低碳的交响 丨周大地：“碳达峰”将如何实现？

今年，我国绿色低碳转型加速推进。3月底，全国风电、太阳能发电装机历史性地超过了火电。上半年，可再生能源新增装机同比增长99.3%，约占新增装机的91.5%。可再生能源发电量接近全国总发电量的四成。风电、光伏新增发电量超过了全社会用电增量。

新型电力系统加快构建，支撑着新能源的高质量发展。在能源供给端，传统煤电将扮演什么角色？在能源使用端，电动车会全面取代燃油车吗？未来建筑领域将如何节能降碳？到2030年，中国怎样实现碳达峰？

《低碳的交响》，对话国家气候变化专家咨询委员会委员周大地。

化石能源消费占比从80%降到20%，如何实现？

第一财经：周老师，当下我们看到极端天气频发，使得全球对于碳减排的紧迫感在加强，未来化石能源在我国整体能源结构当中所占的比重到底会是多少？是仍保留一定比例，还是彻底被压缩掉，学术界有不同看法。您认为，我国实现碳中和的基本路径是尽可能用光风水核等非化石能源替代化石能源，使一次能源基本甚至全部由非化石能源以电力方式提供。同时，各种终端用能实现高度电气化。您这样的判断是基于哪些因素？

周大地：全球气候变暖已经造成了很多极端气象事件。目前看，能源相关的温室气体排放大约占全部温室气体排放的80%以上。其中，很多温室气体排放是比较难以用技术手段消除的，比如养牛养羊产生的甲烷排放可能很难完全控制。所以，首先要把能源可控制部分尽量控制下来。第一，要尽量用非化石能源替代化石能源。中央文件里也提出，要把目前80%以上以化石能源为主体的能源结构向80%以上非化石能源为主体的结构努力。

为什么是80%？这已经是重大变化了。非化石能源消费占比由20%变为80%，化石能源消费占比由80%变20%，要做到已经很不容易了。因此，现在如果提出来由非化石能源全部替代化石能源，还是存在不同的顾虑。但是我认为，为什么可能全部是非化石能源呢？第一，非化石能源资源足够。现在光伏装机几百亿千瓦都装得了。风电装机大几十亿千瓦，资源也是有保障的。但是，现在风电和光伏加起来才十几亿千瓦。第二，从经济性上看，把非化石能源一次电力化以后，整个能源系统的效率将大幅度提高。化石能源带来的除了温室气体排放外，还产生了其他的环境影响。如挖煤，土地会沉陷，水资源会被破坏。化石能源燃烧会带来空气污染，如氮氧化物、硫化物、粉尘等的排放。用非化石能源，这些污染物排放就完全消除了。第三，用非化石能源后，也不用进口这么多石油。我们现在进口原油，每年花几千亿美元。用非化石能源，比用化石能源再加CCS（碳捕集与封存），成本要低得多。现在非化石能源发电已经比煤电便宜多了。因此，在这种情况下，提出化石能源必须有所保留的依据越来越弱了。当然还有一些领域需要靠技术进步以及进一步的实践来说明，比如航空煤油、远洋货轮用能等等。伴随能源结构的变化，电力系统也需要相应的新技术，比如储能技术等，以及还需要解决季节性或者应急性备用的问题。但即使备用，我看也可以不用化石能源，而用绿电加上生物质能合成燃料来做储备。所以，能不能把最后20%的化石能源也替代掉，存在这种可能，而且我认为有一定必要性。

低碳转型过程中，煤电扮演什么角色？

第一财经：我国的电力系统仍然是以煤电为基础的。煤电一边承担了安全稳定的保供责任，另外一边又面临低碳转型的长期目标。怎么看煤电扮演的角色？您认为煤电是否会逐步退出？

周大地：2000年以前，停电是非常频繁的。把煤电建设成目前的状态，经过了几十年努力。在以火电为基础之上，中国的电力建设取得了巨大成绩，目前火电仍然占发电量的60%左右。所以，电力系统的改造不是一朝一夕的事，需要逐步渐进的。煤电仍然会在一段时间内起作用。就是把这60%减下去，我估计要用20年左右时间，由此来实现电力系统的低碳化。现在电力增长速度还挺快，每年大约要新增四五千亿度电。那么这些电力需求能不能全部用非化石能源来满足？前几年还没做到，去年增量部分有将近百分之二三十还是用火电满足。今年上半年，风电、光伏新增发电量已经可以满足全社会用电量增量了，甚至还多了。这是第一个条件。第二是，加大储能的发展。由电网为主来吸纳所有新能源，再由电网自己来解决储存和调度问题，这有困难。储能要往发电方去扩张。风电、光伏要解决自己白天有电晚上没电，或者有时有电有时没电的状态，需要配储能，要向稳定供电的电源过渡。适当配储使它们更有竞争性。我认为现在是可以做到的。因为风光发电明显比火电便宜了，但是存在时间不可调的问题。风电光伏加上储能，仍然比煤电灵活性改造——只晚上发电、白天都停的成本要低得多。与此同时，这也需要电网从目前调度发电厂，全国就是2000多个，要改成分级的调度。因为三五万千瓦都是非常大的光伏基地了，很多光伏电站都是几千千瓦甚至更小。要是都靠中央调度，全国百万级的调度对象，根本调度不过来。所以需要分级让发电站自稳定，电网改造还有很多工作要做。当做到这样以后，严格来讲，煤电我倒赞成，第一，煤电现在还是主力电源。第二，要争取从增量方面退出。第三，它可能在存量方面以后也会和新能源、可再生能源加储能来竞争。

如果规划得好，我觉得煤电该怎么发电，就怎么发电。特别是晚上或者光伏不行的时候，可能多发一些。该到技术寿命、经济寿命的时候就退出。如果可再生能源全上来，加上储能，整个电力系统的发电成本会比现在便宜，整个能源系统的成本也会便宜。可以用更少的钱办同样的事，为什么不能加快呢？而且真正最后要用少数化石能源作为备用或者应急，也可以是用烧气烧油的方式，用燃气轮机来替代锅炉。锅炉响应很慢，要启动至少半个钟头甚至更长，天天启动/停的话，技术上也有困难。所以煤电，我想它是会逐渐被替代，最后在火电里要比气电更早退出的电力。当然这个过程需要一二十年，甚至我估计20年能做到就很不错了，所以也不用那么担心。

第一财经：最终还是考虑综合的效率和效益。

周大地：关键是，在新的矛盾出现的时候，要尽量采用新技术。另一方面，比如说煤电，如果发电量小于4000小时，可能就要亏损了，所以有时候也只好保它的发电量。但是要看到，第一，新增部分要尽量谨慎。因为新增部分干25年，可能用不了那么长的时间就要退出了。第二，要尽量用储能推着新能源提高可靠性、稳定性的路子来走，而不是还是以化石能源作为拐棍。要多搞新能源，就得多上煤电，这样低碳化基本就成了“米多了加水，水多了加米”，永远解决不了问题。

电动车会全面取代燃油车吗？

第一财经：从用能部门来看，交通领域是一个重点。在局部地区，低温气象条件下，是不是会长期保留油车的存在？未来电车会全面取代油车吗？

周大地：电动车经过这一二十年的技术积累，已经达到了在性能、性价比上完全超过油车的状态。并且，电池技术进步非常快，我们现在才刚进入固态电池的边缘。目前试用到少量车上的还是半固态电池。如果固态电池真上来的话，续航能力可以在现在电池重量情况下达到上千公里，也不用油电混合了，也不用增程式了，本身电池的储能会大幅度提高。目前电池每公斤储能才一百几十瓦时到200多一点瓦时，固态电池目标是能量密度每公斤400瓦时以上。所谓的行驶担忧也会解决。过去电池冬天蓄电能力减弱，现在很多技术也在解决这个问题。比如可以遥控或者让电池先加热。因为电池性能好了，这点能量就不太在乎了。另一方面，固态电池对于温度的敏感度方面，性能大大提高，也不会出现百分之几十的续航下降。电动车多了以后，它的电池储能还有可能变成电网调节的重要支撑。所以我想，电动车的替代目前是个加速过程，过去电动车销售量只占百分之几，现在新车销量达到汽车新车总销量的百分之四十几了，今年有可能接近50%。这是市场选择的结果，有可能2035年就没有人来买油车。

第一财经：离现在也就10年。

周大地：电动车还在不断进步。

第一财经：固态电池技术要达到成熟应用的条件，您预测还需要多长时间？

周大地：可能很快，有的人认为2026年、2027年就有相当一批品牌要固态电池装车，现在已经开始有装车的了。固态电池世界几个技术比较强的国家都在做，中国已经在这里面跑到前列了。我想真正全部用到固态电池的话，原来的估计是2030年，现在我个人认为，有可能比这还快点。

未来，建筑如何节能？

第一财经：在用能的部门，除了前面讲的交通，我们再来看建筑领域，未来用能的结构和形式会发生哪些转变？

周大地：能源如果是以非化石能源一次电力为基础的话，拿来就是电，电是可以干几乎任何事的。现在建筑用能，一个比较大的挑战是供热问题。目前中国北方集中供热的比例比较高，所有的城市几乎都是集中供热的。那么，这个系统如何改造成为以电为主的，还需要时间。技术上是很成熟的，因为现在的超低能耗建筑、净零能耗建筑完全可以做到。现在如果实行了65%的建筑节能标准的房子，用电直接分户式的采暖也比集中供热便宜了，这还没有完全用特别先进的技术。我想是这样的，第一，新盖的房子，绿色建筑、超低能耗建筑要尽快普及，本身就几乎不需要集中供热了。第二，老房子的技术改造，现在门窗的保温比过去好太多了。还有墙的保温，现在的保温材料有的很轻很薄了。当然现在因为产量少，有的还比较贵，但是这些产品基础材料是便宜的，只要大规模生产。技术都在发展。实际上，很多居民楼改造以后，用热量是明显降下来了。总的来讲，工业的过程，建筑用能的过程完全电气化，是完全可期的。

电力系统如何低碳发展？

第一财经：聚焦到电力系统本身的改革，哪些是需要重点推进的？自下而上的市场选择有非常强的驱动力，但是仍然需要自上而下的一些规则制度的推进。

周大地：这两年，新能源的增长速度是超过原来规划预期的。我们前些年来认为2030年搞的12亿千瓦光伏和风电，现在已经超过15亿千瓦了，大大提前了。另一方面，这两年由于光伏的经济竞争性强，以及大家也认识到这是个方向，不会说干错了。所以这两年，自下而上的动力很强。光伏和风电的装机都超过预期。这是市场选择。那么当然，这对电力系统的压力就很大。如果让电力系统按照老方法全吃进去，再慢慢消化，确实很难过。所以现在电力系统确实要从技术上、从规范上，怎么鼓励新能源增加更多储能配套，使它能够像化石能源一样参加电力市场竞争，给自己开拓更好的发展空间。应该赋予电网更多的规划、系统优化、推动电力系统进步的功能。

2030年要实现碳达峰，怎么达峰？

第一财经：“十五五”规划正在进行当中，您对于能源和低碳领域下一个五年的发展，最大的政策期待和改革的建议是什么？

周大地：2030年要“碳达峰”，那么“十五五”严格来讲，怎么搞碳达峰？有些人在想，是不是要规定一个峰值，到时候就不许涨了。我倒认为，现在讨论峰值非常困难，因为各方面意见很不容易统一。但是可以做这么一条，不管涨多少，最后到2030年以前化石能源就得零增长，以这个来倒逼。现在每年还增加不少煤炭，还要增加天然气，石油倒是已经过了峰值开始降了。那么，每年新增化石能源的数量要逐渐降下来，可能在2028年、2029年以前就得降到零，新增的能源必须用非化石能源来满足了，化石能源的增量碳排放就要清零。增量清零，不是存量清零。“十五五”以后，就得存量要往清零走，就得降了。降得越晚，后面陡坡越大。

第一财经：下一个五年落到具体的企业，具体的地区、行政部门，落到行动上应该是什么效果？

周大地：现在可再生能源、新能源从终端用途到各种技术进步也挺快，但是化石能源也挺卖力气。那么，我觉得“十五五”的方向就很明确了，不能谁愿意干什么就干什么，齐头并进是不行了。对于化石能源，特别是煤的消费量确实要限制，因为如果到2030年以前天然气还在增长的话，天然气增长的空间可能就得从减煤上来满足。如果天然气也不增长，煤炭也不增长，那倒是可以说达峰了。要定一个明确目标，不管怎么样，最后得找替代方案。有人认为，中国其实现在已经开始达峰了，因为石油降下来了，如果煤炭也不增长的话，确实化石能源达峰也快了。所以应该说不是难度太大，但是要有所作为才行。