专访金之钧：要建立有韧性的能源体系丨2025经济展望

2024年6月底，我国新能源装机规模首次超过煤电，新能源在电力供应中的地位日益凸显，相关科技研发也在突飞猛进。2025年，中国能源领域将会有哪些新的变化？有哪些突破性的关键技术走到了规模化应用的前夜？2024年末，《首席评论》栏目组来到北京大学，对话中国科学院院士、北京大学能源研究院院长金之钧。

哪些低碳前沿技术将迎来突破？

第一财经：能源转型和绿色低碳发展领域中，科技进步正在全面和快速地发生，回顾2024年，您作为一位科学家，最关注或者说感到最为震撼的科技进展有哪些？

金之钧 ：我在关注储能的技术，大规模的、突破性的技术进展还没有到来，比如液流电池、镍氢气电池等，仍处于持续地中试或者说商业化建设的过程当中，但是这个时代很快就会到来，要不然的话会影响我们新能源的发展。

我还在关注大规模的电解水制氢技术，全球都在关注如何降低成本、做低成本的电解水制氢的设备，这一方面也在突破的前夜或者部分突破，这都给我们未来的发展带来了很大的希望。

在绿色低碳这个领域中，我觉得2024年不论是从Science《科学》评出来的十大科技进展，还是Nature《自然》评出来的十大人物，我们中国都有很好的参与，尤其是我从事的地学领域，在这两大杂志中都有报道，这是我所高兴的。

因为现在我们强调二氧化碳的排放和碳中和，更多的是关注人为的因素，这是对的。自工业革命以来，化石能源的燃烧逐渐使大气中的二氧化碳浓度上升，引起了温度升高，值得我们全球重视，这也是全球达成的共识，但是这个过程远远不够。在整个二氧化碳的大循环过程中，实际上地球表面的碳只占了1%，99%的碳是在我们的脚底下，在地球的深部，它可以通过火山爆发喷上来，也可以通过海底的一些深大断裂的活动，从地球深部运行上来，无声无息的也看不见，排到大气当中，而这个自然的过程也是非常强烈的。

那么我们要理解整个的碳中和或者控制温度，必须把地球深部的碳循环过程也考虑进来，加上人类的活动，二者的耦合才是一个完整的模型。大胆地预测一下，未来的诺贝尔奖也可能在这个领域产生。

金之钧：经济变化，中国经济的驱动力在哪里？我个人认为，能源转型就是重要的驱动力，是拉动我们中国经济的一个“主战场”。

全球累积的风能和太阳能的装机总量大概是46亿千瓦，中国占了13.5亿千瓦，占了近三分之一，更重要的是，这些组件、这些设备，我国的产能一直占比超过50%，去年可能这一比例还要更高。要扩大出口规模，这是经济增长的重要方面。“新三样”（太阳能和风能装备、新能源汽车、储能设备）的出口，将是未来中国经济增长的一个很大的驱动力。

第一财经：回顾2024，在宏观政策、产业政策方面，您特别欣喜或者特别瞩目的事件、政策具体是哪些？

金之钧：有很多政策，譬如说《能源法》的出台，保障了我们下一步能源的健康发展。我想说一个具体的政策，这也是2023年我作为人大代表提出来的，就是“建议从能耗双控转变为对二氧化碳排放的双控”，这个提案被国家发改委迅速地接受。

从能耗双控变成二氧化碳双控，它的意义在哪里？意义在于对清洁能源的放开利用。如果一直强调对“能源”的双控，会把清洁能源的利用同样给控死。

现在我们有一部分风电、光电“用不完，上不了网，运不出”，怎么办？扩大本地的利用是唯一的出路。比如说新疆，比如说内蒙。但是如果要控制它的能源总量，又把它限制死了。比如说沿海地区的一些高能耗的电解铝厂、电解铜厂、钢铁厂等高能耗的企业，如果它用绿电，完全可以向绿电发达的地区转移，比如说内蒙古，比如说新疆。因此，“双控”政策的转变，对新疆和内蒙古地区的用能发展极其重要，同样地支撑了边缘地区经济的增长，也使得我们一些高能耗工业不完全被淘汰，而是转移到中西部地区，继续发挥它的作用，这对经济上来讲也是非常重要的。

奔赴“3060”，化石能源的减碳步伐该迈多大？

第一财经：虽说新能源的发展非常快速，但是传统能源——化石能源仍将被大量使用，未来化石能源占我国能源结构的比例将如何变化？

金之钧：我们敞开胸怀拥抱新能源，同时一定要坐稳化石能源，不然我们的能源系统就会出现大问题。

现在社会上有声音认为“化石能源应该尽快地减少，尽快地降低”，这个愿望是对的，也是好的，但客观事实是全球的化石能源在能源结构中的占比近期减不掉，美国也还占80%以上，中国也是占80%以上。

在降低化石能源占比方面，国际上不同能源机构的预测差别比较大。比较激进的是国际能源署，它预计到2050年全球的化石能源会占到只有26%，美国能源信息署预测到2050年全球的化石能源仍然会占50%以上，美国的化石能源会超过60%。

我个人认为，到2060年，中国的化石能源如果能占到40%，加上CCUS（碳捕集、利用与封存技术）的应用，同样燃煤也好，燃气也好，都是清洁能源，同样可以实现碳达峰，可以实现碳中和。

所以在“十五五”能源规划当中，我向能源局建议“要建立有韧性的能源体系”，就是稳健、能够应付各种极端现象出现的能源结构。而在这个过程中，化石能源必须占相当的比例，才能够做到稳健。这不等于化石能源不改变，所以在一次能源结构中，煤炭的持续下降，这是必须的。

为什么煤炭首先要降？因为它的排放量最大。在单位热值同等的情况下，它的排放量是最高的，天然气的排放量差不多也就是它的一半左右，因此天然气被全球公认的认为是清洁能源，它在全球占的比例现在大约是23%左右，随着石油和煤炭的压缩，我们预测，天然气将在2045年前后，成为全球能源结构中的第一大能源。

那么中国会是什么情况？现在中国的天然气在一次能源结构占比约9%，未来我们规划能占到15%，这也是一个了不起的成绩。占到15%的情况下，一年消费的天然气就要大约6000多亿方，中国如果能产到一半，那已经是非常了不起了。跳跳高，是我们能够得着、看得见的一个目标。

降碳扩绿，能源转型的下一步是什么？

第一财经：用天然气来替代煤的时候，我们已经大大地减少碳的排放了，但是它毕竟还不是“零碳能源”，所以最终还是要有一个碳减排、碳中和的问题。您刚才提到的CCUS（碳捕集、利用与封存技术），被认为是终极去解决这个问题的手段。这个技术进展如何了？

金之钧：CCS（二氧化碳捕集与封存技术）、CCUS（碳捕集、利用与封存技术），这是当前科学界、工业界乃至国家都很关注的一个方面，也是国家“十五五”能源规划、生态环境规划常见的一个话题。

我个人认为，碳捕集、封存技术是人类实现碳中和的兜底技术，对中国尤其如此，我们是个发展中国家，我们还需要发展，用能是必须的。现在的问题是CCS（二氧化碳捕集与封存技术）的成本太高，达到300-600元/吨，未来我们的目标是降到200-300元/吨，只需要一半多。如果这个期间国家的碳价能够再持续地增长，过去的碳价很长时间30元/吨，我们目前在部分电厂实现了限额指标控制交易，碳价已经涨到100元/吨以上了，未来到2030年预计会涨到300元/吨左右，这样一方面技术成本下降，一方面碳价的提高，这两者越走越近，商业模式就建起来了，这是未来我们的出路所在。所以当煤电耦合上CCS(碳捕集和封存技术)，这样它也成为绿电了，它是稳定电源，所以是优质电源，含金量高的一种电源，也期待着国家在这一块上能够提高它的度电的价格。电价能提起来，CCS(碳捕集和封存技术)才有积极性，在2029年实现碳达峰才有保障，要不然的话我们达峰以后就面临着“要不就关电厂，要不就增加电价”。

“政产学研”携手转型 ，一煤独大的“暖城”变身新都市

第一财经：“政产学研”的衔接是非常关键的。北大能源研究院正帮助鄂尔多斯进行产业转型，现在已经做了哪些事情？

金之钧：鄂尔多斯是一个典型的能源型城市，他们称为“暖城”。2023年煤炭产量占了全国的八分之一，全球的十六分之一，供应了25个省市的用煤，天然气单个城市的产量达到319亿方，这也是全国最高的，所以它的化石能源在全国是首屈一指的，这个我早就知道。但是它的风能和太阳能资源也是特别好的，这是出乎我的意料的。所以它有能源转型的需求，也有资源保障。

它现在由于自身的一些工业结构的问题，二氧化碳排放也是很高的，急需调整转型，不光调整能源结构，也要调整工业结构。所以他们现在提出来，从这个资源型城市向创新型城市转移，包括科技人才的吸引，科研院所的建立，也包括教育的跟上。在这个过程中带动了从化石能源向清洁能源转型，这是它很重要的一个调整。

比如说制造业，把隆基绿能引到鄂尔多斯去，建了全球产量最高的光伏工厂生产单晶硅。前后两期投入，大概一期300亿元，两期要达到600亿元以上的投资。下一步在我们的牵线搭桥下，也准备把镍氢气储能技术引到鄂尔多斯，这也是百亿级以上的投资，制造大规模的镍氢气电池。

鄂尔多斯在制造业上要有一个比较大的发展，想尽办法地突破“一煤独大”的局面。它以煤炭为主的“采掘、运输、销售、煤化工、煤制油、煤制气”这一条产业链占了鄂尔多斯整个GDP的60%以上。

现在你再去看看，完全变了一个模样，是一座非常现代化的城市。

第一财经：但这会不会是一个特例？因为鄂尔多斯有长时间的财富积累、资源积累，全方位的投入迅速地产生效果，是否可以发生在其他不同的城市？

金之钧：我觉得它有独特的一面。从化石能源向非化石能源转换的过程，比较少城市会来仿照它，但是在科技创新、在吸引科学家去当地工作的层面上，完全都可以仿照。它现在吸引了北京大学、清华大学、中国地质大学联合建研究机构、教育机构，这是我觉得鄂尔多斯目前做的值得其他地方关注和学习的地方。

“贸易保护”思潮涌动 ，如何影响全球低碳转型的进程？

第一财经：您经常会参加一些国际上的学术会议，以及在项目合作的过程中需要引进国外的一些技术，有没有感受到贸易保护它的干扰？

金之钧：科学的发展，技术的演化有它的规律性，既有全球的传播，也有某一个国家某一时期的保护，历来都有。

从14世纪、15世纪意大利文艺复兴时期的科学复兴开始，科技中心慢慢地转到法国，再转到英国。当英国是科技中心的时候，英国也在起诉美国偷他们的技术，典型的就是纺织技术，但是当美国成为科技中心了，他又保护自己去起诉别的国家，比如现在对中国知识产权的纠纷等等些。从历史的眼光看，没有什么奇怪的，这是个必然的过程，关键是中国自身要强大，要重视自身的知识产权。

中美科技合作又延长了5年，这是个利好的消息。我想，随着《中美科技合作协定》的签订，中法、中德的关系也会慢慢地好起来，中俄我们这些年应该说是合作非常愉快的。现在我也在推动中日韩的科技合作，比如说天然氢气勘探。我刚从日本回来，就是受东京大学的邀请去做一个学术报告。他们很看重中国这些年来在天然氢气方面的一些探索性工作，也期待着和我们一起合作。我也访问了京都大学、东京大学，跟他们也建立了一些联系，有意地推动双方的合作。 2023年我也接待了美国总统气候问题副特使，就气候问题我们进行了非常友好的探讨。

作为一个科学家，我们应该努力地、积极地往前推动中美的合作。比如说我们的风能太阳能、储能、新能源汽车，我们以廉价的产品供给全球使用，这不是个坏事儿。当然欧美有他们自身的利益，去设贸易壁垒增加关税，这是他们从国家的利益去考虑。从人类整个文明的进程来看，这只是个小插曲，他也阻挡不了。这种壁垒是短期的，是某一个国家的，是局部的。除了欧洲，我们还可以吧产品卖到非洲去，我们的市场大了去了，为此我是充满信心。

推进绿色低碳发展 ，2025有哪些期待？

第一财经：2025年，您对于绿色低碳相关的产业政策有什么样的期待和建议？

金之钧：在政策上，我最期待的还是刚才我提到的：尽量尽快的再进一步的市场化，比如说电的价格，这是个老的话题，一直没有解决的一个话题。

我们电的价格始终是放不开，我也知道它的重要性，要保护中国的工业电价，一旦高了，可能有一些工业受不了。但是放开不见得价格都会高，也可能会进一步地降低。这一块好像还是不放心人为地去控制，似乎是还缺少研究的力度。当然，现在电交易的平台搭建的还不够，真正的交易平台搭建起来了，市场化了，我觉得这方面会释放我们很大的潜力。

未来，怎么把能源价格特别是电价放开，去调动发电方、输电方、用电方等各方的积极性？比如在用电高峰期和低谷期就有很大的电价差，怎么利用好？包括电动汽车的储能的潜力，电动汽车还能通过储能来赚钱。所有这些政策的研究、市场化机制的推动，这是我所期待的。

本期节目

编导 官悦

制片人 尹淑荣

附件：《中国的能源转型》白皮书（全文）