【摘要】实现碳达峰、碳中和目标是一场广泛而深刻的经济社会系统变革，将推动中国能源产业和经济结构转型升级和发展范式的全面改变。我国能源产业必须从国家战略和国家安全高度、以碳达峰、碳中和为引领，坚定不移地走清洁低碳、安全高效的发展之路。加快建设五条清洁可再生能源走廊，构建以清洁可再生能源为主体的新型电力系统，可以为我国如期实现碳达峰、碳中和目标构建稳固的低碳能源基础。
【关键词】碳达峰、碳中和目标 能源体系 清洁可再生能源
卢纯，第十三届全国政协常委，中国长江三峡集团原党组书记、董事长。研究方向为国有企业改革，企业治理，清洁能源。主要著作有《重企强国》、《以科技创新推动中国企业发展》（论文）、《“共抓长江大保护”若干重大关键问题的思考》（论文）等。
由温室气体排放引发的全球气候变化已经给全人类的可持续发展带来了严峻的现实挑战，减排温室气体已经成为世界共识。2020年9月，习近平主席在联合国大会上代表中国政府向世界宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，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。”碳达峰、碳中和目标的提出，顺应了绿色低碳可持续发展的全球大势，充分展示了中国负责任的大国担当，也开启了中国新一轮能源革命和经济发展范式变革升级的“倒计时”。
实现碳达峰、碳中和目标是一场广泛而深刻的经济社会系统变革，将推动中国能源产业和经济结构转型升级以及发展范式的全面改变。中国拥有全世界规模最大的清洁可再生能源体系，同时又是以煤炭为社会主体能源的世界第一大能源消费国。加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，对我国实现碳达峰、碳中和目标，在新一轮能源革命中掌握转型发展先机具有重大意义。
一、能源是人类文明发展进步最重要的推动力量，发挥着塑造社会主体技术和经济发展范式的基础性作用，能源的低碳化是人类实现可持续发展的历史必然
能源是人类文明进步的阶梯，是经济社会发展、科学技术进步、文化教育昌明的动力，是支撑人类工业文明大厦的基石，在人类文明发展进步过程中扮演着不可替代的基础性作用。今天，人类文明之树已深深扎根于能源的沃土之中，并不断从中汲取发展进步的动力。能源的开发和利用成就了人类社会的快速发展，但长期以来人类以煤炭、石油为社会主体能源，并形成了高度依赖，化石能源自身的固有弊端和特殊属性已经严重影响全球生态环境并危及人类社会的可持续发展，化石能源的替代已成为当代最重要的全球性问题之一。
人类文明的发展进程可以看作社会主体能源不断替代升级和转化利用方式不断进步提高的过程。工业革命的本质和科技革命的本源都是能源革命，能源革命的本质是社会主体能源的替代和能源生产消费方式的升级或改变。能源革命会引发社会主体技术群革新、倒逼经济发展范式改变，从而推动人类文明演进发展。每一个时代的社会主体技术群都高度依附于社会主体能源而存在，如青铜冶炼技术与柴碳、蒸汽机技术与煤炭、内燃机技术与石油天然气、核裂变技术与原子能。
从历史发展视角看历次能源革命，为我们观察人类文明发展进步提供了一条独特路径。能源革命曾经多次塑造世界，人类社会经历了原始文明、农业文明、工业文明和生态文明四个主要历史发展阶段，经历了两次科学革命（第一次科学革命发生于16～17世纪，以哥白尼天文学和牛顿经典力学为代表；第二次科学革命发生在19世纪，以相对论和量子论为代表）和三次工业革命（即机械化革命、电气化革命、自动化和信息化革命），同时人类社会也经历了四次社会主体能源的重大变革，即柴碳能源时代、煤炭能源时代、油气能源时代和综合能源时代。从重塑社会经济发展范式的意义上看，能源革命是推动人类文明不断发展进步的重要源动力。
社会主体能源的替代过程也是人类文明进步的过程，同时也是“危”与“机”共存的过程。每次社会主体能源的变革或替代都引发了社会主体技术群的全面进步，最终打破并重构固有的经济基础、社会结构、政治制度和思想观念，引发一系列社会变革，这条由能源革命引发的社会变革路径值得我们充分认识和深刻思考。
化石能源以其独特的优势改写了人类文明的发展进程，成就了人类社会的“碳繁荣”，对世界各国的社会主体技术群、产业结构、经济基础和发展范式具有决定性和锁定性影响。化石能源的发现和高效利用是人类文明繁荣兴盛的重要基础。化石能源之所以能够在工业革命之后成为社会主体能源，在于其三大独特优势。工业革命之前，水能、风能和化石能源都已经被人类发现并广泛使用，但只有化石能源成为社会主体能源，这主要是因为化石能源具有三大独特性质：一是能量密度高、转化效率高、能量转化过程相对简单并且可控；二是能源形式多样、分布广泛、储量丰富、经济性高，可以大规模开发利用；三是可按需开采、封装储运和燃烧转化。经过长期技术进步，人类已经形成了成熟、高效的化石能源开采提炼和转化使用技术，这是化石能源能够成为支撑整个人类工业文明时代主体能源的关键所在。
化石能源对人类社会主体技术群、产业结构、经济基础和发展范式都具有决定性和锁定性影响，造成人类长期以来对化石能源的高度依赖。无论化石能源内部的石油、天然气、煤炭等使用量如何此消彼长，化石能源整体占世界一次能源消费总量的比重一直维持在85%以上，是无可争议的社会主体能源。在成就工业文明大繁荣的同时，化石能源及其化工衍生品已经深深融入甚至控制和主导了所有国家的经济和社会生活。所有已经实现工业化、信息化和正在实现工业化、信息化的国家无一例外都在以化石能源为主体能源的基础上构建并发展了工业制造体系、经济金融体系、国家防御体系、交通通信体系、科技创新体系和文化教育体系，化石能源成为驱动经济社会发展的基础动能，从化石能源中提取大众生产生活所必须的化工原材料，整个人类社会的主体技术群和产业体系都在高速发展的惯性驱使下，围绕如何高效利用化石能源而不断建构完善和扩张发展，如同滚雪球一般形成了高度紧密的依附关系，每一个国家都建立在由化石能源驱动、由化石能源衍生品所供给的网络关系之上。
在工业文明时代，人类生产生活对化石能源的依赖性越来越强，失去化石能源意味着整个社会运行机制停摆，从而引发社会危机甚至灾难，而更替一种社会主体能源则可能带来一个行业、一个产业甚至一个社会阶层的消亡。
人类对化石能源的高度依赖、化石能源的固有弊端和大量无节制消耗，已经成为影响人类可持续发展的现实危机。地球上的化石能源储量有限且不可再生，有限的化石能源、有限的环境承载能力和无限的人类社会发展需求三者之间存在着不可调和的天然矛盾。长期单一的化石能源依赖和大量消耗必然超出大自然的自我净化能力和生态环境的承载能力，导致人与人、人与自然的矛盾越来越尖锐，最终危及人类社会自身的生存和发展。科学研究监测表明，这种影响主要体现在可能引发生态危机、气候危机和经济危机三种直接危机，并引发贫困危机、地缘政治危机两种次生风险。
一是生态危机。化石能源的长期大量使用，给人类的生态系统造成巨大损害，化石能源的开采和储运直接破坏了地表植被、地下径流和海洋生态，造成地面沉降、地下水污染，在提炼转化、燃烧分解过程中会释放出大量二氧化硫、氮氧化物等有害气体和有毒粉尘，生产和储运过程中的泄漏常会引发区域性的生态灾难。
二是气候危机。化石能源是远古碳基生物形成的化石，其燃烧产生的二氧化碳是最主要的温室气体，燃烧1吨标准煤可产生约2.7吨的二氧化碳，过多的温室气体超过了自然的消纳转化能力，造成全球性气候变暖，影响整个地球生态系统的运转，最终影响人类的生存。
三是经济危机。能源危机通常是经济危机的前兆。以第一次石油危机为例，1973年12月，海湾国家石油禁运最严重的时期，美国工业产值下降了14%，严重依赖石油进口的日本工业产值下降了20%以上，全球所有工业化国家的经济增长都明显放慢甚至衰退。这次石油危机直接引发了第二次世界大战之后最严重的全球经济危机，甚至结束了西方经济发展的黄金时代。
四是贫困风险。化石能源的埋藏是随机的，空间分布储量不均衡。在经济全球化的背景下，全球工业体系、经济体系都是围绕化石能源的开发利用所构建，一些国家或地区天然地缺乏化石能源，造成这些国家或地区支撑经济社会发展的基础动能缺失，直接导致了国家和地区之间越来越大的贫富差距，长期贫困又引发了更深层次、更大范围的次生危机，如战乱、饥荒、瘟疫等，并从局部危机演化为全球风险。
五是地缘政治风险。对国家而言，掌握了能源的主动权就掌握了发展的主动权。工业革命之后，化石能源成为国与国之间竞争、博弈、结盟、媾和的焦点。无论是近代德法之间对萨尔煤矿的百年争夺，还是现代以来的两伊战争、海湾战争、伊拉克战争，地缘政治危机以及军事冲突，背后都是有关国家对煤炭、石油等化石能源资源主导权的争夺和博弈。
全球能源战略和供需格局已进入深度调整变革期，构建以清洁能源为主体的清洁低碳、安全高效能源体系，已成为全世界的共识和新一轮能源革命不可逆转的必然趋势。随着世界化石能源消费量的不断增大，化石能源对环境的污染和全球气候的影响日趋严重，摆脱对化石能源的依赖和大量消耗已经成为全球共识和各国能源战略的一致选择。2016年4月22日，170多个国家领导人齐聚联合国总部，共同签署了气候变化问题《巴黎协定》，共同承诺将2020年全球气温升高幅度控制在2摄氏度之内。
从国家自身发展角度看，能源的低碳化、清洁化、安全化、高效化是保障国家能源供给安全、经济安全和生态安全的重要手段。从人类命运共同体和经济全球化视角看，这是人类社会实现可持续发展的必然趋势。
逐步替代化石能源不仅是全世界的发展共识，而且已经成为全球一致的实际行动。从存量结构调整看，从1977年到2017年的40年间，全球能源消费结构呈现石油降、煤炭稳、清洁能源快速发展的趋势。其中，石油消费占一次能源比例由49%下降至34%，煤炭消费占比稳定在26%～28%，天然气消费占比由18%提高至23%，其他能源（如核能、水能、风能、热能、太阳能、生物质能等）占比由7%提高至15%。从增量结构占比看，根据国际可再生能源机构（IRENA）数据，2020年全球所有新增发电产能中有80%以上是可再生能源，是化石能源发电新增装机量的4倍多。
从全球能源供需格局的变化中可以看出，石油、煤炭等传统化石能源作为社会主体能源的份额正在被热值更高、排放更少的天然气、核能等清洁化的化石能源和不产生碳排放的水电、风电、光伏等可再生能源所逐步替代，这不仅标志着新一轮能源革命的到来，也预示着新一轮能源革命的发展趋势，即清洁低碳、安全高效。
大力发展清洁能源特别是可再生能源，是弥补、解决化石能源固有缺陷弊端的关键。清洁能源中的可再生能源具有弥补化石能源固有弊端和先天不足的优势。化石能源与可再生能源在性质上有着截然不同的特点和天然互补性。可再生能源只是水动能或势能、风动能、光辐射能的物理转换（核电的辐射能也属于物理能源），没有物质的消耗、没有化学反应过程和化合物产生，没有多余的能量释放，在低纬度地区往往水能资源丰富，在高纬度地区或低纬度沙漠地区往往风能、太阳能资源丰富，且在地球上大体呈均匀分布状态，对所有国家都相对公平。
清洁能源与传统化石能源不是相对的概念，两者存在交集。清洁能源不仅包括水电、风电、光伏、潮汐能、地热能等无碳排放、无物质消耗的可再生能源，还包括核能等无碳排放但有物质消耗和废料处理的新型化石能源，以及经过净化处理的低碳排放的清洁煤、清洁油、天然气等传统化石能源。清洁能源是指对环境友好、碳排放少、污染程度小的能源，仅仅是对能源使用结果的描述，而非能源性质的描述。
新一代社会主体能源对上一代社会主体能源的替代是一个渐进过程。油气能源作为人类社会主体能源后并没有完全取代煤炭能源，核能、风电、光伏的出现和发展也没有立刻全部取代煤炭、油气和水电能源，尽管新发现的能源载体越来越多，但替代原有社会主体能源却越来越困难，因为上一代社会主体能源已经决定和塑造了一个国家乃至一个时代的社会主体技术群和建立在这个技术群基础之上的产业结构以及经济发展范式。如果短时间内对社会主体能源系统进行全盘颠覆，将引发产业革命和经济发展范式的强烈震动，无论是就经济性还是技术可行性而言都不现实，其替代过程通常是渐进式变革和渗透式改造。
能源组成的多样化有利于能源系统的稳定性和安全性，而且也有利于提高和增强能源系统的适应性。尽管可再生能源从整体上和长远看都具备成为社会主体能源的潜力和条件，但可再生能源也存在着出力不均衡、间歇性大、稳定性不高和可控性不好、难以精准预测、经济性不高等技术性短板。不同国家社会生产力发展水平和资源禀赋各异，没有一个国家选择一次性“连根拔起”式的社会主体能源替代方式，上一代社会主体能源通过技术改造和其他方式仍然可以成为新一代社会能源体系中的重要辅助部分。从某种意义上讲，能源的多样化也是能源体系安全化的重要形式，为了维持目前的现代化生活和经济社会发展繁荣，必须保有一定量经过低碳化、清洁化、安全化、高效化处理的化石能源作为过渡期基荷能源。
当前，新一轮世界能源革命的路径是不断扩大可再生能源在现有能源结构中的比重，逐步替代落后的、高碳排放的煤电、柴油、柴碳等低热值化石能源并最终成为下一代社会主体能源，实现能源供给侧的结构均衡和技术优化，推动人类社会发展、资源储量和自然生态三元关系的动态平衡。目前，主要发达国家和经济体都已将可再生能源替代战略上升为国家战略，并根据本国国情选择了各自不同的发展路径。
