特點，決定了電力部門的低碳化將是整個能源變革的先導。2035年和2050年非化石能源發電占比將分別達到53%和80%，較參考情景下分別高8.6和22.2個百分點。2050年85%以上的煤電和氣電將配備碳捕集、利用與封存技術，電力部門基本實現凈零碳排放。不同情景下中國2050年發電結構對比見圖5。
4．能源轉型路徑分析
。1）一次能源需求在2035年前后達峰
碳中和情景下，現代服務業、高端制造業等更快發展，能效提升、循環經濟在各領域深入推進，能源強度持續下降，2020－2050年年均下降3.8%左右（高于參考情景下0.3個百分點），使得一次能源需求達峰時點提前5年左右，在2035年前后達峰，需求峰值降低3.7%，約為39億噸標油（相當于56億噸標準煤）（見圖6）。分階段看，2025年前，中國能源發展呈現煤炭減量、石油放緩、清潔能源（天然氣和非化石能源）快速增加的特征，清潔能源可滿足全部一次能源需求增量。2025年后，清潔能源將更快發展，除滿足新增用能需求外，對煤炭和石油在發電、工業燃燒、建筑和交通用能等領域形成較大規模替代。
（2）非化石能源占比年均提升約1.3個百分點
碳中和情景下，能源系統加快向低碳轉變。2050年，煤炭、石油、天然氣、核電、水電和其他可再生能源占比分別為12.2%、8.4%、13.9%、9.2%、10.2%和46.2%，屆時非化石能源占比將達到65.6%，意味著2050年前每年提升1.7個百分點左右，約是“十三五”時期年均約0.8個百分點增長水平的2倍。
。3）煤炭需求將快速下降
碳中和情景下，2025年后中國煤炭需求快速下降，2035年和2050年分別降至29億噸和9億噸。煤炭將幾乎全部集中利用，并配備碳捕集、利用與封存技術脫碳。
石油為低碳轉型提供了重要物質基礎。中國石油需求將在2025年前后進入峰值平臺期，約為7.3億噸/年，之后較快下降，2050年降至3.1億噸（見圖7），年均下降3.4%。石油作為燃料的作用將下降，但在航空、水運等領域仍發揮一定作用，作為重要的物質基礎，在低碳社會中扮演重要角色，其原材料屬性凸顯。2050年，石油作為原材料的比重將提升至47.5%。
天然氣是低碳轉型的現實選擇。碳中和情景下，中國天然氣需求將在2040年前后進入峰值平臺期，約為5500億立方米/年（見圖8），2020－2040年年均增速在2.8%左右。天然氣與其他能源載體轉換靈活，是可再生能源規；l展的必要支撐，是未來能源系統保持韌性、安全性和穩定性的關鍵。
（4）可再生能源發展進入快車道
規；a將進一步提升可再生能源的競爭力，促進新能源裝機規模持續擴大，預計2035年和2050年中國風、光等非水可再生能源裝機容量將分別達到19億千瓦和35億千瓦。隨著儲能等技術不斷進步、氣電等靈活性電源比重不斷提升、電力市場機制日益完善，中國非水可再生能源發電量將迅速增長，2050年達到6.7萬億千瓦時，占發電總量的52%。
二、實現碳中和目標的相關建議
1．強化節能優先戰略，推動能源消費盡早達峰
2019年中國單位國內生產總值能耗是美國的2.2倍，德國的2.8倍，日本的2.7倍，英國的3.7倍，節能潛力巨大。因此，應將節能優先戰略作為落實生態文明建設的重要抓手，從發展目標、指導思想、制度創新、政策保障、考核評價、財稅政策支持等方面做出系統的安排，做好頂層設計，提出更高的標準和要求，推動全社會按照節能優先的戰略理念開展工作和生產經營。
2．推動重點用能領域提高能效
對標能效先進水平，圍繞市場應用廣、節能減排潛力大、需求拉動效應明顯的重點領域，加快相關技術裝備的研發、推廣和產業化；加快建筑、交通、工業等重點用能領域的節能升級改造，特別是加快對傳統產業、重化工業的低碳化、智能化改造，推動產業體系向集約化、高端化升級，提升能源利用效率。
3．統籌能源安全與低碳轉型的關系
隨著技術進步，能源的發展正由“資源為王”轉向“技術為王”，能源供應安全的內涵也將從以保資源供應為主轉變為保系統穩定、技術安全為主。即通過本地化的非化石能源比重大幅提升降低中國能源對外依存度，2050年將降至7%左右。但是，風、光等間隙性、不穩定可再生能源的快速發展也會帶來新的安全風險，電網體系的安全性需擺在更加突出的位置，需加快構建靈活性電源、分布式用能體系和堅強智能電網。新能源快速發展也可能帶來潛在的資源安全風險。隨著電動汽車的快速發展，車用動力電池對鎳、鈷等礦產資源的需求快速提升。在考慮循環回收利用的情況下，中國電動汽車發展所需的鈷和鎳資源累計需求量將分別于2025年和2035年左右超過國內資源可采儲量，因此應繼續擴大全球范圍內廣泛的能源合作，打造能源資源共同體。
4．打造多元、有韌性的低碳能源供給體系
一方面，適應能源低碳轉型需要，需不斷推進新型能源基礎設施建設，加快能源技術創新及數字化轉型，創新能源市場機制、制度設計及政策引導。另一方面，應不斷強化技術創新，發展氫能、儲能、智能電網以及碳捕集利用與封存等二氧化碳減排、去除和中和技術，筑牢低碳轉型基礎。其中，氫能來源豐富、清潔低碳、高效靈活，有助于交通運輸、工業等領域的深度脫碳，同時具有遠距離輸送、大規模存儲和氫－電互換的特性，可以分布式和集中式并舉，促進可再生能源的消納，提高能源系統的韌性和靈活性，是低碳能源體系的重要組成，應從國家戰略高度推動全面發展。
環保節能網熱線：029-86252006
環保公司網址：www.opemt.cn
聯系地址：陜西省西安市北關正街35號方興大廈8樓
