中國儲能網訊：2015年11月30日，在巴黎氣候大會上，碳中和成為全球的政治共識。在2020年12月12日的氣候雄心峰會上，習近平主席宣布了更為具體的能源轉型目標：“到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上?！睘榱藢崿F可持續(xù)發(fā)展目標，中國的能源必須完成從高碳向低碳、從低效向高效、從污染到清潔的三個轉型，在能源生產側實施清潔替代，在能源消費側實施電能替代。
2021年，世界能源消費197.7億噸標準煤，其中化石能源約占82%。同年，我國能源生產總量約46.6億噸標準煤，能源消費總量52.4億噸標準煤（其中清潔能源占16.6%），成為世界上最大的能源生產國和消費國。早在2017年，我國就超過美國成為全球第一大石油進口國；到2018年，我國超過日本成為世界最大天然氣進口國。2021年，我國原油對外依存度達72%，天然氣對外依存度達46%。而且我國能源消費的需求還在不斷增長，根據中國工程院研究報告預測，2035年我國能源生產總量將達47億噸標準煤，消費總量達57億噸標準煤。未來，我國石油和天然氣的供需矛盾將日益突出，對外依存度長期以來處于高位且有進一步加劇的趨勢。同時，油氣進口通道安全強烈依賴地緣政治，受地區(qū)政治不穩(wěn)定因素的影響，油氣供應面臨著嚴重威脅。綜上所述，我國能源安全供給所面臨的局勢可謂日益嚴峻。
我國能源的綠色發(fā)展面臨著巨大挑戰(zhàn)。首先，我國用能結構清潔程度低，溫室氣體排放量大。排放的二氧化碳中有90%是化石能源燃燒所帶來的，而我國能源消費中的84%都來自化石能源。目前，我國已經是全球溫室氣體排放量最大的國家，2021年二氧化碳排放量為119億噸，約占世界總量30%，距離2030年達到碳排放峰值的目標，面臨的減排壓力非常大?？紤]到二氧化碳減排的全鏈條技術可行性，在終端更多地利用電、氫是必然選擇，即電能消費的電氣化和氫化，因為它們都可以方便地由可再生能源獲得。其次，提升用能效率和節(jié)能減排潛力巨大。我國能源效率與電能在終端能源消費中的比例遠低于發(fā)達國家水平，2021年我國電能占終端能源消費比重僅為27%。此外，我國單位GDP能耗雖不斷下降，但仍為世界平均水平的1.5倍左右。
在國際上，為應對氣候變化的挑戰(zhàn)以及在碳中和競爭中占據領先優(yōu)勢，美國、日本等國均制定了相應的能源發(fā)展戰(zhàn)略。美國自20世紀70年代兩次石油危機后，就開始推進能源獨立戰(zhàn)略。2005年，美國頁巖油氣革命取得成功，油氣產量大幅增長。其中石油對外依存度降低到20%左右，天然氣從2017年開始實現凈出口，整體能源對外依存度從峰值30.2%下降到2019年的3.6%。美國能源獨立戰(zhàn)略取得重大突破，引發(fā)世界能源版圖和政治、經濟、軍事等格局的變化。歐盟最早且一直堅持能源低碳發(fā)展戰(zhàn)略。2011年，歐盟公布了《2050年能源路線圖》，確定歐盟能源戰(zhàn)略的總目標，即“2050年可再生能源達到能源總消費量的50%，在現有基礎上降低溫室氣體排放至少80%”。2018年，在歐盟能源消費中油氣占比達61.7%，煤炭占比13.2%。德國、英國等推進“去煤化”“棄核化”，大力發(fā)展可再生能源，尤其是海上風電等。日本能源資源匱乏，能源自給率很低，化石能源對外依存度超過97%，因此制定了“節(jié)能優(yōu)先，發(fā)展能源新技術”的發(fā)展戰(zhàn)略。日本“節(jié)能優(yōu)先”計劃的目標是到2030年單位GDP能耗降至0.81噸標準油/萬美元。2018年日本單位GDP能耗為0.91噸標準油/萬美元，僅為世界平均水平的57%。同時，日本大力發(fā)展氫能、儲能等能源新技術，搶占技術制高點，以提高能源自給能力。
從能源發(fā)展的歷史來看，人類社會已經完成了兩次能源轉型：第一次轉型是煤炭取代薪柴成為主體能源；第二次轉型是石油和天然氣取代煤炭成為主體能源。從未來的發(fā)展趨勢來看，人類將繼續(xù)從“石油時代”和“天然氣時代”向“可再生能源時代”轉型。這是世界范圍內的能源轉型發(fā)展趨勢，不可逆轉，來勢兇猛。
（作者為中國工程院院士、懷柔實驗室主任）
