能源是人类文明进步的基础和动力，关乎国计民生和国家安全，对于促进经济社会发展、增进人民福祉至关重要。2020年12月，中国正式发布《新时代的中国能源发展》白皮书，首次系统地对外阐述了中共十八大以来中国推进能源革命的重大举措和成就。为了更全面详实地了解中国能源事业发展的有关情况，记者近日采访了国家气候变化专家委员会名誉主任、中国工程院原副院长、中国工程院院士杜祥琬。
杜祥琬院士正在接受本刊记者采访 (本刊记者 冯琳 摄)
十八大以来中国能源事业发展成就显著
记者：能源革命一直是一个世界性的话题，怎样以一个历史纵深视角来看待全球能源革命的发展过程？杜祥琬：我们可以从人类文明形态的进步来认识能源革命。人类文明形态的不断进步是历史的必然，而能源革命是其基础和动力。世界能源结构的转型包含三个阶段。第一阶段以煤炭为主，1913年全球的一次能源中70%是煤炭。经过几十年的发展，世界能源结构进入到以油、气为主的第二阶段，此时，油、气占到全球一次能源50%以上。可以说化石能源——煤、油、气的发现和利用，极大地提高了劳动生产率，使人类由农耕文明进入工业文明，这是一次典型的能源革命。但是工业文明在带来巨大进步的同时，也产生了严重的环境问题、气候问题和不可持续性。现在世界能源结构正处于向非化石能源为主的阶段转型，非化石能源可以推动人类由工业文明走向生态文明，这也是当前世界各个国家的发展方向和定位目标。杜祥琬：中国的能源结构转型也有三个阶段，但情况和全球不太一样。第一阶段与全球相同，中国能源结构长期以煤炭为主。但分析表明中国不会有一个油、气为主的阶段，因为中国“油＋气”不会超过一次能源的40%，所以中国的第二个阶段是化石能源和非化石能源多元发展、协调互补、此消彼长、逐步转型的阶段，目前正处于这样一个过程当中。中国最后也要走向以非化石能源为主的阶段，这也是中国能源结构的第三个阶段。我国将通过绿色、低碳、安全、高效的能源转型，来实现电气化、智能化、网络化，从而为实现经济社会高质量发展、可持续发展提供强劲驱动力。杜祥琬：改革开放以来，中国适应经济社会快速发展需要，推进能源全面、协调、可持续发展，成为世界上最大的能源生产消费国和能源利用效率提升最快的国家。2014年，习近平主席提出要推动能源革命。我们过去讲的是能源发展，他提出能源革命，这个提法就不只是文字问题。这意味著，中国能源要有革命性的变革，要有质量的提高。中共十八大以来，中国能源事业发展成就显著，能源保证了我国整体比较健康也比较高速的发展。在此期间，中国的能源消费年均增长约2.8%，经济年均增长约7%，也就是说，年均2.8%的能源增长保证了年均7%的经济增长。中国的能源结构在不断地优化，煤炭在一次能源消费中的比重持续下降，非化石能源占比显著提升，能源转型稳步推进。比如，中国现在太阳能和风能发电的装机总量都分别超过2亿千瓦，全球太阳能、风能增长的30%都在中国。其它水电、生物质能、海洋能、地热能等可再生能源资源也取得明显发展。核电也取得显著的进展。除此之外，中国的能源利用效率也在不断提高。2010年中国单位GDP能耗是世界平均水平的2.2倍，这一倍值现在降到了世界平均水平的1.3倍。我认为，这些成就是举世瞩目的。不过还要看到，当前中国的能源结构偏煤，能源供应、环境影响和管理体制等方面还有一些短板和弱项，与世界先进水平相比仍存在一定差距。产业偏重、能效偏低、结构高碳这种粗放型的增长使环境问题日趋尖锐，于是也推动了中国关于转变发展方式和能源革命的觉醒。
中国可再生能源资源潜力巨大，目前中国已开发的太阳能、风能资源还不到技术可开发资源总量的 1/10。图为 2020 年 12 月 8 日，河北省威县一家风电设施生产企业的工人调校大型风电机组叶片平整度(图:新华社)
可再生能源将成为“十四五”能源增量主体
记者：今年是“十四五”规划的开局之年，“十四五”期间中国推动能源革命的主要目标和举措是什么？杜祥琬：中国第一个百年奋斗目标和第二个百年奋斗目标的交接点就在“十四五”，因此“十四五”时期是中国迈向高质量发展的一个重要关键期。第一，“十四五”期间中国需要对节能提效有明确要求。节能提效应为中国能源战略之首，是绿色、低碳的第一能源，也是保障国家能源供需安全和能源环境安全的要素。特别是在当前以化石能源为主的能源结构下，节能提效应是减排的主力。就比如，如果我们能够把单位GDP能耗从世界平均水平的1.3倍再进步到1.0倍，就意味著同等规模的GDP每年可以节约十几亿吨标煤。所以能源消费概括起来说就是由粗放、低效走向节约、高效；从能源生产来说，就是由黑色、高碳逐步转向绿色、低碳，从以化石能源为主逐步转向以非化石能源为主。第二，“十四五”期间中国能源行业要走上高质量发展新征程。化石能源要尽可能适应能源转型需要，如煤炭要实现清洁高效利用，油、气行业仍要“稳油增气”，且要大力发展非化石能源。中国若要以小于0.4的较低的能源弹性系数来满足能源消费2%的年增速，可主要依靠“非化石能源+天然气”。这是对内推进能源革命、对外构建人类命运共同体的融合点，是推动国内国际双循环相互促进新发展格局的抓手。需要指出的是，当前社会经济发展正在促进可再生能源快速增长，不难看到可再生能源的生产、储能等成本都有了显著下降。从2010年到2019年，全球范围内光伏发电、光热发电、陆上风电和海上风电项目的成本已分别下降82%、47%、39%和29%。让可再生能源从十年前的“微不足道”变得“举足轻重”，相信进一步会“担当大任”，它必将从一个“补充能源”逐步发展为“主流能源”。最近习近平主席提到，2030年中国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。在我看来，通过水电、核电、风电、太阳能、生物质能、地热以及储能技术、新能源汽车等技术领域，和综合能源服务、智能电网、微网、虚拟电厂等新业态的进一步发展，预计到2025年，中国非化石能源在一次能源中占比将达到20%；电力在终端能源中占比将大于30%；非化石电力装机占比达50%，发电量超40%。届时，可再生能源将担当大任，成为“十四五”期间能源增量主体，煤炭消耗不再增长，率先实现“煤达峰”，甚至“煤过峰”。“十四五”期间，中国能源的增量大约每年有2%的增长，这个增长基本上由非化石能源加上天然气的增长就可以满足。通过水电、风电等能源储能技术、新能源汽车等技术领域和新业态的进一步发展，预计到 2025 年，中国非化 石能源在一次能源中占比将达到 20%。图为 2020 年 7 月 9 日，位于青海省境内的黄河上游李家峡水电站提门 泄水(图:新华社)
中国高比例发展可再生能源完全可行
记者：根据您的描述，推动能源转型、发展可再生能源将是中国未来持续推进能源革命的一个重要方向。为什么要大力发展可再生能源？杜祥琬：为什么要大力发展可再生能源？一是能源供给安全的要素，就是供应跟上需求。长期以来，提及能源供给安全，大家会想到煤、油、气，但随著可再生能源占比的逐年递增，它对供给安全的贡献越来越大，中国的能源供给安全里面不能不考虑可再生能源。二是发展可再生能源有利于能源的环境安全。目前中国面临的很多环境问题，比如大气的质量，都是与能源排放有关的。高比例发展可再生能源，非常有利于环境安全、有助于改善大气质量。三是发展可再生能源有利于降低温室气体排放。由于气候变化的加剧，我们在发展的过程中必须要考虑减少温室气体的排放。我还想特别强调一点，可再生能源资源的利用是我们国家自己可以掌控的。太阳能、风能在我们自己的国土上和海洋里，不受国际地缘政治变换的影响，不会因国际政治而变化，资源是稳定的，所以大规模、高比例地发展可再生能源还有利于中国能源体系的独立性和安全性。杜祥琬：发展可再生能源，现在对中国来说是完全可行的。首先，我们有资源。过去人们常用“富煤、缺油、少气”来形容中国的能源资源禀赋，这是基于化石能源的视角，然而在推动能源转型的背景下分析就会发现需要重新认识中国的能源资源禀赋，丰富的可再生能源资源是中国资源禀赋的重要组成部分。目前，中国的非化石能源在一次能源中的占比已经达到15.3%，而且每年都有持续增长。中国已开发的太阳能、风能资源其实还不到技术可开发资源总量的1/10，再加上可观的水能、海洋能、生物质能、地热能、太阳能热利用等等，所以我国可再生能源的资源基础是十分丰厚的、潜力巨大。其次，技术可行。技术可行除了非化石能源本身以外，还包括跟它相配合的储能技术。太阳能、风能等可再生能源的利用技术正在飞速进步，已被实践证明。其它跟可再生能源需要配合的多项储能技术也在进步当中。最后，经济可行性。可再生能源再好，经济上不可行也不行。十几年前，可再生能源成本比较高，所以发展比较慢。近一二十年，太阳能、风电的成本大幅下降，现在基本上已经到了平价的状态。资源可行、技术可行、经济可行，所以整体上看中国完全可以高比例发展非化石能源、发展可再生能源。未来，可再生能源自身也要不断推动创新，拓宽行业增长的边界；同时，要与能源计算、工业互联网、智能制造、电动汽车、5G技术等新基建深度融合，开展数字化经营管理，推动数字化服务。中国可再生能源现在发展得很快，但是在整个能源和电力比例中还是一个小量。我们要做好这样的思想准备，可再生能源要能够担当能源转型的大任，所以必须实现更为标准化、更高质量的发展。
未来，可再生能源自身也要与智能制造、电动汽车、5G 技术等新基建深度融合。图为 2020 年 12 月 2 日，在 云南昆明，一名卡车司机准备扫码充电(图:新华社)
中国始终坚持
“共同而有区别”的责任
推动全球低碳发展
记者：2020年，习近平主席多次向世界宣示了中国的碳达峰、碳中和目标——二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和；中央经济工作会议也把“做好碳达峰、碳中和工作”列为2021年的重点任务。什么是碳达峰、碳中和？怎样看待中国提出这两个目标的深远意义？杜祥琬：世界温室气体的排放有多种，主要是二氧化碳（占73%），而90%的二氧化碳来自于化石能源的燃烧。目前全球一次能源的利用当中，84%来自于化石能源，其中二氧化碳排放量在2018年是375亿吨。自2006年以后，中国成为了世界第一大碳排放国。2017年中国排放98.4亿吨二氧化碳，这个数值大于美国、欧盟的总和。所谓碳达峰，指碳排放在某一特定时期达到总量峰值，随后进入平台期并可能在一定范围内波动，最后进入平稳下降阶段。碳中和，则要根据三个公式来理解。第一个公式：能源碳排放=能源消耗量×化石能源的占比×单位化石能源排放（需计及多种化石能源）。第二个公式：碳汇=林业等碳吸收+CCUS（碳捕获、利用与封存）等碳移除。第三个公式：碳排放=碳汇。也就是说，当碳排放与碳汇基本相等时，即实现了碳中和。由此，我们可以得出实现碳中和的三要素。第一个要素是节能提效，在化石能源为主的今天，节能提效是全球和中国降碳的首要措施。第二个要素是能源替代，即在能源结构中降低化石能源、特别是煤炭的占比，高比例发展非化石能源、特别是可再生能源。第三个要素是移除，也就是增加碳汇及CCUS。这次中央经济工作会议提出“做好碳达峰、碳中和工作”，而且近半年来习近平主席多次在国际重要场合都重申了中国碳达峰和碳中和这两个目标，意义非常重大。这两个目标可以说不仅表示了中国作为一个发展中大国对全球气候变化做出贡献的重要姿态，而且也更加明确了中国能源革命、碳减排定量的阶段目标。2030年前要碳达峰，2060年前实现碳中和，概括成一句话就是低碳发展。正像习近平主席所讲的，能源低碳发展关乎人类未来。这句话就体现在这两个目标上，而这两个目标又引导著整个中国的能源发展。碳达峰是实现碳中和目标的重要前提，达峰年份、达峰时的碳排放总量以及平台期时长都会决定达峰后碳中和实现的难易。发达国家从碳达峰到碳中和，一般少则45年，长则70年。而中国在这个过程中只留出了30年的时间，当然更困难、更有挑战性，但这也是一个很好的机遇，将带来新产业、新增长点、新投资，实现经济、能源、环境、气候的共赢。中国要用比较快的步伐从碳达峰走向碳中和，要看准碳中和这个目标来做碳达峰，要让这个峰值尽可能不要太高，这样接下来的碳中和才比较容易实现。如果现在就把这个峰值抬得很高，那么将来为了实现碳中和所要付出的代价包括投资代价都会比较大。所以，我认为现在这两个目标可以说是相关联的，也是方向性的、战略性的。这既是中国能源发展的需要，也是中国应对气候变化的重要举措。记者：您如何评价多年来中国在能源转型和应对气候变化方面对世界做出的贡献？杜祥琬：中国的贡献，第一是节能，近年来世界节能总量的1/2都在中国；第二，将非化石能源作为发展和增长的重点。譬如说，中国正在大力推行用清洁取暖替代散烧煤，这样不仅带来了空气质量的改善，同时也使碳排放逐渐减少。作为一个发展中大国，中国要做符合自己国情、符合自己发展阶段的选择。当然，中国也是一个负责任的大国，也要为全球应对气候变化作出自己的贡献，始终坚持“共同而有区别”的责任。比如，发达国家是绝对量的减排，而中国目前是减少单位GDP的碳排放量，虽然绝对量还是会有所增加，但是增加的幅度会慢慢减少，最后趋于饱和，也就是到2030年达到碳峰值。总之，中国一直在努力扮演著全球低碳发展的促进者、贡献者，我觉得这一点中国还是很明确的。
“无废”是指废弃物的高度资源化再利用。青海省西宁市是中国西北地区“无废城市”建设试点城市。2020 年 11 月 24 日，在该市首家投运的“无废”市场内，每个摊位均挂有可降解分类购物袋(图:中新社)
建设“无废城市”，
香港有基础可领先示范
记者：从2019年开始，中国一项重大绿色发展举措——“无废城市”建设在内地“11+5”个城市和地区试点展开。您是中国“无废城市”发起人之一，同时还担任著“无废城市”建设试点委员会主任委员。作为一名能源战略专家，您为什么倡议发起了这一项目？杜祥琬：很多人都觉得奇怪，一个搞能源研究的，却搞起了垃圾。其实我也是从能源研究入手，开始注意到这个问题的。2005年，我因为参与中国工程院和瑞典皇家工程科学院合作的可再生能源与环境项目而赴瑞典考察。在瑞典，我发现当地的垃圾处理水平非常高，真可以称得上“化腐朽为神奇”。瑞典49%的垃圾用来焚烧发电，36%垃圾用来做沼气，14%的垃圾用作有机肥料，只有1%的垃圾实在无法资源化利用才最终填埋。我回国后和同事们聊起这个情况，但有同事说，东西方国家的生活方式有很大差异，我们中国人的生活垃圾中汤汤水水很多，影响资源回收利用。2013年前后，我又去台湾就两岸可再生能源与环境合作项目进行考察。我在台北、新北和台中都看到，当地的垃圾处理从源头上就做到减量化，在此基础上严格分类，资源的回收利用效率大幅提高。例如，生活垃圾可焚烧发电，建筑垃圾可以回收再做成建材，电子垃圾可以从中提取贵重金属。这让我很有触动，因为海峡两岸都是中国人，生活方式基本相同，我想台湾同胞能做得很好，我们大陆这边一定也能做到。回到大陆后，我又和同事们说起这件事。“台湾和大陆的垃圾差不多，他们可行，我们也是可行的，只不过他们比我们先行了几十年。”我们大陆幅员辽阔，积累了大量垃圾，截至目前的固废存量有700多亿吨，每年还在产生100多亿吨的垃圾。我们要建设美丽中国，垃圾围城可是问题啊！于是在做了充分的调研后，大约在2017年上半年，我与多位院士一起向中共中央、国务院联合提出了建设“无废城市”的建议。中央领导很快就批示了，批示之快，让我们完全没想到。所谓“无废”不是说不产生废物，而是废弃物的高度资源化再利用。这一理念非常符合中央高度重视的生态文明建设，也非常符合老百姓的愿望和需求，于是很快就在国内开展起来了。记者：目前，两年的“无废城市”建设试点工作已经结束，将在全国范围陆续推开。您认为，香港乃至粤港澳大湾区今后在“无废城市”建设方面能够发挥哪些作用？杜祥琬：“无废城市”建设第一批试点是在内地“11+5”个城市和地区，试点两年只是一个开头，包括这“11+5”也不能指望两年之内就成为“无废城市”。废弃物的高度资源化再利用需要我们坚持不懈的长期努力，才能把它真正做好。因为这牵扯到技术问题，比如各种类型的垃圾如何资源化；牵扯到管理问题，比如如何把大数据应用到垃圾资源分类中；还牵扯到老百姓的参与，各家各户要学会从源头上减少垃圾的产量、把分类工作做好等等。所以，建设“无废城市”需要政府、企业和公众形成一个“铁三角”来共同推动。粤港澳大湾区中，包括香港，企业和民众都是要生产和生活的，所以会产生不少的废弃物。如果把这些废弃物重新利用起来，就可以发展出一项循环经济。十九大提出，要实现绿色发展、低碳发展、循环发展。实际上，废弃物资源化再利用就是一个典型的循环经济问题。我想，香港本身在这方面有很好的基础，要利用这个基础树立循环经济的概念。这是一个非常好的理念，也在海内外很多地方有了非常成功的实践。我们内地也一定要在这方面走到前面去，这也符合中国全面建设社会主义现代化国家的总体战略目标。总之，建设“无废城市”是一项很有意义的事业，希望香港及大湾区能够在这方面做好领先示范。
