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(gòu)(GIZ)，德國能源署(dena)和德國Agora能源轉(zhuǎn)型機構(gòu)(Agora Energiewende)，以及美國國家可再生能源能源實驗室(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(zhuǎn)型經(jīng)驗，并為中國制定一個長期的向低碳、清潔、高效能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的能源體系設(shè)想。

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

向低碳能源部門轉(zhuǎn)型相關(guān)的挑戰(zhàn)正在得到更好的界定，許多問題的解決方案也已經(jīng)確定。雖然國家之間存在著經(jīng)濟(jì)、政治和社會的差異，但核心技術(shù)和以商業(yè)為基礎(chǔ)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(xùn)而進(jìn)行的制度協(xié)調(diào)可以推進(jìn)全球在能源轉(zhuǎn)型方面取得進(jìn)展。

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

能源轉(zhuǎn)型的國際趨勢

全球變暖影響著所有國家。只有通過國際社會的共同努力才能解決全球變暖問題?！栋屠鑵f(xié)定》被認(rèn)為是應(yīng)對氣候變化的一個重要里程碑。第一次，幾乎所有國家都承認(rèn)全球變暖的威脅是真實的，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”。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，越來越多的國家公布了各自的溫室氣體減排目標(biāo)。

圖1 主要國家溫室氣體減排目標(biāo)概述

圖中所顯示的數(shù)據(jù)一部分來自提交給聯(lián)合國的國家自主貢獻(xiàn)(Nationally Determined Contributions，NDC)指標(biāo)，另一部分來自如丹麥和德國的額外國家指標(biāo)。除非另有說明，所有指標(biāo)的基準(zhǔn)年是1990年。為了便于比較，對于美國來說，根據(jù)美國環(huán)保署(Environmental Protection Agency)的數(shù)據(jù)，以2005年為基準(zhǔn)年的NDC官方指標(biāo)已轉(zhuǎn)換為以1990年為基準(zhǔn)年的指標(biāo)。丹麥2030年的溫室氣體減排目標(biāo)是基于丹麥初步的非排放交易體系的減排目標(biāo)，即與2005年水平相比減少39%，并非丹麥的官方目標(biāo)。

全球能源轉(zhuǎn)型成功的關(guān)鍵要素：

國際經(jīng)驗交流互鑒

明確的長期目標(biāo)，制定和定期修訂中期目標(biāo)，靈活的心態(tài)調(diào)整短期目標(biāo)

此外，在過去幾年中，許多國家已開始將其能源系統(tǒng)過渡到以可再生能源為基礎(chǔ)的更加可持續(xù)的能源供應(yīng)系統(tǒng)。因此，中國能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型應(yīng)該放在全球類似發(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(zhuǎn)型取決于若干變量，例如它們的時間和起點、地理位置或它們的政治和社會環(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，是全球領(lǐng)先的參與者，也是應(yīng)對氣候變化的有力倡導(dǎo)者。人們普遍認(rèn)為，丹麥在可再生能源，特別是風(fēng)能、電力和供暖系統(tǒng)轉(zhuǎn)型方面是全球的先驅(qū)。德國作為歐洲最大的經(jīng)濟(jì)體和人口最多的國家，是一個高度工業(yè)化國家致力于實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)脫碳很好的范例。最后，美國是一個領(lǐng)土遼闊、政治制度復(fù)雜的國家，為上述多樣性樹立了另外個榜樣。

他們的共同點是有經(jīng)驗在高度動態(tài)和國際化的復(fù)雜背景下仍然有能力將他們的能源系統(tǒng)由以化石燃料為基礎(chǔ)的持續(xù)發(fā)電的集中式方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)千個能源生產(chǎn)設(shè)施(風(fēng)力、太陽能、生物質(zhì)能等)的波動發(fā)電為基礎(chǔ)的分散式系統(tǒng)。這就要求政治和監(jiān)管方面要有明確的長遠(yuǎn)眼光，有詳細(xì)的、定期修訂的中期目標(biāo)，并在短期內(nèi)可以持續(xù)采取具體的調(diào)整措施來做到。

1、中 國

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)文明

中國繼續(xù)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”會上，中國宣布了兩個世紀(jì)目標(biāo)：到2035年全面建成小康社會的目標(biāo)、到2050年建立一個繁榮、民主、文明、和諧的社會主義現(xiàn)代化國家。“十三五”規(guī)劃還強調(diào)繼續(xù)堅持“四個全面的戰(zhàn)略”，并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、政治、精神、社會和生態(tài)的平衡發(fā)展。

在中國，經(jīng)濟(jì)增長與能源發(fā)展密切相關(guān)。展望未來，中國正在向可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，其中包括：能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型和生態(tài)文明建設(shè)。

中國的整體能源戰(zhàn)略包括幾個方面。工業(yè)政策方面，“2025年中國制造”計劃強調(diào)綠色科技，如可再生能源、電動汽車和先進(jìn)的電力系統(tǒng)設(shè)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(dǎo)意見，強調(diào)轉(zhuǎn)向低碳、清潔能源和清潔供熱發(fā)展，同時限制煤炭的使用。此外，全國人民代表大會今年3月剛剛通過了政府機構(gòu)改革計劃，根據(jù)該計劃，兩個新成立的部門—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，中國發(fā)展可再生能源，向能源結(jié)構(gòu)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(tǒng)發(fā)展是為了改善空氣質(zhì)量，應(yīng)對氣候變化，最終減少對化石燃料的依賴。

近年來，隨著太陽能光伏發(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30GW，;而光伏新增并網(wǎng)裝機容量超過53GW，使得累積裝機容量超過2020年最低目標(biāo)(105GW)的24%。

根據(jù)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(shè)平均溫度下降2℃的情況下，預(yù)計風(fēng)電占一次能源供應(yīng)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(yù)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(tǒng)轉(zhuǎn)型的主要效果指標(biāo)

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(yīng)總量預(yù)測

表1：2025年、2030年至2050年風(fēng)電和光伏占一次能源供應(yīng)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(tǒng)改革政策的框架

減排和體制改革是過去二十年能源部門發(fā)展的兩個重點。自從2001年“十五”規(guī)劃起，中國就制訂了嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，并設(shè)置了切實的污染防治措施。

在“十二五” 規(guī)劃期間(2011-2015年)，中國制定了2020年溫室氣體排放強度目標(biāo)，并通過市場和行政手段相結(jié)合來降低排放強度。國家發(fā)展改革委(NDRC)宣布在2011年啟動碳市場試點。

在體制改革方面，2015年中國開始大力推進(jìn)電力行業(yè)改革，以最終形成雙邊電力交易、電力現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場。自全面改革以來，先后出臺了六項配套政策，包括輸配電價格改革、建立現(xiàn)貨市場試點、建立電力交易所、形成雙邊市場(發(fā)電和效率)、開放電力零售市場、規(guī)范所謂工業(yè)自備燃煤電廠等。與電力部門改革相結(jié)合，國家能源局啟動燃煤電廠靈活性改造試點項目，以便整合風(fēng)電和光伏產(chǎn)生的間歇性電力。

圖6 政策時間表

從補貼向市場化發(fā)展的轉(zhuǎn)變

中國致力于推進(jìn)市場化機制，以實現(xiàn)向綠色和低碳能源轉(zhuǎn)型。從2009年開始，中國一直依靠上網(wǎng)電價補貼來推動風(fēng)電和光伏發(fā)電，中國可能轉(zhuǎn)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制度。到2020年，全國非水電可再生能源的電力消費量將達(dá)到總電力消費量的9%，所有發(fā)電公司將生產(chǎn)9%的能源來自非水電可再生能源。2018年3月，政府開始收集關(guān)于強制性可再生能源配額機制的意見。主要反饋意見的企業(yè)包括電網(wǎng)企業(yè)、配電和電力銷售企業(yè)，以及有自備電廠企業(yè)。

碳市場是另一種趨勢。從2011年到2016年，中國已經(jīng)在北京、天津、深圳、上海、湖北和廣東等啟動了7個碳市場試點。到目前為止，這些市場的配額主要是通過基準(zhǔn)和標(biāo)桿的方式進(jìn)行分配，只有小規(guī)模的在進(jìn)行交易。2017年12月正式宣布了全國碳市場，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。市場將在未來幾年才開始正式交易，碳排放配額機制將繼續(xù)得到推廣。決策者希望碳價格在促進(jìn)低碳轉(zhuǎn)變方面發(fā)揮越來越重要的作用。

低碳發(fā)展的障礙

盡管中國長期目標(biāo)無疑致力于實現(xiàn)低碳能源轉(zhuǎn)型，但短期內(nèi)仍存在諸多障礙。能源需求量繼續(xù)快速增長，化石燃料短期內(nèi)仍然是滿足需求的關(guān)鍵。

此外，省級和國家目標(biāo)之間的沖突是迫切需要解決的。大多數(shù)省份的煤炭產(chǎn)能過剩，省級官員對可能威脅到地方財政活力的改革仍持謹(jǐn)慎態(tài)度。這意味著雙邊合同、省級間電力交易和現(xiàn)貨市場試點并不是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度必要的。人們一致認(rèn)為，迄今為止的改革仍未突破中國分析人士所稱的“省級壁壘”，這些壁壘阻礙了競爭和經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

中國還在努力實施優(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(guī)定風(fēng)電和光伏的最短調(diào)度時間以及消除棄風(fēng)和棄光問題，在2017年，風(fēng)電和光伏的調(diào)度時間和棄風(fēng)棄光情況都有所好轉(zhuǎn)。但是一些省之間資源的整合仍然是一個嚴(yán)重問題。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)電量無法被省內(nèi)利用完，然而輸電能力和可再生能源的調(diào)度能力相對滯后。

未來決策集權(quán)

2018年，國家能源局的工作重點包括綠色、低碳、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，提高能源供應(yīng)質(zhì)量、系統(tǒng)效率、緩解貧困、提供優(yōu)質(zhì)能源服務(wù)、加強能源部門管理、擴大國際合作。隨著風(fēng)電和光伏的價格下降，風(fēng)電平價上網(wǎng)可能會在2020年到來，而光伏的平價上網(wǎng)或?qū)⒃?025年前到來。電力市場改革應(yīng)在改善清潔能源經(jīng)濟(jì)方面發(fā)揮重要作用。特別是，現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場、省際和區(qū)域間傳輸?shù)脑黾右约胺植际侥茉从兄谙吞寄茉疵媾R的障礙。

行政管理層面也在發(fā)生著重大變化。2018年3月成立了兩個新部門，即生態(tài)環(huán)境部(MEE)和自然資源部(MNR)。負(fù)責(zé)環(huán)境稅收和碳排放交易工作的部門都將納入生態(tài)環(huán)境部，幫助這些政策與其他環(huán)境政策相結(jié)合。同樣，負(fù)責(zé)水、草地、林業(yè)和濕地資源的部門也將被納入自然資源部，幫助調(diào)整這些地區(qū)的自然資源政策。類似部門的集中可以簡化決策、監(jiān)督和執(zhí)行。