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全球應對氣候變化下的能源轉型與核能發展

眾所周知，當前全球氣候變化已經是世界可持續發展面臨的最大威脅。近百年以來，由于人為活動的溫室氣體排放引起地球氣候變暖，負面影響日益顯著，極端氣候事件發生的頻率增多，強度增大。氣候變化越來越成為影響地球生態安全和人類生存與發展的“灰犀牛”。

一、全球應對氣候變化與能源轉型的形勢與進展

全球已開展了應對氣候變化的合作進程。1992年世界環境與發展大會通過了《聯合國氣候變化框架公約》。2015年底又通過了《巴黎協定》，就2020年后全球應對氣候變化進行了新的制度性安排。應對氣候變化的核心是減少溫室氣體排放，特別是要減少能源消費的二氧化碳的排放。所以，在應對氣候變化的背景下，全球范圍內開始了能源體系的革命性變革和經濟發展方式向低碳轉型。

特朗普政府退出了《巴黎協定》，為全球合作進程產生了一些負面影響。但是，也不會逆轉世界范圍內能源轉型的趨勢和潮流，世界上也沒有任何一個國家效仿美國退出《巴黎協定》，且美國內部有38個州宣布仍然要履行《巴黎協定》。所以，新能源和可再生能源替代化石能源的能源革命性變革正在加速。近十年來，世界非水可再生能源年均增速超過15%，風電、太陽能發電的成本也快速下降，在不少區域經濟上已經可與常規能源發電相競爭，已成為新的經濟增長點和新增就業的重要行業。

中國積極推動能源生產和消費革命，節約能源和促進能源結構的低碳化。這不僅是貫徹節約資源、保護環境的基本國策，是國內可持續發展的內在需要，同時也是減排溫室氣體，為全球應對氣候變化體現大國責任擔當的戰略選擇。“十一五”以來，每個五年規劃都制定降低GDP能源強度和二氧化碳強度的約束性指標。到2017年底，中國單位GDP二氧化碳排放已比2005年下降45%。相比我國2009年在哥本哈根氣候大會上提出的到2020年比2005年下降40%~45%的國際承諾，中國已經提前三年實現了這個目標。

當前，中國水電、風電、太陽能發電規模已居世界第一。包括核能在內，每年新增的容量、在建的規模和新增投資都在世界上處于領先地位，并且在引領全球能源變革的進程。中國在《巴黎協定》之前就提出了國家自主的減排承諾，提出到2030年單位GDP二氧化碳強度比2005年下降60~65%、非化石能源比重提升到20%左右的目標，更重要的是提出二氧化碳的排放到2030年左右要達到峰值并爭取早日達峰。我國有力度的自主貢獻目標也促進了《巴黎協定》的達成和實施，進一步引領了世界應對氣候變化的進程。當前全球應對氣候變化的國際合作雖然已經做出了很大努力，但是距離實現人類應對氣候變化的目標仍然面臨嚴峻挑戰。

《巴黎協定》提出要控制全球溫升不超過2℃，并且爭取控制在1.5℃之內。如果實現這個目標，到本世紀下半葉，全球要實現溫室氣體凈零排放。而從當前各國自主承諾來看，距離實現2℃的目標還有很大差距。到2030年，實現2℃目標，二氧化碳的排放要比當前減少20%。但按目前的趨勢和各國的承諾，還要增加10%。所以，各國都必須加大各自的減排力度。按現在的趨勢，到本世紀末溫升有可能超過3~4℃。這就有給地球生態帶來不可逆轉的災難性損害的風險。所以，現在各國都必須要探索實現經濟增長、社會進步和二氧化碳減排雙贏的發展路徑。

二、中國的減排承諾與行動

黨的十九大上把氣候變化作為全球重要的非傳統安全威脅和人類面臨的共同挑戰，提出中國“引導氣候變化國際合作，成為全球生態文明建設的參與者、貢獻者和引領者”，要為保護地球生態安全做出中國的貢獻，提供中國的智慧。

當前，我國要以新時代中國特色社會主義現代化建設的目標和基本方略為指導，要進一步加強能源革命和低碳發展的戰略部署和務實行動。2020年到2035年，是新時代社會主義現代化建設第一階段。到2035年要基本實現現代化，要實現生態環境根本好轉，美麗中國建設目標基本實現。要實現這樣的國內環境保護目標，僅僅依靠加強化石能源利用當中的末端治理措施是遠遠不夠的，同時還必須要控制和減少化石能源的消費總量，從源頭上減少污染物的排放。減少化石能源消費也就有助于減少二氧化碳，實現中國對外承諾的自主減排目標。從另外一個方面來講，中國強化應對全球氣候變化下減排二氧化碳的承諾和行動，也有利于促進我國到2035年實現生態環境的根本好轉和美麗中國目標的基本實現，要把兩者統籌部署，發揮協同效應，取得國內環境質量改善和全球二氧化碳減排的雙重效益。

中國制定了《能源生產和消費革命戰略（2016-2030年）》。一方面提出了節約能源的目標，控制能源消費總量，到2020年控制在50億噸標煤以下，2030年控制在60億噸標煤之內。另一方面，提出了非化石能源跨越發展行動計劃，包括水電、風電、太陽能發電等可再生能源，也包括核能、氫能等新的能源形式。該戰略提出了兩個50%的目標：一是到2030年非化石能源電力要占到總發電量的50%；二是到2050年非化石能源的消費量要占總一次能源的消費量的50%以上。實現這兩個50%的目標就意味著中國還將繼續加大能源革命的步伐。在增加非化石能源供應的同時，非化石能源的電力在終端消費領域不斷取代煤炭石油等化石能源，使一次能源消費中用于發電的比重不斷提升。當前一次能源消費中用于發電的比例大概是42%，到2030年會提升到50%。50%的一次能源用于發電，發電量當中50%來自非化石能源，因此，到2030年非化石能源在一次能源中的比重就將達到約25%，將超過對外承諾的達20%左右的自主貢獻目標。

中國加大能源低碳化轉型的力度，到2030年非化石能源比重比對外承諾的目標再提升5個百分點，增加的供應量是很大的。我國水電開發2030年基本開發完畢，裝機包括抽水蓄能在內的將超過5億千瓦。增大非化石能源比重，主要再增加風電、太陽能發電和核電供應，其中，風電和太陽能發電要比原先規劃各自增加約2億千瓦，核電要增加2~3千萬千瓦。因此到2030年，水電、風電、太陽能發電運行的裝機容量均要達到5億千瓦左右，核電要達到1.5億千瓦左右。核電裝機雖然低于太陽能和風能，但由于運行小時數高，是風電和太陽能發電的幾倍，所提供的電量應該和風電不相上下，要超過太陽能的發電量。

未來在能源總需求增速放緩的情況下，非化石能源增長仍然要保持當前年均8%~10%的速度，才能夠有較大的替代力度。當前加快發展新能源和可再生能源發展，努力使其新增供應量能夠滿足能源總需求的增量，使得化石能源消費量不再增加，從而在經濟增長、能源總需求增長的情況下，使二氧化碳的排放達到峰值，不再增長，并逐漸呈下降趨勢。

當前經濟新常態下能源和經濟的低碳轉型加速，能源消費和二氧化碳排放增長緩慢。按目前趨勢，我國二氧化碳排放有可能爭取在2030年前提前達峰，峰值排放量可控制在100億噸之內。但是二氧化碳排放達峰之后，能源需求還會持續有所增長，在用新能源和可再生能源的增長滿足新增總能源需求的同時，還要進一步取代煤炭消費的存量，才能使二氧化碳排放持續下降。因此，一直到2050年，新能源和可再生能源必須維持快速發展的態勢。

到2035年后，我們進入社會主義現代化建設的第二階段，我們要建成社會主義現代化強國，綜合國力和國際競爭力世界領先，同時也需要承擔與現代化強國相稱的國際責任。要實現全球控制溫升2℃以下的目標，到2050年全球人均二氧化碳排放將低于2噸，我國也需相應制定長期低碳排放戰略，為保護地球生態安全做出中國的貢獻。中國在2035年之后，二氧化碳的排放量必須保持快速下降的趨勢。這對于新能源和可再生能源，包括核能的發展，會有巨大的需求，這也是中國新能源產業占據國際技術競爭制高點，在世界范圍內發揮引領作用的重要機遇。

當前中國正在決勝全面建成小康社會，任務之一是要打好污染防治攻堅戰。污染防治的一項重要措施就是在終端能源消費領域用電來取代煤炭，這也是當前能源變革和減少碳排放很重要的一個環節。作為推進能源和經濟低碳轉型的一項重要制度建設，我國已經啟動全國統一的碳排放交易市場，從煤電行業起步。未來的碳價如果達到國際社會預期的20~40美元/噸的話，煤電的發電成本就會每度電增加1~2角，這就會較大影響煤電的經濟競爭力。當然，對于核能和可再生能源發電來講是利好的消息。所以，在當前全球能源變革的緊迫形勢下，為核能的可持續發展提供了一個新的機遇。

三、核能發展面臨的機遇和挑戰

當前，發展新能源和可再生能源的目標主要是盡快滿足能源總需求的增量。目前能源總需求增長雖然趨緩，但是在終端消費領域要用電力替代煤炭，所以，電力發展速度仍然相當高。“十三五”總能源需求年均增速將下降到2%左右，但電力增速可能仍然會達到4%~5%左右。所以給核能的發展提供了一個增長的空間。另外，由于能源轉型的形勢比較緊迫，雖然可再生能源發電成本大幅降低，但是在大比例可再生能源上網的情況下，間歇性的可再生能源的上網、消納、輸配、儲能、利用都有很多的技術瓶頸沒有解決，快速大規模發展受到制約。而核能技術成熟，運行穩定，負荷因子高，可以承載基礎負荷，對電網的安全穩定運行將發揮重要作用。因此，在大比例可再生能源發展的趨勢下，核能有它獨特的優勢和作用。特別是廣大的發展中國家，資源和技術條件各不一樣，而且技術能力也比較低，對核能的需求仍然是比較強勁。包括像沙特阿拉伯這種石油輸出國也在考慮發展核能，推動能源轉型，減少二氧化碳排放。

當前核能發展也面臨一些新的挑戰，面臨其他新能源技術創新和快速產業化發展的競爭。過去核電站主要是與煤電競爭，未來要取代煤炭消費的存量，減少煤電的比重，核能仍是一種重要的選項。但其他的新能源和可再生能源技術也在加速創新和快速發展，現在分布式可再生新能源網絡技術、智能電網技術、儲能技術以及全球能源互聯網技術的發展，可以在很大程度上緩解大比例可再生能源上網的壓力。現在氫能和燃料電池技術發展很快，氫能也是一種優質的二次能源，同時它可以利用不能上網廢棄的風電和太陽能發電來制氫，并作為新的儲能的手段，平衡大比例可再生能源上網與就地利用。未來可再生能源技術創新和新的產業化模式也將對核能發展形成新的競爭態勢，其技術經濟性能的不斷提升和快速發展的形勢也將壓縮未來核能發展的空間。

當前我國煤炭消費量雖然不斷減少，但是煤炭行業本身也在創新，也在尋找出路。對于常規污染物的排放，現在有超低污染排放技術。對于控制二氧化碳的排放，現在也在發展二氧化碳的捕集和埋存（CCS）技術。把燃煤發電過程中產生的二氧化碳收集起來，埋在地下，與大氣隔絕，就不會產生溫室效應。但是現在這種技術成本很高，每一噸二氧化碳捕集埋存的成本要40美元左右，甚至更高，相當于每度電增加2角錢的成本，現在還沒有產業化應用的價值。國際上幾個大國都將其作為未來潛在的低碳競爭技術，加強研發和示范，力圖降低成本，提高效率，在未來碳價較高的情況下，仍可在可持續的能源體系當中占據一席地位。

全球應對氣候變化的進程緊迫，到本世紀中葉要基本形成以新能源和可再生能源為主體的近零排放的新型能源體系，究竟未來選擇什么樣的技術路線，核能占比多少，風電、水電、太陽能發電各占比多少，煤電+CCS技術占比多少，也將取決于未來各自的技術創新與突破，取決于其技術經濟的競爭性，也取決于整個電力系統儲能、調節以及智能化的發展和技術路線的選擇。

在全球能源轉型緊迫形勢下，各國必須盡快選擇并確定其能源轉型的技術路線和方向，而能源產業體系的發展和基礎設施建設具有“鎖定”效應，轉變技術路線和替代基礎設施將帶來巨大的沉沒成本。因此，未來核能的較快發展大概只有二、三十年左右機遇期和時間窗口期，在未來零碳能源體系中發揮多大作用仍存在不確定性，既取決于其他新能源技術創新和發展的競爭形勢，也取決于各國的戰略取向。我國要在這二、三十年時間走出中國特色的核能發展道路，在未來各種低碳技術競爭中奪取優勢，影響國家未來能源低碳轉型的技術路線選擇，使核能在中國未來可持續能源體系當中占據重要的地位。并引領全球能源變革的方向，在世界范圍內打造先進核能技術的核心競爭力。

核能是世界少數大國戰略必爭的高科技產業，代表國家核心技術競爭力和影響力。美國、俄羅斯等國盡管國內能源并不短缺，但仍堅持發展核能，并在世界范圍內擴展市場。中國能源總需量大，各地區不平衡，能源轉型的技術選擇因地而異，多元互補，核能應是重要技術選項。中國核能技術水平先進，核工業體系完善，技術經濟性能具備競爭力，安全有保障，要堅定不移實施核能發展戰略，保持和發展核能在國內外的競爭優勢。

在全球能源低碳轉型大背景下，我國要加強核能技術創新，包括小型堆、供熱堆這種先進技術的發展和應用，在世界范圍內占據競爭優勢，并影響我國和世界未來能源轉型路徑和技術的選擇，引領全球能源變革的方向和進程，為保護地球生態安全和人類的生存發展做出中國的貢獻。  .