中国工程院院士贺克斌：实现双碳目标面临“三高一短”的挑战

10月13日，2021国家能源互联网大会在山东淄博会展中心正式拉开序幕。本届大会以“聚力双碳目标 ，清洁能源互联创新”为主题。旨在积极响应国家号召，围绕能源数字化转型、新能源高质量发展、新型电力系统建设、氢能/储能技术发展、能源互联网技术研发/示范落地/推广应用等展开研讨、交流与成功经验分享，为汇聚更多相关企事业单位加快新型电力系统建设、推进能源互联网新技术新产品应用、积极参与“双碳”目标早日实现行动计划等指引方向。能见App全程图文直播本次大会。

中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌出席会议并发表题为《碳中和与绿色高质量发展》的精彩主旨演讲。他表示，截止到去年年底，全球已经有130多个国家提出了碳中和的目标，覆盖了全球70%以上的GDP和二氧化碳排放。

他认为，我国实现碳达峰特别是碳中和面临重大挑战。就目前发展阶段来看，大概面临“三高一短”的挑战。

以下为演讲全文：

贺克斌：大家早上好！非常高兴来参加能源互联网大会！我的报告题目是《碳中和与绿色高质量发展》，希望对大家有所帮助。

去年9月22号习主席的讲话受到了国内外高度关注，应该说这是国际社会和我们国家未来发展一件重大事件。到去年年底为止，全球已经有130多个国家提出了碳中和的目标，覆盖了全球70%以上的GDP和二氧化碳排放。

922讲话以来，习主席在国内外场合已经有十多次的讲话。包括昨天在昆明的生物多样性讲话。实际上对于中国来讲，要实现达峰特别是中和是面临重大挑战的，目前发展阶段大概面临“三高一短”的挑战：

第一，现阶段还处在全球范围内高碳的能源结构，无论是化石能源在总能源的比例，还是煤炭在化石能源比例，在主要的世界用能大国里，中国是最高的。

第二，在世界的产业链分工里，全世界公认的比如煤炭、钢铁、石化、水泥等难减碳的行业，我国在全球占有高比例的产业链分工。

第三，我国是一个发展中大国，仍然处在工业化和城市化的中高速进程当中，很多地区还要有增量。

第四，达峰到中和只有30年，跟欧美比是最短的，欧洲大概有六七十年，美国有四五十年。

为什么说这是党中央的重大战略部署？因为这对未来有系统性的、深刻的影响。习主席在几次讲话里讲到，特别是今年3月15号第九次财经领导小组会议，要把“双碳”纳入生态文明建设。第二是国家的生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向，减污降碳协同增效的阶段。

“双碳”的事情切入点是气候履约，大家知道都知道气候公约、京都议定书、巴黎协定等等，但是核心应该是新一轮产业竞争。但对中国特别是一批发展中国家来讲，包括一部分发达国家，“双碳”对未来可持续发展特别是联合国17个可持续发展目标的实现，对中国来讲就是生态文明建设、美丽中国目标的实现，带有根本性的推动和拉动作用。

怎么理解气候履约切入，但是最核心的是产业竞争？这是国际能源署做出的分析。全球要实现碳中和，未来可以提供的能源，特别是可再生能源或者说以风光为代表的非化石能源，全球的量是具备的。可利用量把风速低、辐射强度低的，包括土地利用不合适的都做了剔除之后，分析的量是够的。

第二是从全球的风光资源的分布来看，有观点认为，世界经济正在从原来的资源依赖型走向技术依赖型。核心是什么？全球煤炭、石油、天然气储量排前五位的国家，基本上占据了全球的2/3以上的储量，也就是地域分布非常不均匀，形成了很多地缘政治的资源上的冲突。但是未来逐渐发展到风光资源充分利用的情况下，由于是可再生的，所以量足以支撑到全球碳中和，基本解除了资源上限的概念。资源足够了，谁有更好的技术尽快经济、有效利用起来？从这一角度，世界经济正在从资源依赖型走向技术依赖型，这一观点我非常赞同。

全球在争夺新一轮技术高地的时候，布局以“双碳”为切入点的比如欧盟的绿色新政，从“工交能建”四大领域，以及农业、生态环境跟碳汇相关的方面，形成了一套深度转型的政策。包括美国提出了“五个零”的目标，列出了储能、可再生能源、零碳建筑、碳捕集和电动车、下一代核能等等。

产业竞争信号非常明显，并且当年基辛格讲到谁控制石油就是谁控制世界经济，将来可能是谁掌握了能够高效、稳定、充分利用非化石能源的技术，谁就是在世界经济里占主动，这个态势非常明显！

第二个要讲的是，所有的发展中国家包括中国，生态环境质量在改善。但是生态环境质量要得到根本性稳定的改善，一定是跟能源、非化石占主导这条路径是完全一致的，所以跟我们生态文明建设和美丽中国目标的实现息息相关。

我们经常讲碳排放是同根同源同国家。从能源上能够得到大幅度解决的话，将来就是一个根本性的路径。国际上无论是现在关心的2.5、臭氧也好，右下角是中国工程院对过去八年两次大气污染治理的行动计划所做出的分析，就是蓝天推动低碳、低碳推动蓝天，这两个路径是非常清晰的。

全国现在337个城市，包括淄博在内，我们做了一轮分析。已经有98个城市在2015年到2019年期间实现了2.5下降，碳也下降。剩下的一部分城市，就是在2.5下降，碳上升。少量的城市是2.5上升，碳也在上升。这就是未来减染降碳协同里面非常重要的新任务。

同时可以看到，中国PM2.5包括现在大家来到淄博，跟五年前相比都感觉到了蓝天的增多，这跟全国的城市是一致的。但是PM2.5浓度的绝对量还有很长的路需要走。原因是：第一，现在实施的世卫组织最低一档的35的标准，还在继续努力争取要达到。在今年9月底，世卫组织又公布了一个新的空气质量标准，把标准从最低是10已经推到5，也就是又积累了十几年健康影响的证据。这个目标从保护人类的健康角度讲，肯定按照中国国情逐步往这个方向去推进。

实现“双碳”目标跟美丽中国目标也有非常强的同根同源同国家的一致性。习主席在今年4月30号的讲话里，我们国家的生态文明建设已经进入以降碳为主要重点，减染降碳协同增效的新阶段，促进绿色高质量发展。

这是清华大学做的分析。未来按照“3060”目标去推进的话，中国的PM2.5浓度在2030年之后，如果没有“双碳”的路径去推进，现在的措施到2030年以后潜力基本耗尽，要从结构上拿减排量。如果按照2060碳中和的情景，我国大部分城市可以PM2.5不仅是低于35，可以低于10左右，这是非常值得去追求的。通过双碳、蓝天和低碳之间的互动，去追求达峰达标包括达到中和的目标。

根据清华大学做的路径推演，按照现有的337个城市，去年已经达到了PM2.5平均浓度33。如果按照老的路径走，到2060年最多降到25，就是世卫组织第二阶段的浓度。如果2030年实现达峰，到2060年的路径使PM2.5降到60，平均300多个城市降到60。

通过“双碳”和清洁空气的协同推进，使我们实现绿色高质量发展，环境质量得到根本性的改善，这是一个非常值得去追求的路径。但这不是轻轻松松就能干成的。靠什么能够把碳减下来？到2060年中国大概有100亿吨左右的碳要减下来。

我们也做了一个简单推演，按照达到同样的经济发展目标，有“双碳”特别是碳中和目标约束的时候，节能增效的政策反馈力度会增加。这种情况下，节能增效会有一个能源使用的减少，这本身就是减碳最重要的第一步，我把它叫做资源增效减碳。第二步是能源结构降碳，也就是黄色部分非化石能源比例通过几十年下来以后逐渐达到大的比例。第三步是到2060年，所有的预测分析都很清楚，有很高度共识，就是不可能化石能源没有了，在电网和能源的稳定性各种考虑的基础上，会有一个不是很高的比例。第四步是生态系统，就是碳中和概念，留下一部分碳跟碳汇能力基本相当，就实现了中和，所以叫生态系统固碳。

前面四态都是四类技术，这些技术如何在不同的时短和空间范围之内有序利用？我们会有国家政策调节，还有一个非常重要的，就是市场杠杆的调节，所以叫做市场机制融碳。中国在今年7月16号已经在上海开始启动，第一步走的就是电力工业，以后逐渐会扩大到八大行业，这就是碳市场。

五碳并举来实现最终110亿吨左右的减碳目标。我简单讲一下，资源增效减碳在近期是共识度最高，比如节能跟自己比已经有长足进步，但是还有空间！以当前的能耗水平，能耗降低1%就意味着1亿吨二氧化碳，这是资源增效减碳里面非常重要的第一步。

第二步，无废城市。刚才淄博发布的“十大行动”里也有这个内容。无废城市讲的是固废，废意味着能源，资源利用化意味着能源的节约。现在讲的是固废，实际上在讲废水、废弃、废热，这四废将来在“双碳”目标下要打通考虑，废和碳要打通考虑，这里面就有技术的考虑和相关政策的打通，最终从无废城市走向资源循环利用的无废社会，这是碳中和里面的资源增效减碳的第二。

第三是现在共认的，像钢铁、水泥、塑料、铝，以及食物里面的行业是非常难减碳的。将来从工业流程再造等等。在全球分析来讲，如果用足了现在的循环经济所谓的手段，在钢铁、水泥、塑料、铝的生产过程中，可以减掉排放二氧化碳的40%。

最后的指望是走到像以风光可再生能源为主体的新型电力系统，这是我们国家气候中心做的详细分析，到2050年，中国的风太阳能装机容量会到60亿千瓦，是2020年累计装机容量的11倍。在上次“美丽中国”论坛里，国家气候中心现任主任做过详细报告，60亿千瓦左右的量是做了详细的可行性分不是一个简单的理论量，就是可利用、可经济利用的范围里面积累下来的量。

我国的能源特征有六个字是富煤、缺油、少气，这是默认高比例的化石能源占主导的，确实在很长时间内是我们的国情。但是现在这么讲不能准确描述我国资源禀赋，丰富的可再生能源是能源的重要组成部分，风、光发电的潜力巨大。

传统以化石能源为主的供需之间是典型的以需定供，需要电量大就多调煤加大负荷来供。将来风、光、水、核，特别是风光为主占主体的时候，会变成以供调需，里面就有用能端里面的交通、建筑和工业，那些环节的弹性柔性利用形成像虚拟电场的概念，就变成了非常重要的应用领域。

这是国际能源署给出的分析，高比例可再生能源对系统稳定性的要求，技术上的要求有了很大的提升。像第一档，大概在10%以下，基本上电网就能消纳、调节。但在中国现在大概在5%-10%范围的时候，就会用火电、抽蓄来做调节。中国现在可能会高于50%，对于更先进的灵活性调节技术像电子元器件和信息互联网，就是信息专业的介入，使整个系统的升级就有了更高的技术要求。

在未来人工智能、互联网、通信技术整形成的整体和系统角度实现的供能的保供和节能减排系统，很多技术都是需要去提升，同时又要跟信息专业紧密结合来解决最终的问题。

刚才讲到了资源增效减碳、能源结构降碳，第三个是资源空间存碳，中国产业链分布是比较全的，最早国际上老讲CCS，后来讲CCUS，U是中国科技专家加上去。最初提出来就是因为我们产业链比较全，在产生二氧化碳当成排放物和把二氧化碳当成资源原料之间，在一些地域上有互补，那要怎么利用？最终是有CCUS，S是储存，跟各个地方像各个盆地地质空间可能的潜力要做详细分析，又跟我们地方的产业链做分析。在CCUS技术上面，不但是CC怎么降成本的问题，还有系统怎么样匹配的问题。在中国这样一个大国，还是有非常好的系统分析和协调的机制。

第四个是生态系统固碳，基本上跟我们主要的途径减碳，跟我们山水林田湖草生态文明建设是密切关联的，包括森林、农业、林业等等都是关联非常强的。

刚才讲到要实现五碳并举的目标，现在科技的缺口还是比较大的，这是从国际上来讲，国际能源署给出的实现“双碳”特别是碳中和目标，六大领域的技术蓝色的是基本商业化，黄色是还有相当距离的。他给出的概念，基本是50%的技术还不够成熟，需要科技创新去弥补。

第二是现在会形成东西部互补的格局，按照目前的规模，西部省份可再生能源发电收益相当于西部省份GDP的9%，按照现在50块钱一吨的碳价，还有750亿的避免排放量。到2030年光风装机投资还会增加一倍左右，应该说在东西部上有非常重要的（机会）。

最近的绿色刺激措施和“十四五”规划重点，累计有45万亿投资，这里有大量的包括能源互联网的投资，在技术上已经做到。特别是在可再生能源和电力系统里是4.5亿，当然还有相关的产业。应该说在未来的绿色高质量发展、“双碳”引领下会有很好的发展空间，但是最终科技创新和拉动企业上台阶是最后解决的重中之重，这是我个人的观点，谢谢大家！

（本文根据会议现场发言嘉宾的速记整理而成，未经本人审核。）