前言

國家可再生能源中心，丹麥能源署和 電網(wǎng)(Energinet)，德國國際合作機構(gòu)(GIZ)，德國能源署(dena)和德國Agora能源轉(zhuǎn)型機構(gòu)(Agora Energiewende)，以及美國國家可再生能源能源實驗室(NREL)合作了一項重大課題“促進中國的可再生能源利用(Boosting RE in China)”。目的是為中國提供國際上最新的能源轉(zhuǎn)型經(jīng)驗，并為中國制定一個長期的向低碳、清潔、高效能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的能源體系設(shè)想。

本報告是由課題合作伙伴共同編寫，旨在介紹世界三大能源消費國：中國、歐洲和美國的能源轉(zhuǎn)型趨勢，讓讀者了解這3個地區(qū)能源轉(zhuǎn)型的前景、可能性和挑戰(zhàn)。

向低碳能源部門轉(zhuǎn)型相關(guān)的挑戰(zhàn)正在得到更好的界定，許多問題的解決方案也已經(jīng)確定。雖然國家之間存在著經(jīng)濟、政治和社會的差異，但核心技術(shù)和以商業(yè)為基礎(chǔ)的解決辦法似乎是一致和廣泛適用的。各國之間為分享這些創(chuàng)新和經(jīng)驗教訓(xùn)而進行的制度協(xié)調(diào)可以推進全球在能源轉(zhuǎn)型方面取得進展。

更多關(guān)于中國能源轉(zhuǎn)型的信息可以在www.boostre.cnrec.org網(wǎng)站上找到。

能源轉(zhuǎn)型的國際趨勢

全球變暖影響著所有國家。只有通過國際社會的共同努力才能解決全球變暖問題。《巴黎協(xié)定》被認為是應(yīng)對氣候變化的一個重要里程碑。第一次，幾乎所有國家都承認全球變暖的威脅是真實的，并且普遍同意“控制全球氣溫并使氣溫與工業(yè)革命以前的水平相比不高于2攝氏度，并且努力把溫度差控制到1.5攝氏度以下”。為了實現(xiàn)這一目標，越來越多的國家公布了各自的溫室氣體減排目標。

圖1 主要國家溫室氣體減排目標概述

圖中所顯示的數(shù)據(jù)一部分來自提交給聯(lián)合國的國家自主貢獻(Nationally Determined Contributions，NDC)指標，另一部分來自如丹麥和德國的額外國家指標。除非另有說明，所有指標的基準年是1990年。為了便于比較，對于美國來說，根據(jù)美國環(huán)保署(Environmental Protection Agency)的數(shù)據(jù)，以2005年為基準年的NDC官方指標已轉(zhuǎn)換為以1990年為基準年的指標。丹麥2030年的溫室氣體減排目標是基于丹麥初步的非排放交易體系的減排目標，即與2005年水平相比減少39%，并非丹麥的官方目標。

全球能源轉(zhuǎn)型成功的關(guān)鍵要素：

國際經(jīng)驗交流互鑒

明確的長期目標，制定和定期修訂中期目標，靈活的心態(tài)調(diào)整短期目標

此外，在過去幾年中，許多國家已開始將其能源系統(tǒng)過渡到以可再生能源為基礎(chǔ)的更加可持續(xù)的能源供應(yīng)系統(tǒng)。因此，中國能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型應(yīng)該放在全球類似發(fā)展的背景下看待。到目前為止，所有這些國家采取的路徑大相徑庭，這是由于能源轉(zhuǎn)型取決于若干變量，例如它們的時間和起點、地理位置或它們的政治和社會環(huán)境。下面的案例研究將陳述這種多樣性。

歐盟作為世界上最大的市場，是全球領(lǐng)先的參與者，也是應(yīng)對氣候變化的有力倡導(dǎo)者。人們普遍認為，丹麥在可再生能源，特別是風(fēng)能、電力和供暖系統(tǒng)轉(zhuǎn)型方面是全球的先驅(qū)。德國作為歐洲最大的經(jīng)濟體和人口最多的國家，是一個高度工業(yè)化國家致力于實現(xiàn)經(jīng)濟脫碳很好的范例。最后，美國是一個領(lǐng)土遼闊、政治制度復(fù)雜的國家，為上述多樣性樹立了另外個榜樣。

他們的共同點是有經(jīng)驗在高度動態(tài)和國際化的復(fù)雜背景下仍然有能力將他們的能源系統(tǒng)由以化石燃料為基礎(chǔ)的持續(xù)發(fā)電的集中式方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)千個能源生產(chǎn)設(shè)施(風(fēng)力、太陽能、生物質(zhì)能等)的波動發(fā)電為基礎(chǔ)的分散式系統(tǒng)。這就要求政治和監(jiān)管方面要有明確的長遠眼光，有詳細的、定期修訂的中期目標，并在短期內(nèi)可以持續(xù)采取具體的調(diào)整措施來做到。

1、中 國

經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)文明

中國繼續(xù)增加對環(huán)境改善和清潔能源政策方面的重視程度。2017年10月“十九大”會上，中國宣布了兩個世紀目標：到2035年全面建成小康社會的目標、到2050年建立一個繁榮、民主、文明、和諧的社會主義現(xiàn)代化國家。“十三五”規(guī)劃還強調(diào)繼續(xù)堅持“四個全面的戰(zhàn)略”，并促進經(jīng)濟、政治、精神、社會和生態(tài)的平衡發(fā)展。

在中國，經(jīng)濟增長與能源發(fā)展密切相關(guān)。展望未來，中國正在向可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，其中包括：能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型和生態(tài)文明建設(shè)。

中國的整體能源戰(zhàn)略包括幾個方面。工業(yè)政策方面，“2025年中國制造”計劃強調(diào)綠色科技，如可再生能源、電動汽車和先進的電力系統(tǒng)設(shè)備。短期發(fā)展方面，國家能源局(NEA)近期發(fā)布了2018年能源工作指導(dǎo)意見，強調(diào)轉(zhuǎn)向低碳、清潔能源和清潔供熱發(fā)展，同時限制煤炭的使用。此外，全國人民代表大會今年3月剛剛通過了政府機構(gòu)改革計劃，根據(jù)該計劃，兩個新成立的部門—自然資源部和生態(tài)環(huán)境部，將加強中央政府在這些領(lǐng)域的管理。

光伏迅猛發(fā)展

近年來，中國發(fā)展可再生能源，向能源結(jié)構(gòu)多元化發(fā)展。從2005~2016年，可再生能源的比例從16%增至26%。向清潔能源系統(tǒng)發(fā)展是為了改善空氣質(zhì)量，應(yīng)對氣候變化，最終減少對化石燃料的依賴。

近年來，隨著太陽能光伏發(fā)電裝機的迅猛發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電裝機容量增長速度有所回落。2017年，新增并網(wǎng)的風(fēng)電裝機容量下降為15.03GW，而兩年前新增并網(wǎng)裝機容量超過30GW，;而光伏新增并網(wǎng)裝機容量超過53GW，使得累積裝機容量超過2020年最低目標(105GW)的24%。

根據(jù)國家可再生能源中心年度旗艦出版物《2017年中國可再生能源展望》((CREO2017))中假設(shè)平均溫度下降2℃的情況下，預(yù)計風(fēng)電占一次能源供應(yīng)總量的比例將從2016年的0.7%上升至2020年的4%、2035年的12.5%和2050年的21.8%。預(yù)計光伏發(fā)電將從2016年的0.3%上升至2020年的1%、2035年的6.5%和2050年的13.4%。

圖2 中國能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的主要效果指標

圖3 中國2017年可再生能源展望2050年氣溫下降2°C中國一次能源供應(yīng)總量預(yù)測

表1：2025年、2030年至2050年風(fēng)電和光伏占一次能源供應(yīng)總量比例

圖4 2017年新增電力裝機容量(GW)

圖5 2017年光伏和風(fēng)電新增裝機容量和發(fā)電量增量

溫室氣體減排和能源系統(tǒng)改革政策的框架

減排和體制改革是過去二十年能源部門發(fā)展的兩個重點。自從2001年“十五”規(guī)劃起，中國就制訂了嚴格的環(huán)境保護目標，并設(shè)置了切實的污染防治措施。

在“十二五” 規(guī)劃期間(2011-2015年)，中國制定了2020年溫室氣體排放強度目標，并通過市場和行政手段相結(jié)合來降低排放強度。國家發(fā)展改革委(NDRC)宣布在2011年啟動碳市場試點。

在體制改革方面，2015年中國開始大力推進電力行業(yè)改革，以最終形成雙邊電力交易、電力現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場。自全面改革以來，先后出臺了六項配套政策，包括輸配電價格改革、建立現(xiàn)貨市場試點、建立電力交易所、形成雙邊市場(發(fā)電和效率)、開放電力零售市場、規(guī)范所謂工業(yè)自備燃煤電廠等。與電力部門改革相結(jié)合，國家能源局啟動燃煤電廠靈活性改造試點項目，以便整合風(fēng)電和光伏產(chǎn)生的間歇性電力。

圖6 政策時間表

從補貼向市場化發(fā)展的轉(zhuǎn)變

中國致力于推進市場化機制，以實現(xiàn)向綠色和低碳能源轉(zhuǎn)型。從2009年開始，中國一直依靠上網(wǎng)電價補貼來推動風(fēng)電和光伏發(fā)電，中國可能轉(zhuǎn)向可再生能源配額制度自從2017年推出了自愿交易的綠色證書制度。到2020年，全國非水電可再生能源的電力消費量將達到總電力消費量的9%，所有發(fā)電公司將生產(chǎn)9%的能源來自非水電可再生能源。2018年3月，政府開始收集關(guān)于強制性可再生能源配額機制的意見。主要反饋意見的企業(yè)包括電網(wǎng)企業(yè)、配電和電力銷售企業(yè)，以及有自備電廠企業(yè)。

碳市場是另一種趨勢。從2011年到2016年，中國已經(jīng)在北京、天津、深圳、上海、湖北和廣東等啟動了7個碳市場試點。到目前為止，這些市場的配額主要是通過基準和標桿的方式進行分配，只有小規(guī)模的在進行交易。2017年12月正式宣布了全國碳市場，主要是在電力和供熱行業(yè)，這些行業(yè)占煤炭總使用量的大部分。市場將在未來幾年才開始正式交易，碳排放配額機制將繼續(xù)得到推廣。決策者希望碳價格在促進低碳轉(zhuǎn)變方面發(fā)揮越來越重要的作用。

低碳發(fā)展的障礙

盡管中國長期目標無疑致力于實現(xiàn)低碳能源轉(zhuǎn)型，但短期內(nèi)仍存在諸多障礙。能源需求量繼續(xù)快速增長，化石燃料短期內(nèi)仍然是滿足需求的關(guān)鍵。

此外，省級和國家目標之間的沖突是迫切需要解決的。大多數(shù)省份的煤炭產(chǎn)能過剩，省級官員對可能威脅到地方財政活力的改革仍持謹慎態(tài)度。這意味著雙邊合同、省級間電力交易和現(xiàn)貨市場試點并不是促進經(jīng)濟調(diào)度必要的。人們一致認為，迄今為止的改革仍未突破中國分析人士所稱的“省級壁壘”，這些壁壘阻礙了競爭和經(jīng)濟調(diào)度。

中國還在努力實施優(yōu)先發(fā)展可再生能源的政策。例如，盡管中央政府制定了多項政策，規(guī)定風(fēng)電和光伏的最短調(diào)度時間以及消除棄風(fēng)和棄光問題，在2017年，風(fēng)電和光伏的調(diào)度時間和棄風(fēng)棄光情況都有所好轉(zhuǎn)。但是一些省之間資源的整合仍然是一個嚴重問題。例如甘肅已經(jīng)發(fā)展了大量的風(fēng)電和光伏，它們的發(fā)電量無法被省內(nèi)利用完，然而輸電能力和可再生能源的調(diào)度能力相對滯后。

未來決策集權(quán)

2018年，國家能源局的工作重點包括綠色、低碳、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，提高能源供應(yīng)質(zhì)量、系統(tǒng)效率、緩解貧困、提供優(yōu)質(zhì)能源服務(wù)、加強能源部門管理、擴大國際合作。隨著風(fēng)電和光伏的價格下降，風(fēng)電平價上網(wǎng)可能會在2020年到來，而光伏的平價上網(wǎng)或?qū)⒃?025年前到來。電力市場改革應(yīng)在改善清潔能源經(jīng)濟方面發(fā)揮重要作用。特別是，現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場、省際和區(qū)域間傳輸?shù)脑黾右约胺植际侥茉从兄谙吞寄茉疵媾R的障礙。

行政管理層面也在發(fā)生著重大變化。2018年3月成立了兩個新部門，即生態(tài)環(huán)境部(MEE)和自然資源部(MNR)。負責(zé)環(huán)境稅收和碳排放交易工作的部門都將納入生態(tài)環(huán)境部，幫助這些政策與其他環(huán)境政策相結(jié)合。同樣，負責(zé)水、草地、林業(yè)和濕地資源的部門也將被納入自然資源部，幫助調(diào)整這些地區(qū)的自然資源政策。類似部門的集中可以簡化決策、監(jiān)督和執(zhí)行。