新型能源体系破解能源保供与降碳双重压力研究与探讨
时间：2023-08-06 来源：中国煤炭杂志官网 分享：★ 权威探讨 ★
新型能源体系破解能源保供与降碳双重压力研究与探讨
2022年中央经济工作会议要求“加快规划建设新型能源体系”，这是党中央立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局，实施“双碳”战略的新要求和新任务。当今世界，百年未有之大变局加速演进，地缘政治、经济、科技、治理体系等发生深刻变化，影响能源安全的“灰犀牛”“黑天鹅”事件时有发生，对国家经济繁荣、人民福祉改善、社会长治久安产生明显影响。笔者通过讨论能源安全的起源、内涵和外延变化，阐述构建新型能源体系的内在逻辑，并提出新型能源体系建设应依靠创新驱动等政策性建议。
1 当前我国面临的国际能源安全新形势
在俄乌冲突发生后，以美国为首的西方国家对俄罗斯发起全方位、多频次制裁，反过来对全球能源市场带来“回旋镖”(1)回旋镖(boomerang)也称自归器、飞去飞来器等，顾名思义是飞出去后还能再飞回来。效应。2022年，受气候变化等因素影响，我国部分区域高峰时段能源供需矛盾也较为突出；油气对外依存度居高不下，能源安全面临更为复杂严峻的形势。
1.1 能源安全内涵的逐步演进
能源安全的最初内涵，是以可支付的价格获得充足可靠的能源供应；现已延伸到供应保障、运输和基础设施等能源体系综合安全。在能源主管部门抓保供工作的同时，我国学者主要讨论能源供需平衡、能源安全、区域能源安全等议题。
第一次石油危机，开启能源安全1.0阶段。1973年10月6日第4次中东战争爆发，阿拉伯国家的石油禁运引发第1次石油危机。1978年底的伊朗伊斯兰革命，伊朗石油产量和出口量下降并导致供应短缺。1980年9月22日开始历时8年的“两伊战争”诱发第二次石油危机，伊朗石油出口减少，伊拉克几乎停止石油出口，油价自1979年初开始暴涨。2次石油危机对西方国家经济造成巨大冲击，国际能源署(IEA)应运而生。1974年，美国在华盛顿组织召开国际能源会议，制定“国际能源计划”；11月签署计划的16个经合组织成员国成立IEA，采取包括开展能源合作，制定石油危机应对政策，增加石油供应，危机时共同缩减石油需求，建立石油消费分享制度，改善石油生产国与消费国关系，联合开展技术研发等以应对石油危机。1960年9月14日成立的石油输出国组织(OPEC)，1962年11月6日在联合国秘书处备案成国际组织，在能源价格协调和统一方面也起到了很大作用[1]。而以美国为首的西方国家长期对伊朗制裁，阻止其参与全球能源治理结构；2019年卡塔尔退出也使OPEC影响力大打折扣。
20世纪90年代，进入能源安全2.0阶段。1972年联合国人类环境会议召开，环境保护得到国际社会的高度重视；1992年联合国环境与发展大会召开，可持续发展成为世界各国的共同选择。1993年约瑟夫·欧姆在能源安全中增加了环境保护维度；1997年《京都议定书》的签订使世界各国重新界定能源安全内涵，增加了能源生产和消费不应对人类生存与发展的生态环境构成威胁的要求。联合国2030年可持续发展目标第7个是“能源目标”，强调“可负担”和“清洁”的要求。可持续能源生产和消费、节能减排、低碳经济等，成为全球能源结构优化和能源技术革命的主要方向[2]。20世纪90年代以来，能源安全的目标是增加经济竞争力，减少生态退化和环境污染，确保充足可靠的能源服务。
21世纪以来，进入能源安全3.0阶段。“9·11”事件及2002年后国际油价的大幅攀升，全球范围内“黑天鹅”与“灰犀牛”事件叠加，能源与经济、气候、环境甚至政治交织，能源市场一体化分散为阵营化，能源供应全球化倒退为区域化。丹尼·罗德里克的全球化“三元悖论”(2) 2001年，美国经济学家丹尼·罗德里克提出全球化的“三元悖论”，指任何国家只能在超级全球化、国家主权和民主政体中三选二，而不可能同时实现三者，揭示了全球化进程难以克服的悖论。逐步显现，政治权力与市场机制角力全面展开。能源供需失衡演变为系统性安全风险，欧洲地区能源危机扩散为全球能源危机、金融危机乃至社会危机、政治危机；能源安全演变为一种体系性安全，包含供给安全、价格平稳、运输安全、消费安全、基础设施安全等方面。即能源安全不再局限于石油供应和油价安全，还包括能源资产、基础设施、供应链和运输线等的安全，以及紧急情况下必要而且迅速的替代[3]。其中，能源获取最为关键，以可支付的成本获得能源供应是重要前提。
1.2 百年未有之大变局下能源供需的新特征
当前面临的百年未有之大变局，西方学者也描述为“乌卡”(3)乌卡(VUCA)，是易变性(Volatility)，不确定性(Uncertainty)，复杂性(Complexity)和模糊性(Ambiguity)的缩写，是对人们当今社会特征的全新认识。时代，其全球能源特征[4]的表现如下所述。
1.2.1 能源安全的经济属性日趋政治化
能源一直被看作是一种特殊的战略商品，既因交易的市场性而具有经济价值，又因贸易的跨国性而富有政治意涵。随着大国竞争加剧，经济联系日渐演变为政治对抗的工具；在地缘政治裹挟下能源安全被政治化、工具化，能源市场变成撼动政治关系的“杠杆”，各国对能源安全的关注超越了对效率的诉求。2022年，美国等西方国家采取一系列措施，发布对俄“环球银行金融电信协会”支付系统(SWIFT)禁令、紧急干预能源市场计划、对俄石油价格设置上限等，造成“供应与消费分离、资本与需求分离、科技与开发分离”。另一方面，能源危机使各国能源转型决心更加坚定、转型速度加快。国际能源治理结构和协调机制是能源市场波动的应对机制，但利益分化、合作意愿减弱、大国对市场话语权和规则主导权争夺加剧，导致原有国际贸易秩序遭到破坏。
1.2.2 “回旋镖”效应逐渐凸显
能源危机的出现是多因素、多线条、多领域相互联动与迭代的结果，不仅具有内在关联性，也深嵌于水、粮食、能源安全体系之中。乌尔里希·贝克在《风险社会》中强调的现代化风险的全球化趋势和“回旋镖”效应也体现在能源安全中。全球能源安全类似于“莫比乌斯环”(4) 1858年，德国数学家莫比乌斯等人发现1个神奇现象：取一张纸条，将其中的一端翻转180度后再与另一端连接起来，便形成一个起点与终点相连，称之为“莫比乌斯环”。式叙事结构。此次能源危机由北约制约俄罗斯引起，却导致全球能源供应紧张和价格高涨，反过来影响欧盟国家经济发展。多国纷纷将提升能源安全保障能力作为政策目标，并注重节能提效和发展非化石能源。如美国通胀削减法案计划在10年内投资3 690亿美元用于能源安全和应对气候变化；欧盟公布欧盟可再生能源计划(REPower EU)，到2030年增加3 000亿欧元投资，将可再生能源占比提升到45%。
1.2.3 能源流向发生巨变
能源供需原有格局建立的基础是一体化的世界市场，20世纪初石油实现了全球范围内消费市场的建立和价格联动；随着21世纪初美国“页岩气革命”的加持，天然气迅速进入全球市场。原本分散的区域性能源市场加速融合，分散的地缘属性被逐步整合起来。而今，全球能源供需格局倒退、对立与区域能源的全球融合成为新态势。碳达峰碳中和目标引领并发挥能源结构调整的驱动作用，全球气候变化应对和碳中和愿景将改变全球能源体系场景，对能源价格、能源运输、能源消费等环节带来系统性压力。可再生能源具有分布性特征；当可再生能源地位日渐上升时，能源的地缘属性将被明显削弱，因而发展可再生能源成为维护能源安全、减少外部能源依赖的重要路径。
1.2.4 能源系统韧性引起重视
能源安全领域，在传统风险尚未得到有效化解的情况下，新风险不断涌现，并呈现体系化、约束条件、实现手段多元化和国际协调机制复杂化等新特点。韧性是未来能源体系在应对不确定性、提升抗冲击能力和恢复能力的弹性特征。现实中，全球能源系统韧性明显不足。一是近年来极端气候事件日益频发，对转型中的能源系统冲击巨大，电力系统的脆弱性更加突出。据有关统计，2021-2022年，全球发生能源供应中断重大事故50余起，其中电力系统事故占比超过一半，极端气候事件引发的供电事故占比约40%。二是全球石油供应韧性方面，其储备和产能均出现不同程度下降。三是能源基础设施成为能源韧性“短腿”[5]。在俄乌冲突中，2021年9月26日，北溪3条管线均遭到前所未有的破坏。
1.2.5 能源安全成为人类命运共同体的载体
全球能源安全内涵被拓展为：“能源供需总体平衡、国际贸易顺畅、使用价格合理可承受、对环境友好、可持续，并具备良好抗冲击和恢复能力”[6]。
世界能源理事会(WEC)根据2022年4月和7月对全球能源界近600名领导人的两轮访谈，能源安全超越能源转型成为最受关注的议题。75%受访者认为能源危机将持续数年，73%的受访者认为未来能源市场将更加分裂。在气候变化框架下，原本分属于区域性的能源安全被整合为关系全人类命运的共同话题[5]，能源治理关系全球治理权力再分配，原本分属于区域性的能源安全被整合为关系全人类命运的共同话题[5]。2022年11月，《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)设立“损失和损害”基金，启动“全球盾牌融资机制”，通过对碳排放权责分配的正义性，助力消解全球能源治理机制的民主赤字，以弥合由于地理空间分布而造成的分散性和非对称性。
2 我国本轮能源保供的起因分析及其成效
能源“保供”，包括保煤炭供应、保供电供暖等，是近两年的热点话题，在我国部分地区出现“拉闸限电”并引起舆论关注后，国家相关部门和能源企业采取措施，保证煤炭、天然气和电力等的供应，以免影响居民群众日常生活。
2.1 我国本轮能源保供的原由及其分析
(1)从现象看，由于煤炭、天然气和电力等供应跟不上消费需求增长，导致部分地区出现能源供不应求、“拉闸限电”现象。例如，与全球大范围持续性高温天气同步，2021-2022年我国出现历史罕见的高温天气，南方部分地区夏季电力负荷屡创新高。又如，2017年冬季，在已供暖20天的情况下，因“煤改电”“煤改气”工程实施不及时，“河北多所小学仍未供暖：学生们在操场跑步取暖” [7]。再如，2021年冬季我国中东部大部地区气温偏低，冷空气活动频繁、势力偏强，进入冬季采暖期，煤炭尤其是发电供热用煤需求旺盛，全社会用能保障出现问题，部分地区甚至“拉闸限电”，引起全社会关注。
(2)从能源替代看，可再生能源发电的间歇性和人为不可控性，增加了供电的不稳定性；而能源“供不应求”表象的背后是电力负荷增长速度远高于电量增长速度。前者如太阳能、风能和水力发电受资源约束，随着非化石能源发电占比的不断提高，电网安全隐患凸显。东北某地的“拉闸限电”主要是由于风机出力不足造成的，尽管风力发电占比仅为29%[8]。如2021年7月我国电力消费和电力负荷增长较快，7月12-15日全国电力负荷屡创新高，7月15日，最高电力负荷达12.6亿kW，当日发电量达285亿kW·h。
(3)从根源看，地方执行政策走样加剧了能源供需矛盾。2021年11月下旬，水电来水偏枯、出力不足，势必要求煤电承担更多的兜底保障功能，由此拉动煤炭消费增长，而原煤生产多年来一直增速较低。究其原因，一是随着安全、环保监管的力度加大，一些煤矿超能力生产现象得到有效遏制；二是个别地方运动式“减碳”，制约了燃煤电厂出力；三是少数地方金融机构对煤炭企业限贷、抽贷，造成煤炭企业融资困难，煤炭开发建设和产能释放受到抑制；四是一些地方将中央淘汰落后产能的指标，机械地分解为限制发展的“卡”。多种因素的叠加导致一段时间内部分地区用能高峰时段的能源“供不应求”。
2.2 我国能源保供取得初步成效
我国电量的60%和电力的70%所需的煤炭必须保障供应；还需有足够的天然气，才能保证居民有气用、“用得起”，能“温暖”过冬。没有电，部分地区就无法电采暖，社会运转也会出问题。
2017年冬季部分地区供暖出现问题，引发舆论关注；党中央、国务院高度重视能源保供工作，要求相关部门做好“保供”工作。国家发展改革委和国家能源局联合发布《关于做好2020年能源安全保障工作的指导意见》(发改运行〔2020〕900号)，要求各地深入贯彻落实习近平总书记系列重要指示批示精神，做好“六稳”工作，落实“六保”任务，不断提高能源安全保障能力[9]。国务院国资委印发通知，对国资央企打赢能源保供攻坚战、守住能源保供安全底线、更好统筹发展和安全等工作作出部署[10]，要求各有关中央企业细化能源保供工作措施，精准发力，狠抓落实。如石油石化企业要加强组织调度、优化生产运行、强化运输保障，高效足额落实保供资源要求，确保居民、公共事业和重点单位用油用气需求；国家管网集团要科学组织管网运行调度，进一步提升管网输气和存储能力，优化应急储备资源使用安排，确保油气安全稳定供应。
2022年7月27日，国务院新闻办公室举行“加快建设能源强国，全力保障能源安全”发布会，国家能源局局长章建华和有关司局领导、国家发展改革委有关司局领导，分别对能源保供及其成效做了详细介绍[11]。
2.2.1 能源供给能力和质量显著提升
国家出台政策调动企业积极性，煤炭生产企业在确保安全生产的前提下有序释放先进产能，发挥了煤炭能源“压舱石”作用。
(1)国家能源局本着特殊时期特事特办、适当放开、严守底线原则，与各产煤省区签订安全保供责任书，明确生产任务，压实煤炭增产保供责任。
(2)稳定煤炭保供政策。2022年，原煤生产快速增长，实现原煤产量45.6亿t，同比增长10.5%，其中产能120万t/a及以上大型煤矿产量占比提高到85%左右，煤矿生产力水平显著提高。
(3)坚持全国“一盘棋”，对产煤省区产量和运行情况做到每日调度，帮助地方和企业解决煤炭生产中的实际问题。
(4)加快先进性产能投产。国家能源局核准煤矿项目先进产能3 770万t/a，调整建设规模增加产能900万t/a，推动试生产产能6 000万t/a，同时推进2亿t/a以上政府可调度煤炭储备能力建设，提高风险应对能力和煤炭保供水平。
(5)加强电煤中长期合同履约监管，对煤炭企业和发电企业签订的电煤中长期合同履约情况进行监管。充分发挥具备增产潜力的煤矿作用，既为保供工作保驾护航，又坚守安全底线，对缓解供需紧张、平抑煤炭价格发挥了积极作用。
2.2.2 油气自给能力不断提升
油气生产企业持续加强勘探开发和增储上产，原油产量实现连续3年回升。2022年，规模以上工业原油产量20 467万t，比2021年增长2.9%；自2016年以来首次回升至2亿t以上。油气总产量由2014年3.15亿t油当量增长至2021年的3.65亿t油当量。2022年我国天然气产量2 178亿m3，连续6年增产超100亿m3，中石化、中石油、中海油等能源企业在确保气田高位运行基础上，推进页岩气勘探开发，加快海上气田建设，加大进口油气资源获取力度。2022年，中石油天然气产量保持快速增长，自产天然气1 899.9亿m3，总库存达177.2亿m3，冬春两季1 750亿m3，天然气资源保障任务全部落实到位。油气自给能力的提高，可以减少人们对油气进口过高的担心和忧患。
2.2.3 没有发生大面积停电事件
2021年迎峰度夏以来，全国新增投产电源1.8亿kW，电力生产平稳有序。从2020年7月到2021年6月底，各类电源投产总和1.8亿kW。新投产陕北到武汉、白鹤滩到江苏等跨省区输电通道，向华东、华中地区输送能力增加了1 200万kW。建成33条交直流特高压线路，“西电东送”规模超过2.9亿kW。2022年，规模以上工业发电量8.4万亿kW·h，比2021年增长2.2%(其中火电增长0.9%)。水电、核电、风电和太阳能发电等占比提高0.9个百分点。发电装机超过24亿kW，人均电力装机由2014年1.0 kW增长至2021年1.7 kW，人均用电量从4 000 kW·h 时增长至近6 000 kW·h，超过英国、意大利，接近德国、法国等国。电力生产企业履行发电保供责任，提升发电燃料保障和运行出力水平，全国电煤库存达到历史同期最高水平，煤电出力受阻和非计划停运发电容量降到历史最低，夯实了电力保供基础。
2.2.4 确保北方居民“温暖”过冬
自2017年出现天然气“用不上”“用不起”情况后，国家将供暖热源扩大到“宜煤则煤”“宜柴则柴”，高峰期通过组织“南气北上”、加大储气动用等举措，对供应偏紧区加强调度保障。石油石化企业成为采暖季能源保供主力军。2022年入冬以来截至2022年底，采暖季累计向市场供应天然气超63亿m3，日均供气量达1.5亿m3。中石化天然气分公司按“应储尽储”原则，供暖季前累计向9座储气库注入超过28亿m3的天然气，形成有效工作气量超20亿m3，可满足1.3亿户家庭1个月用气需求。2022年底，中俄东线日输气量增长至5 000万m3，全年输气量突破150亿m3。国家管网集团5万km天然气管道累计输气量450亿m3，8天平均日输气量超8亿m3。14座储气库全部联通采气，日采气峰值突破1.6亿m3。除加大煤炭、油气电供应外，国电投“暖核一号”在山东海阳投运，惠及20万居民，海阳也成为全国首个“零碳”供暖城市。一批大型风电光伏基地项目在内蒙古、甘肃、青海、宁夏等地相继集中开工，装机总规模近3 000万kW，投产后将为经济社会发展提供更多优质绿色电力。
2.2.5 储能为能源稳定供应提供了支撑
我国抽水蓄能电站装机规模4 610万kW，新型储能累计装机超过1 300万kW。另一方面，我国能源进口有所下降，尤其是石油对外依存度首次实现下降。2022年，我国进口煤炭2.9亿t，比2021年下降9.2%；进口原油50 828万t，首次实现对外依存度下降；进口天然气10 925万t，比2021年下降9.9%。
3 构建新型能源体系需将国家“1+N”政策体系细化为施工图
新型能源体系，与新时代、新发展理念、新发展格局一脉相承，同时又是以碳排放为“标尺”来测度或标识的。新型能源体系，最初由里夫金在《第三次工业革命》一书中提出[12]，认为当今世界正从前二次工业革命中形成的以化石能源为支柱的能源体系向以可再生能源为基础的、可持续的新型能源体系转型。
3.1 充分认识和把握新型能源体系的内涵与内在逻辑
中国工程院“推动能源生产和消费革命战略研究”课题组提出，力争用20～30年时间构建起“需求合理化、开发绿色化、供应多元化、调配智能化、利用高效化”的新型能源体系[13]。党中央提出建设新型能源体系，意义深远。
(1)建设新型能源体系，是顺应绿色低碳国际潮流的必然要求。应对全球气候变化开启了全球能源结构优化的新征程，加快能源绿色低碳转型、实现碳中和愿景成为各国共识。实现碳中和目标，要降低二氧化碳等温室气体排放强度和总量，使人为碳排放不再增加气候系统的压力。各国在后疫情时代争相推动经济“绿色复苏”，需要绿色能源消费支撑。中国式现代化，不能走西方国家那种资源消耗高、先污染后治理、二氧化碳排放无限制的道路。加快构建新型能源体系，不仅有利于经济结构绿色转型升级，也有利于能源消费结构低碳化，是以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的必然选择[14] 。
(2)建设新型能源体系，是经济社会可持续发展的必然要求。作为世界上最大的能源生产国和消费国，有效保障国家能源安全、有力保障国家繁荣富强、满足居民合理消费需求，一直是我国能源发展的目标任务。我国经济社会可持续发展，离不开能源安全保障。在新型能源体系中，不同能源品种将更加多样化，产供储销体系建设益发健全。加快构建安全高效、绿色低碳的新型能源体系，要培育一批具有国际竞争力的能源企业，满足居民生活水平提高的能源消费需求。只有从根本上改变粗放的能源开发利用方式，由工业革命发展思路和模式转向人与自然和谐共生的新范式，才能“把握发展主动权，才能把能源的饭碗牢牢地端在自己手里”，以能源高质量发展支撑经济社会的可持续发展。
(3)建设新型能源体系，是产业革命的新要求。回顾人类发展史尤其是工业文明史，从薪柴到煤炭的能源革命诞生了第一次工业革命，石油和天然气的大规模开发利用催生了第二次工业革命，由化石能源为主向以可再生能源为主的能源体系变革被称为第三次工业革命。世界能源结构升级主要是由技术进步驱动的，如蒸汽机的发明带来煤炭消费增长；汽车生产和使用带动了石油消费的快速增长。当前的全球科技创新，特别是在能源革命和以大数据、5G、人工智能等为代表的新一代信息技术创新驱动下，新能源可再生能源、非常规油气资源、先进核能、氢能、新型储能、智慧能源等技术正以前所未有的速度加速迭代。必须把握新一轮科技革命和产业变革的机遇，推动能源技术、装备“补短板、锻长板”，激发创新发展新动能，才能赢得创新发展主动权，提升能源产业基础现代化、产业链高值化水平。
(4)建设新型能源体系，是应对全球能源供需格局的必要举措。我国能源安全面临的不稳定性、不确定性因素增加，风险隐患增多。逆全球化、单边主义、保护主义等思潮涌动。党的二十大报告发出以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的时代号令；新一轮科技革命和产业变革深入发展，低碳化、分布式、智能化能源将重塑能源供需格局。构建新型能源体系，要树立大安全观，既要保证能源供应充足、运输通道安全、价格的可负担，也要符合环境保护、应对气候变化和社会可持续发展等要求。作为国际能源市场的后来者，我国尽管石油进口多元化，但仍存在出口国政治社会不稳定的隐患，如苏丹、叙利亚、伊朗等，且主要经过马六甲海峡，虽然中缅石油管道可以分流，但仍面临着投资和人员安全风险。天然气进口渠道形成了西北(中亚天然气管道)、西南(中缅天然气管道)、东北(中俄天然气东线)和东部海上(LNG)四大战略通道。LNG进口主要来自卡塔尔、澳大利亚和东南亚。油气对外依存度过高，成为我国能源安全的最大隐患[5]。以可再生能源为主体、多能互补、高效利用为特征，是人与自然和谐共生的中国式现代化建设的重要组成，也是保障国家安全、实现经济绿色化、低碳化和高质量发展的根本保证。
随着国际社会对能源安全认识的深化，现行能源安全机制和治理结构受到挑战，需要进行调整。我国将能源安全表述为“清洁、稳定、高效、经济”，即质量清洁，数量稳定、利用高效、价格合理。区域能源安全，即从时间、空间、数量、质量、价格全方面定义能源安全，这是能源安全的新视野。在加强全球能源安全治理中，呼吁能源生产国、中转国和消费国建立伙伴关系，采取措施确保全球能源市场的透明度、可预见性和稳定性，改善能源领域的投资环境，提高能源利用效率，促进能源消费结构的绿色低碳化、多元化，维护重要能源基础设施的安全运行，并改善发展中国家的能源供应和平衡状况。通过广泛的国际合作和交流，促进清洁美丽的世界建设，实现人类社会的共同安全与可持续发展。
3.2 应对能源安全风险需要处理好的几种关系
我国能源安全面对复杂多变的国际形势和艰巨繁重的国内改革发展稳定任务，要以习近平总书记“四个革命、一个合作”的能源安全新战略为指引，全力保障开放合作条件下的能源安全，提升能源系统韧性和发展定力，把“能源的饭碗牢牢端在自己手里”。
3.2.1 平衡化石能源和新能源的配置比例
在今后一段时间，煤炭仍是我国的主体能源。2019—2022年，煤炭消费量占我国一次能源消费的比重分别为57.7%、56.8%、56.0%、56.2%，但绝对量在增加。处理好能源保供与降碳的关系，扩能保供必须有序、有度，坚持“全国一盘棋”，决不能允许自行其是、一哄而上，更不能以保供名义放松安全标准、突破安全底线，把安全矿井扩成不安全矿井，把低风险矿井扩成高风险矿井，给矿工生命安全带来隐患；同时，确保保供煤矿安全、稳定保供，还要考虑降碳远景目标。发展新能源，在充分肯定可再生能源优势前提下，应正视其间歇性和人为不可控性，尽管可再生能源发电成本已与煤电相当，但保证电力稳定供应的成本却要配备储能、智慧能源等体系，因而实际成本要高得多。因此，要积极推动储能产业和智慧能源发展，保证特殊情况下的能源安全。
3.2.2 平衡降碳与能源安全关系
必须牢牢坚守“先立后破”的战略次序，坚持能源高质量可持续发展，不对存量搞破坏式替代。
(1)在增量方面，要推动发展可再生能源项目，优化改造化石能源项目，逐渐降低化石能源在能源结构中的比重，实现稳步替代；探索能源的原料化和材料化利用，将二氧化碳转化为高碳材料，降低二氧化碳等温室气体排放。
(2)在存量方面，要依靠绿色低碳技术创新和推广应用，加快存量绿色低碳的改造升级。能源增量上的稳步替代与存量上的持续改进是“一车之双轮”，要统筹协调，相互促进。
(3)在降碳成本方面，碳排放峰值越高、平台期越长，降碳的累积成本越大。因此，必须平衡化石能源增量与降碳的关系，兼顾降碳与能源安全，以能源资源的可持续利用支撑经济社会的绿色低碳和高质量发展，实现经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。
3.2.3 处理好能源供给与能效提升关系
增加能源安全稳定供给的目的，在于满足人口规模巨大的能源消费需求。要从改善供给和优化需求双端发力：大力推进能源供给革命，健全多元互补、安全高效、清洁低碳的现代能源供给体系，增强自主供给能力；积极推动能源消费革命，抑制不合理能源消费，让居民以更低成本获得更多的能源服务。把握好厉行节约与促进消费的关系。我国的节能事业依然大有作为；部分人并没有把热能看成能源，热能大量浪费的现象并不少见。如钢铁厂的水渣、钢渣，热值较高却没有得到有效回收；又如焦化企业的显热也被大量浪费。因此，要进一步将提高能效放在优先位置。消费是经济增长的需求之一，也是经济发展的目的；在鼓励消费的同时，要特别重视能效提升。
3.2.4 处理好政府与市场的关系
要发挥市场配置资源的决定性作用和政府政策引导、规划调控、执行监督的作用，从而符合经济发展和民生福祉等方面的诉求。充分的市场竞争，可以促进能源相关技术快速发展，提高资源配置效率，进而增强能源体系的韧性，但也存在“市场失灵”的问题，不能完全依靠市场价格来保证能源的稳定供应，更不能寄希望于高价能源来促进居民的能源节约。政府必须平衡好能源产业发展与民生保障的关系，不能将“紧平衡”作为调控目标，而要留有余地或保持能源系统韧性。要“两手发力”，以应对各类风险挑战，将环境安全、气候安全作为能源安全的重要组成部分，以能源革命应对气候变化、保障环境安全和经济社会可持续发展。
3.2.5 处理好国际与国内市场关系
面对百年未有之大变局，要着眼我国能源安全实际与世界能源体系发展趋势，树立新的全球能源安全理念。由于世界能源消费中心与能源资源富集区域不匹配，在地缘政治背景下，全球能源领域的博弈将持续深化；在降碳的浪潮中，各国去煤化加速，对油气资源的争夺将更加激烈。在多元拓展能源进口的同时，要推进与周边国家能源基础设施的互联互通，维护战略通道和关键节点的安全。立足我国油气贸易地位，在油气交易中增加人民币结算比例，在大宗商品价格波动中保障权益；积极参与双边、多边、周边的国家的国际能源治理，提出具有中国智慧的全球性、区域性能源合作机制与倡议，促进能源结构转型、保持能源体系韧性，打造高水平开放合作的国际能源发展新格局。
4 构建新型能源体系需要源网储荷(电源、电网、储能、负荷)各环节的创新支撑
能源结构升级方向是：控制煤炭等化石能源消费，大力发展水电、风电、太阳能、生物质能等非化石能源，合理发展天然气，安全发展核电，以非化石能源增量来满足新增能源需求。创新电网结构与运行模式，形成新型电力体系。结构优化是降低能源消耗和二氧化碳排放强度和总量的重要途径。要推动煤炭和非化石能源优化组合，立足页岩(油)气革命，提高天然气特别是非常规气占比。应更关注清洁电力、提高工业能效、交通部门电气化以及二氧化碳循环利用等，以加速二氧化碳去除，从二氧化碳密集型化石燃料向清洁低碳能源转型。
4.1 深入推进能源革命
在能源生产方面，应推进煤炭清洁高效利用。目前，绿色矿山建设、煤炭绿色生产开发、煤炭清洁高效转化与利用技术相对成熟，需要突出重点，减轻煤炭等化石能源开发利用对环境的负面影响，尤其要重视煤矿瓦斯(瓦斯主要成分为甲烷，其增温效应是二氧化碳的25倍)的开发利用问题，尽可能减少矿井乏风瓦斯排放，以减少温室气体排放总量。应推动油气产业高质量发展。油气是战略资源，也关系国家的经济命脉；我国油气等优质能源对外依存度较高，而本土油气开发力度不足。党的二十大报告指出，要加大油气资源勘探开发和增储上产力度，加快“补短板”。当前和未来一段时期内，要依靠创新驱动施行清洁生产；只有将煤炭清洁高效利用和本土油气增储上产工作做足做好，才能夯实我国能源安全的基石。
4.2 煤电的降碳技术研发应用任重道远
由于我国燃煤电厂建设一般要迟于西方国家几十年(美国燃煤电厂的运行时间平均早于我国30年)，但技术装备处于国际领先水平，发电效率高于美国。即便如此，我国燃煤电厂热效率也仅40%左右；还有一半以上的热量在燃烧、冷却等过程中浪费了；提高燃煤电厂的热效率应成为技术攻关的重中之重。如果将煤炭裂解气化技术用于煤电灵活性改造，发电工介改用二氧化碳，可将调峰时间由原来的几个小时缩短到几十分钟，从而节约煤炭、减少二氧化碳排放。目前，可将电厂排放的废气余热转化成为油气[15]的“等离激元”技术已在七台河电厂完成中试。对这些新技术新工艺应进行示范工程建设，探索煤电保供的新技术路线，积累经验后加以推广应用。而新技术的突破和应用将改变我国燃煤电厂效率低、排放高的窘境。
4.3 大力发展可再生能源发电，应当重视储能和智慧能源等技术的研发与应用
适应新能源发电大规模接入电网的新形势，新型电力系统面临高比例可再生能源电力接入、高度数字化、高比例分布式能源等挑战。随着储能技术进步，“光伏+储能”可望解决光伏电力不稳定、成本高问题，不仅有效提升可再生能源发电的可靠性和稳定性，减少对电网的冲击，还能降低电力系统碳排放。要利用大数据、云计算、人工智能、物联网、区块链等技术和智能化平台重构稳定、可靠、高效的电力系统，从“发-输-配-用”全系统、全方位应对。要关注二氧化碳储能技术应用。二氧化碳储能运行原理是在充电过程中，二氧化碳被储存在一个密封穹顶中，用电力将其压缩成液体，压缩产生的热量收集储存起来以供后续利用。在放电过程中，储存的热量被用来蒸发液态二氧化碳，使之升温、膨胀，并转动涡轮机发电。世界上第1个二氧化碳储能系统由意大利初创公司能源多姆公司(Energy Dome)建立，2020年2月进行二氧化碳储能的初始阶段测试，2年多时间后就发展到数兆瓦级的全面测试[16]。2022年10月，东方电气集团东方汽轮机有限公司、百穰新能源科技(深圳)有限公司和西安交通大学能源与动力工程学院联合举行国内首个“新型二氧化碳储能验证项目”开工仪式，标志着我国这一储能技术也迈出工程化应用的步伐[17]。
4.4 推动能源生产和应用领域的节能减碳
能源“提效节流”空间很大。我国创造1万美元GDP需消耗约3.4 t标准煤，是发达国家能耗的一倍以上。除能效科技水平不足外，也与产业结构有关。发达国家产业结构以低能耗的高精尖技术产品为主，而我国则以矿山、化工、冶金、水泥等高能耗产业为主。
因此，节能降碳，应从调整产业结构入手。要优化产业结构、交通运输结构。能源、高能耗行业、城乡建设和交通等领域要加快实施碳达峰行动方案；遏制高耗能高排放项目盲目发展。按照节能环保和碳排放标准，淘汰落后产业、技术工艺和产品，大力发展新能源、清洁生产、节能环保、生产性服务业等战略性新兴产业，切实降低污染物和二氧化碳等温室气体排放。推进低碳工艺革新和低碳化数字化转型。推进城乡建设和交通运输的绿色低碳发展。优化交通运输结构，大力发展多式联运，建设综合立体交通网。加快发展绿色、智慧物流，提高交通运输效率。发展绿色低碳建筑，解决建筑物能源供需在品位上的精准配置问题，推广低品位地热能满足建筑物运行的供暖、制冷、生活热水等低品位能源需求；推广建筑光伏一体化技术，以满足建筑物运行的照明、家用电器等供电需求，提升建筑物用能效率。
4.5 抓好风险管控
氢能与燃料电池是能源领域技术创新重点，在碳减排及能源结构转型中发挥至关重要的作用。由于电源特性不同，彼此之间需要协调、互补发展，并通过科技手段对新能源电力具备一定的预测性。推进能源安全监测预警能力建设，建立健全煤炭、油气、电力供需等预警机制，加强应急保障电源、管网互联等设施建设，扎实提升区域互济、多能互补水平，持续强化重点区域、重点时段能源安全供应，坚决保障人民群众生产生活的用能安全。
5 结语
总之，法律、制度、非制度性政策协调及体制变革等要为能源转型创造条件。加快建设多能互补、生产消费协同、链条完整、有序替代的新型能源体系，能推动能源生产绿色化和终端消费电气化的加速转型，并可充分发挥市场机制和政府作用，通过容量电价、可调性电价等机制设计，让煤电在“双碳”背景下发挥兜底保障作用。同时，应完善能源科技创新体系，引导社会资本投资能源科技创新领域，以能源安全高效清洁低碳利用支撑我国经济社会的可持续发展。
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Research and discussion on breaking the dual pressure of energy supply guarantee and carbon reduction by the new energy system
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