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杜祥琬中国工程院院士

国家能源咨询专家委员会副主任国家气候变化专家委员会主任

北京 100088

中国能源的低碳转型

1

3

2

4 目录

关于“发展”的

觉悟

能源革命——

低碳转型的基础

低碳转型的

战略意义结语


1、关于“发展”的觉悟

中国工程院 4 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING

30多年前，噩梦中醒来的中国觉悟到：

要发展，要以“经济建设为中心”！

这是一个历史性的进步！


消耗资源牺牲环境

投资拉动

引进技术和出口低端产品

30多年发展的主要驱动力：五个初级要素。

廉价劳动力


造成问题：

三高三大污染三缺

高消耗

高污染

高碳

水

空气

土壤

缺创新

呈压缩型、复合型、结构型污染特征

缺人才

缺核心竞争力

7

由污染排放造成的环境污染问题和温室气体排放造

成的气候变化问题，是两个不同的概念，但在中国

目前的能源结构下，两者基本上同根、同源。

北京的PM2.5成份中，2/3来自煤炭和石油的使用；

中国的GHG排放总量中，以化石能源为源的也占到

3/4以上。

中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING


http://www.nasa.gov/topics/earth/features/health-sapping.html

van Donkelaar et al., Environmental Health Perspectives 2010

全球PM2.5浓度分布: 2001-2006


NASA-OCO2-2014年10-11月全球二氧化碳平均浓度

中国工程院 10

中国单位GDP的能耗比世界均值高出近一倍；

2013年，中国GDP是全球总量的 12.3%，

却消耗了全球 21.5%的能源。

我国发展的高碳特征：

CHINESE ACADEMY of ENGINEERING


年人均CO2排放已达 6吨，逼近欧、日水平，并在增长。

一些发达地区则大于 10吨/人·年，超过一些欧、日

国家发展史上的峰值水平。

主因是高耗能产业搞的太大、太快，加上诸多

浪费和不合理需求。


2013年我国共耗煤 39亿吨，其中，发电用

18.3亿吨，直接燃烧的超过 20亿吨。

我国煤炭消耗中，高达一半是直接燃烧（非发电）的，

这是最污染的利用方式。

我国东部地区每年消耗全球煤炭的 40%，即在东部的

单位国土面积上消耗的煤炭（可称“煤耗空间密度”）

是全球平均值的 12倍。


数据还表明：

这块土地上的“油耗空间密度”已是全球平均值的3倍。

我国东部“碳排放的空间密度”已是全球平均值的6倍。

我国目前每千人汽车拥有数，虽不到美国的1/8，

但中国东部的“汽车空间密度”已相当于美国！


我国东部的人口密度是全球平均值的 5倍，计及上述

的能耗和能源状况，我国东部的环境负荷已比世界平

均值高出五倍以上！

我们的环境容量、气候容量显著小于

世界平均值!

以上最简单的算术，给出了最基本的国情：


如果中、西部沿袭东部发展路径，我国会更高碳。

高碳与污染有强相关性。

向低碳转型时不我待！

环境后果，已踩红线；粗放发展，难以为继。


30多年的发展，成就巨大；

同时，过度牺牲资源环境的警示：

新的觉悟

Text

in h

讲

方式

选

路径

循

规律

不平衡

不可持续

不协调

不可只讲“发展”


“必须是遵循经济规律的科学发展，

必须是遵循自然规律的可持续发展，

必须是遵循社会规律的包容性发展。”


回望人类对“发展”的觉悟历程：

涉及全球的、全人类发展高度的思考，

只是在近几百年才逐渐萌芽。


1970年代

正式提出“可持续发展”的概念 1987年

从农耕文明进入工业文明，是巨大的进步，但是，

对自然的粗放开发，化石能源的过度使用，使人

们感悟到资源可供性的危机和环境恶化的危机。

提出“人类必须改变生产和生活方式”


19-20 世纪

逐步形成了基于观测和理论分析的

现代气候变化科学

它推动了全球应对气候变化的行动和“低碳发展”

概念的提出。


中国对“发展”的新的觉悟和

国际发展观的演进相会合世纪之交

深化了:“生态文明观”

一再明确了:“绿色发展、低碳发展、循环发展”的路径

提出了：

“两型社会”

“科学发展观”


“气候变化科学”直接催生了“低碳发展”，

为“可持续发展”提供了新的视角，注入了新的动力，

为全球科学发展观的形成和生态文明建设作出了贡献。

可见：

2、能源革命——

低碳转型的基础



未来中国、乃至全球的可持续发展

呼唤着人类由工业文明向生态文明形态转变，

呼唤着转变发展方式，这个转变的基础是

重塑能源、改变世界的新的能源革命。


以能源技术革命为支撑

能源革命的概括

节约、高效

粗放、低效消费革命

生产革命

体制革命

技术革命

黑色、高碳

以质的进步，重塑能源，改变世界

绿色、低碳

以能源体制革命为保障


“三个阶段、百年远虑”

能源多元结构阶段

2015年前后

非化石能源所占比例超过10%

化石能源为主的阶段

化石能源占90%以上

非化石能源为主的阶段

约百年后

非化石能源占90%以上


涉及一个世纪以后的事，很难定量说准，然而，讨论这个

长达百年以上的“能源结构三阶段”的战略意义在于：

它可以使我们

从方向上定性

判断各类能源

消长的大趋势

从而增强

战略谋划及

政策制定的

稳定性


中国绿色、低碳能源战略的三个支柱:

煤炭和石油的高效、洁净化利用；

提高天然气的比重。

发展非化石能源（可再生能源与核能）

改善能源结构。

节能优先，提高能效；


节能、提效：

转变能源供需模式：

由“粗放的供给满足增长过快的需求，转变为

以科学的供给满足合理要求。”


抑制不合理需求和巨大的能源浪费：

大量的过剩产能、空置建筑物、短寿命建筑物、摩天

大楼、攀比奢华等是应该被抑制的“不合理需求”。

提高能源利用效率，意义重大；


化石能源不会很快枯竭，今后几十年间，煤炭和石油在一次能

源结构中的占比会逐步下降，但仍将是主导能源之一，因此，

化石能源的高效、洁净化利用具有重要的现实意义。

能源生产革命的几个方向

化石能源洁净低碳利用：


化石能源，特别是煤炭和石油：

节能优先、控制总量（“天花板”）


总量控制，煤炭消耗总量

五年内见顶。

煤炭消耗中，增加发电比例；

直燃煤替代（气、电、余热）。

煤炭：


煤电：

脱硫、

脱硝、

除尘达标

洁净化

节煤已有成效

降碳有待创新

低碳化

污染物和温室气体都减下来了，才能叫“低排放”。


石油：

对外依存度持续走高，

已达 60%；

已探明可供储量仅占

世界的 1.1%。


中国不能踩着油门追赶美国！

（车数、车型、油品、道路、替代）


天然气：

已探明可供储量仅占

世界的 1.9%。

对外依存度已达 31%；


包括页岩气、煤层气、致密气、天然气水合物在内

的非常规天然气是相对洁净的化石能源，对缓解环

境污染和应对气候变化会作出贡献，因此要：

努力提高天然气（含非常规

天然气）在一次能源结构中

的占比。


但是，定量和具体的国情分析表明：

天然气的占比能从目前的百分之五提高到

百分之十几，仍需付出巨大的努力。

http://image.baidu.com/i?ct=503316480&tn=baiduimagedetail&cg=art&ipn=d&ic=0&lm=-1&word=%E5%A4%A9%E7%84%B6%E6%B0%94&ie=utf-8&in=3354&cl=2&st=&pn=0&rn=1&di=&fr=&&fmq=1378374347070_R&se=&sme=0&tab=&face=&&istype=&ist=&jit=&objurl=http://www.xjnengyuan.com.cn/pic/attachement/jpg/site183/20120213/1078d2e6268710a2b25c01.jpg


低碳能源“三匹马”：

可再生能源

核能

天然气（含非常规）

逐步实现高比

例替代煤炭

合力拉车

发展非化石能源——拥有未来的能源


在可再生能源中，比较成熟的水电尚有一定的发展潜力，

然后趋于饱和。在一次能源结构中，贡献可达近10%。


非水可再生能源，包括太阳能、风能、生物质能、海洋能、

地热能等。在我国和全球，资源足够丰富，技术上没有原

理性的障碍，近年来发展较快。

欧盟最近决定：

2030年使可再生能源在终端消费中占比达到30%。


29.0261.7

566.3

158.5

355.7

460.8

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2006 2020 2030 2050非水可再生能源水电

1269.9

460.8

总量：1730.7

总量：1027.1

总量：617.4

总量：187.5

（106 tce）

图：我国可再生能源可能的发展情景:


year 2010 2020 2030 2050

Reduce Emission

(BIL Ton)

0.7 1.2 2.0 4.0

表: 2020-2050年可再生能源减少的温室气体排放量


广义智能能源网可能是能源革命的一个标志

天然气网

供热（冷）网

水网

气象网

电网

基于互联网的，互动、高效、现代化的

国家基础设施

广义智能

能源网


日本福岛事故对中国和全球的核电发展有一定影响，

但各主要核电国家通过认真分析，都确定了继续

发展核电的方针，全球核电发展格局基本稳定。

核能是未来地球的可持续发展能源

（见世界电力分布饼图）


图：2009年世界范围内各种能源的电力生产情况

注:（1）“其他”包括地热、太阳能、潮汐能和波浪能发电

（2）由于保留小数位，百分比之和不为100%


核电安全要做到：

发生事故的概率低到国际最严标准；

在事故工况下，做到“后果可控”，

可“实际防止大规模放射性向环境释放”。

对此，要落实相应的工程措施。


大亚湾核电站

截止2014年底，我国大陆已运行核电机组22台，装机容量

2030万千瓦，年发电量仅占全国发电总量的约2%；

在建核电机组 26台，装机容量 2859万千瓦。

“安全、稳步、规模发展核电”是中国的理性选择。


中国核电新常态的新要求

新的安全标准、法规、要求；

稳中求进的发展战略和规划；

推进我国核电体制改革；

转变发展方式和工作方式；

（大亚湾的安咨委等成功经验）


从核裂变走向核聚变是历史发展方向，

并将使核能成为长期可持续的能源。

中国要努力争取在核能科学技术和工程方面，

放眼未来

走在世界的前头。


在我国一次能源结构中，非化石能源2020年将占到15%，

2030年应能超过20%，2050年达到约40%。[1]

中国工程院研究组曾建议:

【1】[Research Group of Chinese Academy of

Engineering. Report on Mid- and Long-tem Development

Strategy of Chinese Energy (2030, 2050) [R]. Beijing:

Science Publisher, 2011.]

未来地球必将倚重非化石能源


电力结构中，努力使非化石（可再生+核）电力达到

高比例，是世界共同趋势，也是中国拥有未来的战略选择。

我国非化石电力占总电力比例情景

2020

2030

2050

2014 25 %

~30 %

40% - 50%

~70 %

互联网能源


用电方式

智能

电网分布式

储能

＋


图：2050年前中国能源结构的变化情景图（引自中国工程院报告）


这也是中国公布的2030年两个低碳目标的基础。

几十年后，非化石能源的占比超过化石能源，

可视为能源革命的一个标志。

3、低碳转型的战略意义


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直接含义：


广义理解：

低碳发展减少以 CO2

为代表的温

室气体排放，

减缓气候变化。

一种新型的生产

方式和生活方式，

包容了绿色发展、

循环发展的内容，

创造一种可持续

的发展路径，引

导人类迈向新的

文明形态—生态

文明。


基于能源—环境—经济学的数据，进行国际

比较分析，可让我们以全球视野进一步理解

我国低碳转型的深刻意义。


图、主要经济体人均GDP和人均CO2排放轨迹（数据来源：BP）

中国（转方式情景）

美国

欧、日


图、经济-环境污染库兹涅茨曲线

经济发展

排

放

新型道路情景

欧、日情景

美、加情景

我国不能、也不可能沿袭美国等国家高耗能、高碳

的发展模式；

按照所谓的“发达国家平均水平”，也必将把我国

引向比欧、日更耗能、更高碳的准美国模式；

“两类发达国家”的概念及对中国发展的四点启示：

中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING 62

按照走新型工业化道路的理念，我国理应比欧、日

如果按照第二类发达国家（欧、日）的水平，中国

能源消耗总量也只有约一倍的增长空间；

更节能、更低碳。

中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING 63


应对气候变化，规避气候风险，保障气候安全；

是改善我国环境状况的治本之策；

高碳化石能源不可再生，只靠化石能源会失去未来；

发展的高碳代价，令我们不得不把强化的低碳行动

压缩到经济较快发展阶段。

低碳转型的意义和历史必然性：


低碳社会建设的深入，将立足于一个个低碳的社会细

胞，深刻改变社会面貌，提高全民素质和文明水平，

增强创新能力。

高素质的人是振兴中华的根本。

低碳发展战略意义的延伸：

国内


共同应对气候变化，促进合作共赢

是建设“人类命运共同体”的推手。

国际

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应对气候变化，从“共区”走向共赢，建立合理的国际气候

制度是最终出路，COP21有希望迈出历史性的一步；


建设命运共同体是有希望务实操作的；

中国将站在全球战略制高点上，为此做出贡献。

4、结语


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在低碳、绿色、可持续转型的国际竞赛中，我们需：

以战略眼光和国际视野，积极面对和参与这场竞赛，

切实加强基础性和应用性研究，抓住历史机遇，

争占新科技的战略制高点。

在这场竞赛中不落伍，并争取走在前头，

这是建设创新型国家，实现中华民族伟

大振兴的必要条件。


Thank You!

谢谢!

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