一、能源转型的概念 通常认为,“能源转型”一词最早来源于德国。1982年,德国应用生态学研究所出版了《能源转型:没有石油与铀的增长与繁荣》一书,首次提出了能源转型(energiewende)的概念,提出主导能源要从石油和核能转向可再生能源。 进入21世纪,随着能源转型逐渐成为很多国家的共识,不少学者分别从新技术应用、能源结构、能量原动机、能源体制变革等角度对能源转型的概念进一步展开了研究。综合不同学者的观点,笔者认为,能源转型应该包括两个层次的内容。 一是主导能源的转换。即一种能源取代了另外一种能源的主导地位,从而导致能源结构的调整。能源转型过程中的一个重要表现就是新的能源消费数量的扩大和在消费结构中比重的上升,但并不排斥被替代的能源(旧的能源)继续被利用,在技术进步的条件下,可以被更经济、更清洁、更有效地利用。 二是能源系统的转变。能源系统通常是指将自然界的能源资源转变为人类社会生产和生活所需要的特定能量服务形式(有效能)的体系。能源系统是某个国家或地区经济和社会发展中存在的具有特定社会功能的系统之一,它既包括能源资源和与能源生产、储运、消费相关的物理设施、技术、知识体系等;也包含组织网络和相关的社会要素,如政府部门、企业、消费者,相关法规、制度和规则等。[1] 在人类能源发展史上,每一次能源转型,不仅带来了主导能源的变化,还有技术的更新换代、产业结构的调整、经济和社会体制的变革等。例如,随着石油、天然气逐步替代煤炭,石油和天然气企业崛起,部分煤矿关闭;在分布式能源发展过程中,能源消费者不再是被动的能源使用者,而是与能源系统进行良性互动,根据能源供应的波动性主动进行能源管理,甚至成为产销者(prosumer)。[2] 能源转型是一个渐进和长期的过程,学者们根据能源存在形态、新能源在能源消费总量中的比重、能源原动机的变化、主导能源类型等标准对人类社会能源转换的历史进行了阶段划分。学术界的主流观点认为人类社会的能源转型经历了四个时代,即柴薪时代、煤炭时代、石油时代和后石油时代;依次经历了三次转型,分别是指煤炭替代柴薪的第一次能源转型、石油替代煤炭的第二次能源转型,以及正在进行的第三次能源转型。第三次能源转型究竟以哪种能源作为主导能源,目前学者们普遍认为,主导能源将从化石能源转变为可再生能源,所以第三次能源转型代表着可再生能源时代的到来。
二、中国能源发展的现状与挑战 2007年,第一份能源白皮书——《中国的能源状况与政策》发布,中国开启了能源转型道路。2014年、2016年,中国相继颁布《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》和《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》,提出到2030年,能源消费总量控制在60亿吨标准煤以内,要加快构建清洁高效、安全可持续的现代能源体系。[3] (一)能源消费持续增长,但稳定供应面临挑战 进入21世纪,随着经济不断增长、工业化和城市化进程不断推进以及人民生活水平不断提升,能源消费一直处于增长态势。特别是2003至2005年,平均增速达到15.73%。2017年,一次能源消费总量达到31.3亿吨油当量,同比增长3.1%,连续17年稳居全球能源增长的榜首。中国仍然是世界上最大的能源消费国,占世界能源消费量的23.2%和能源消费增长的33.6%。[4] 中国地域辽阔,能源资源总量比较丰富,特点是“富煤、贫油、少气”,人均储量和储采比较低。2017年,煤炭、天然气和石油的探明储量分别占世界总储量的13.4%、2.8%和1.5%(见表2),这三种能源的人均储量仅为世界平均水平的67%、5.4%和7.5%,处于一个较低水平。[5]
进入21世纪,石油和天然气对外依存度不断上升,2017年分别达到68%和38%。[7]随着经济发展和能源转型进程的不断推进,对石油天然气的需求还将继续增长,加之人均能源资源储量较低、化石能源储采比较低等资源约束,能源潜在自给能力较弱,安全、稳定和可负担的能源供应面临巨大的挑战。 (二)煤炭在能源结构中仍占主导地位,碳减排压力巨大 2017年,原煤产量为35.23亿吨,同比增长3.6%,高于过去10年的平均增速2.9%;煤炭消费量为18.9亿吨油当量,在经历连续三年负增长后,出现反弹,比2016年增加了0.5%。[6]煤炭虽然在能源消费结构中的比重呈下降趋势,从十年前的73.6%下降到2017年的60.42%,但仍然是中国能源消费的主要燃料,与世界水平(27.62%)以及美(14.86%)、德(21.28%)、日(26.40%)等发达国家相比,中国煤炭在能源消费结构中的比重仍然较大。[9]2017年中国煤炭消费量占世界煤炭消费总量的50.72%,相当于以占世界2.2%的陆地面积消耗了世界一半以上的煤炭,燃烧煤炭产生的二氧化碳占全国二氧化碳总排放量的70%以上,二氧化硫占90%以上,烟尘占70%以上。[10]2005年,中国首次超过美国,成为世界上二氧化碳排放最多的国家,在全球二氧化碳排放总量中的比重从2000年的14.18%增长到2017年的27.61%。[11]