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(GIZ)，德國能源署(dena)和德國Agora能源轉型機構(Agora Energiewende)，以及美國國家可再生能源能源實(shí)驗室(NREL)合作了一項重大課題“促進(jìn)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型經(jīng)驗，并為中國制定一個(gè)長(cháng)期的向低碳、清潔、高效能源系統轉型的能源體系設想。

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

向低碳能源部門(mén)轉型相關(guān)的挑戰正在得到更好的界定，許多問(wèn)題的解決方案也已經(jīng)確定。雖然國家之間存在著(zhù)經(jīng)濟、政治和社會(huì )的差異，但核心技術(shù)和以商業(yè)為基礎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)驗教訓而進(jìn)行的制度協(xié)調可以推進(jìn)全球在能源轉型方面取得進(jìn)展。

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

能源轉型的國際趨勢

全球變暖影響著(zhù)所有國家。只有通過(guò)國際社會(huì )的共同努力才能解決全球變暖問(wèn)題?！栋屠鑵f(xié)定》被認為是應對氣候變化的一個(gè)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(shí)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(shí)現這一目標，越來(lái)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

圖中所顯示的數據一部分來(lái)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(lái)自如丹麥和德國的額外國家指標。除非另有說(shuō)明，所有指標的基準年是1990年。為了便于比較，對于美國來(lái)說(shuō)，根據美國環(huán)保署(Environmental Protection Agency)的數據，以2005年為基準年的NDC官方指標已轉換為以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。

全球能源轉型成功的關(guān)鍵要素：

國際經(jīng)驗交流互鑒

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

此外，在過(guò)去幾年中，許多國家已開(kāi)始將其能源系統過(guò)渡到以可再生能源為基礎的更加可持續的能源供應系統。因此，中國能源系統的轉型應該放在全球類(lèi)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，這是由于能源轉型取決于若干變量，例如它們的時(shí)間和起點(diǎn)、地理位置或它們的政治和社會(huì )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(chǎng)，是全球領(lǐng)先的參與者，也是應對氣候變化的有力倡導者。人們普遍認為，丹麥在可再生能源，特別是風(fēng)能、電力和供暖系統轉型方面是全球的先驅。德國作為歐洲最大的經(jīng)濟體和人口最多的國家，是一個(gè)高度工業(yè)化國家致力于實(shí)現經(jīng)濟脫碳很好的范例。最后，美國是一個(gè)領(lǐng)土遼闊、政治制度復雜的國家，為上述多樣性樹(shù)立了另外個(gè)榜樣。

他們的共同點(diǎn)是有經(jīng)驗在高度動(dòng)態(tài)和國際化的復雜背景下仍然有能力將他們的能源系統由以化石燃料為基礎的持續發(fā)電的集中式方式，轉變?yōu)橐詳登€(gè)能源生產(chǎn)設施(風(fēng)力、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等)的波動(dòng)發(fā)電為基礎的分散式系統。這就要求政治和監管方面要有明確的長(cháng)遠眼光，有詳細的、定期修訂的中期目標，并在短期內可以持續采取具體的調整措施來(lái)做到。

1、中 國

經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)文明

中國繼續增加對環(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(huì )上，中國宣布了兩個(gè)世紀目標：到2035年全面建成小康社會(huì )的目標、到2050年建立一個(gè)繁榮、民主、文明、和諧的社會(huì )主義現代化國家。“十三五”規劃還強調繼續堅持“四個(gè)全面的戰略”，并促進(jìn)經(jīng)濟、政治、精神、社會(huì )和生態(tài)的平衡發(fā)展。

在中國，經(jīng)濟增長(cháng)與能源發(fā)展密切相關(guān)。展望未來(lái)，中國正在向可持續經(jīng)濟發(fā)展模式轉變，其中包括：能源系統轉型和生態(tài)文明建設。

中國的整體能源戰略包括幾個(gè)方面。工業(yè)政策方面，“2025年中國制造”計劃強調綠色科技，如可再生能源、電動(dòng)汽車(chē)和先進(jìn)的電力系統設備。短期發(fā)展方面，國家能源局(NEA)近期發(fā)布了2018年能源工作指導意見(jiàn)，強調轉向低碳、清潔能源和清潔供熱發(fā)展，同時(shí)限制煤炭的使用。此外，全國人民代表大會(huì )今年3月剛剛通過(guò)了政府機構改革計劃，根據該計劃，兩個(gè)新成立的部門(mén)—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(lái)，中國發(fā)展可再生能源，向能源結構多元化發(fā)展。從2005~2016年，可再生能源的比例從16%增至26%。向清潔能源系統發(fā)展是為了改善空氣質(zhì)量，應對氣候變化，最終減少對化石燃料的依賴(lài)。

近年來(lái)，隨著(zhù)太陽(yáng)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(cháng)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(guò)30GW，;而光伏新增并網(wǎng)裝機容量超過(guò)53GW，使得累積裝機容量超過(guò)2020年最低目標(105GW)的24%。

根據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))中假設平均溫度下降2℃的情況下，預計風(fēng)電占一次能源供應總量的比例將從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 中國能源系統轉型的主要效果指標

圖3 中國2017年可再生能源展望2050年氣溫下降2°C中國一次能源供應總量預測

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

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改革政策的框架

減排和體制改革是過(guò)去二十年能源部門(mén)發(fā)展的兩個(gè)重點(diǎn)。自從2001年“十五”規劃起，中國就制訂了嚴格的環(huán)境保護目標，并設置了切實(shí)的污染防治措施。

在“十二五” 規劃期間(2011-2015年)，中國制定了2020年溫室氣體排放強度目標，并通過(guò)市場(chǎng)和行政手段相結合來(lái)降低排放強度。國家發(fā)展改革委(NDRC)宣布在2011年啟動(dòng)碳市場(chǎng)試點(diǎn)。

在體制改革方面，2015年中國開(kāi)始大力推進(jìn)電力行業(yè)改革，以最終形成雙邊電力交易、電力現貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)。自全面改革以來(lái)，先后出臺了六項配套政策，包括輸配電價(jià)格改革、建立現貨市場(chǎng)試點(diǎn)、建立電力交易所、形成雙邊市場(chǎng)(發(fā)電和效率)、開(kāi)放電力零售市場(chǎng)、規范所謂工業(yè)自備燃煤電廠(chǎng)等。與電力部門(mén)改革相結合，國家能源局啟動(dòng)燃煤電廠(chǎng)靈活性改造試點(diǎn)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(shí)間表

從補貼向市場(chǎng)化發(fā)展的轉變

中國致力于推進(jìn)市場(chǎng)化機制，以實(shí)現向綠色和低碳能源轉型。從2009年開(kāi)始，中國一直依靠上網(wǎng)電價(jià)補貼來(lái)推動(dòng)風(fēng)電和光伏發(fā)電，中國可能轉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(shū)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(lái)自非水電可再生能源。2018年3月，政府開(kāi)始收集關(guān)于強制性可再生能源配額機制的意見(jiàn)。主要反饋意見(jiàn)的企業(yè)包括電網(wǎng)企業(yè)、配電和電力銷(xiāo)售企業(yè)，以及有自備電廠(chǎng)企業(yè)。

碳市場(chǎng)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(dòng)了7個(gè)碳市場(chǎng)試點(diǎn)。到目前為止，這些市場(chǎng)的配額主要是通過(guò)基準和標桿的方式進(jìn)行分配，只有小規模的在進(jìn)行交易。2017年12月正式宣布了全國碳市場(chǎng)，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(chǎng)將在未來(lái)幾年才開(kāi)始正式交易，碳排放配額機制將繼續得到推廣。決策者希望碳價(jià)格在促進(jìn)低碳轉變方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

低碳發(fā)展的障礙

盡管中國長(cháng)期目標無(wú)疑致力于實(shí)現低碳能源轉型，但短期內仍存在諸多障礙。能源需求量繼續快速增長(cháng)，化石燃料短期內仍然是滿(mǎn)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。大多數省份的煤炭產(chǎn)能過(guò)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(zhù)雙邊合同、省級間電力交易和現貨市場(chǎng)試點(diǎn)并不是促進(jìn)經(jīng)濟調度必要的。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(chēng)的“省級壁壘”，這些壁壘阻礙了競爭和經(jīng)濟調度。

中國還在努力實(shí)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，規定風(fēng)電和光伏的最短調度時(shí)間以及消除棄風(fēng)和棄光問(wèn)題，在2017年，風(fēng)電和光伏的調度時(shí)間和棄風(fēng)棄光情況都有所好轉。但是一些省之間資源的整合仍然是一個(gè)嚴重問(wèn)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(wú)法被省內利用完，然而輸電能力和可再生能源的調度能力相對滯后。

未來(lái)決策集權

2018年，國家能源局的工作重點(diǎn)包括綠色、低碳、創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展，提高能源供應質(zhì)量、系統效率、緩解貧困、提供優(yōu)質(zhì)能源服務(wù)、加強能源部門(mén)管理、擴大國際合作。隨著(zhù)風(fēng)電和光伏的價(jià)格下降，風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)可能會(huì )在2020年到來(lái)，而光伏的平價(jià)上網(wǎng)或將在2025年前到來(lái)。電力市場(chǎng)改革應在改善清潔能源經(jīng)濟方面發(fā)揮重要作用。特別是，現貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、省際和區域間傳輸的增加以及分布式能源有助于消除低碳能源面臨的障礙。

行政管理層面也在發(fā)生著(zhù)重大變化。2018年3月成立了兩個(gè)新部門(mén)，即生態(tài)環(huán)境部(MEE)和自然資源部(MNR)。負責環(huán)境稅收和碳排放交易工作的部門(mén)都將納入生態(tài)環(huán)境部，幫助這些政策與其他環(huán)境政策相結合。同樣，負責水、草地、林業(yè)和濕地資源的部門(mén)也將被納入自然資源部，幫助調整這些地區的自然資源政策。類(lèi)似部門(mén)的集中可以簡(jiǎn)化決策、監督和執行。