全球應(yīng)對氣候變化下的能源轉(zhuǎn)型與核能發(fā)展

眾所周知，當(dāng)前全球氣候變化已經(jīng)是世界可持續(xù)發(fā)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(fù)面影響日益顯著，極端氣候事件發(fā)生的頻率增多，強(qiáng)度增大。氣候變化越來越成為影響地球生態(tài)安全和人類生存與發(fā)展的“灰犀?！?。

一、全球應(yīng)對氣候變化與能源轉(zhuǎn)型的形勢與進(jìn)展

全球已開展了應(yīng)對氣候變化的合作進(jìn)程。1992年世界環(huán)境與發(fā)展大會通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》。2015年底又通過了《巴黎協(xié)定》，就2020年后全球應(yīng)對氣候變化進(jìn)行了新的制度性安排。應(yīng)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(fèi)的二氧化碳的排放。所以，在應(yīng)對氣候變化的背景下，全球范圍內(nèi)開始了能源體系的革命性變革和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式向低碳轉(zhuǎn)型。

特朗普政府退出了《巴黎協(xié)定》，為全球合作進(jìn)程產(chǎn)生了一些負(fù)面影響。但是，也不會逆轉(zhuǎn)世界范圍內(nèi)能源轉(zhuǎn)型的趨勢和潮流，世界上也沒有任何一個(gè)國家效仿美國退出《巴黎協(xié)定》，且美國內(nèi)部有38個(gè)州宣布仍然要履行《巴黎協(xié)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(fēng)電、太陽能發(fā)電的成本也快速下降，在不少區(qū)域經(jīng)濟(jì)上已經(jīng)可與常規(guī)能源發(fā)電相競爭，已成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和新增就業(yè)的重要行業(yè)。

中國積極推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，節(jié)約能源和促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的低碳化。這不僅是貫徹節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的基本國策，是國內(nèi)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需要，同時(shí)也是減排溫室氣體，為全球應(yīng)對氣候變化體現(xiàn)大國責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)膽?zhàn)略選擇?！笆晃濉币詠?，每個(gè)五年規(guī)劃都制定降低GDP能源強(qiáng)度和二氧化碳強(qiáng)度的約束性指標(biāo)。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(jīng)提前三年實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)。

當(dāng)前，中國水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電規(guī)模已居世界第一。包括核能在內(nèi)，每年新增的容量、在建的規(guī)模和新增投資都在世界上處于領(lǐng)先地位，并且在引領(lǐng)全球能源變革的進(jìn)程。中國在《巴黎協(xié)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(qiáng)度比2005年下降60~65%、非化石能源比重提升到20%左右的目標(biāo)，更重要的是提出二氧化碳的排放到2030年左右要達(dá)到峰值并爭取早日達(dá)峰。我國有力度的自主貢獻(xiàn)目標(biāo)也促進(jìn)了《巴黎協(xié)定》的達(dá)成和實(shí)施，進(jìn)一步引領(lǐng)了世界應(yīng)對氣候變化的進(jìn)程。當(dāng)前全球應(yīng)對氣候變化的國際合作雖然已經(jīng)做出了很大努力，但是距離實(shí)現(xiàn)人類應(yīng)對氣候變化的目標(biāo)仍然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

《巴黎協(xié)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(nèi)。如果實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，到本世紀(jì)下半葉，全球要實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放。而從當(dāng)前各國自主承諾來看，距離實(shí)現(xiàn)2℃的目標(biāo)還有很大差距。到2030年，實(shí)現(xiàn)2℃目標(biāo)，二氧化碳的排放要比當(dāng)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(xiàn)在的趨勢，到本世紀(jì)末溫升有可能超過3~4℃。這就有給地球生態(tài)帶來不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難性損害的風(fēng)險(xiǎn)。所以，現(xiàn)在各國都必須要探索實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長、社會進(jìn)步和二氧化碳減排雙贏的發(fā)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(tǒng)安全威脅和人類面臨的共同挑戰(zhàn)，提出中國“引導(dǎo)氣候變化國際合作，成為全球生態(tài)文明建設(shè)的參與者、貢獻(xiàn)者和引領(lǐng)者”，要為保護(hù)地球生態(tài)安全做出中國的貢獻(xiàn)，提供中國的智慧。

當(dāng)前，我國要以新時(shí)代中國特色社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的目標(biāo)和基本方略為指導(dǎo)，要進(jìn)一步加強(qiáng)能源革命和低碳發(fā)展的戰(zhàn)略部署和務(wù)實(shí)行動。2020年到2035年，是新時(shí)代社會主義現(xiàn)代化建設(shè)第一階段。到2035年要基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，要實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國建設(shè)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)這樣的國內(nèi)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，僅僅依靠加強(qiáng)化石能源利用當(dāng)中的末端治理措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，同時(shí)還必須要控制和減少化石能源的消費(fèi)總量，從源頭上減少污染物的排放。減少化石能源消費(fèi)也就有助于減少二氧化碳，實(shí)現(xiàn)中國對外承諾的自主減排目標(biāo)。從另外一個(gè)方面來講，中國強(qiáng)化應(yīng)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(jìn)我國到2035年實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的根本好轉(zhuǎn)和美麗中國目標(biāo)的基本實(shí)現(xiàn)，要把兩者統(tǒng)籌部署，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，取得國內(nèi)環(huán)境質(zhì)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(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016-2030年）》。一方面提出了節(jié)約能源的目標(biāo)，控制能源消費(fèi)總量，到2020年控制在50億噸標(biāo)煤以下，2030年控制在60億噸標(biāo)煤之內(nèi)。另一方面，提出了非化石能源跨越發(fā)展行動計(jì)劃，包括水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源，也包括核能、氫能等新的能源形式。該戰(zhàn)略提出了兩個(gè)50%的目標(biāo)：一是到2030年非化石能源電力要占到總發(fā)電量的50%；二是到2050年非化石能源的消費(fèi)量要占總一次能源的消費(fèi)量的50%以上。實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)50%的目標(biāo)就意味著中國還將繼續(xù)加大能源革命的步伐。在增加非化石能源供應(yīng)的同時(shí)，非化石能源的電力在終端消費(fèi)領(lǐng)域不斷取代煤炭石油等化石能源，使一次能源消費(fèi)中用于發(fā)電的比重不斷提升。當(dāng)前一次能源消費(fèi)中用于發(fā)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(fā)電，發(fā)電量當(dāng)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(dá)到約25%，將超過對外承諾的達(dá)20%左右的自主貢獻(xiàn)目標(biāo)。

中國加大能源低碳化轉(zhuǎn)型的力度，到2030年非化石能源比重比對外承諾的目標(biāo)再提升5個(gè)百分點(diǎn)，增加的供應(yīng)量是很大的。我國水電開發(fā)2030年基本開發(fā)完畢，裝機(jī)包括抽水蓄能在內(nèi)的將超過5億千瓦。增大非化石能源比重，主要再增加風(fēng)電、太陽能發(fā)電和核電供應(yīng)，其中，風(fēng)電和太陽能發(fā)電要比原先規(guī)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(fēng)電、太陽能發(fā)電運(yùn)行的裝機(jī)容量均要達(dá)到5億千瓦左右，核電要達(dá)到1.5億千瓦左右。核電裝機(jī)雖然低于太陽能和風(fēng)能，但由于運(yùn)行小時(shí)數(shù)高，是風(fēng)電和太陽能發(fā)電的幾倍，所提供的電量應(yīng)該和風(fēng)電不相上下，要超過太陽能的發(fā)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(dāng)前年均8%~10%的速度，才能夠有較大的替代力度。當(dāng)前加快發(fā)展新能源和可再生能源發(fā)展，努力使其新增供應(yīng)量能夠滿足能源總需求的增量，使得化石能源消費(fèi)量不再增加，從而在經(jīng)濟(jì)增長、能源總需求增長的情況下，使二氧化碳的排放達(dá)到峰值，不再增長，并逐漸呈下降趨勢。

當(dāng)前經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下能源和經(jīng)濟(jì)的低碳轉(zhuǎn)型加速，能源消費(fèi)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(dá)峰，峰值排放量可控制在100億噸之內(nèi)。但是二氧化碳排放達(dá)峰之后，能源需求還會持續(xù)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(shí)，還要進(jìn)一步取代煤炭消費(fèi)的存量，才能使二氧化碳排放持續(xù)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(fā)展的態(tài)勢。

到2035年后，我們進(jìn)入社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的第二階段，我們要建成社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國，綜合國力和國際競爭力世界領(lǐng)先，同時(shí)也需要承擔(dān)與現(xiàn)代化強(qiáng)國相稱的國際責(zé)任。要實(shí)現(xiàn)全球控制溫升2℃以下的目標(biāo)，到2050年全球人均二氧化碳排放將低于2噸，我國也需相應(yīng)制定長期低碳排放戰(zhàn)略，為保護(hù)地球生態(tài)安全做出中國的貢獻(xiàn)。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(fā)展，會有巨大的需求，這也是中國新能源產(chǎn)業(yè)占據(jù)國際技術(shù)競爭制高點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)發(fā)揮引領(lǐng)作用的重要機(jī)遇。

當(dāng)前中國正在決勝全面建成小康社會，任務(wù)之一是要打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)。污染防治的一項(xiàng)重要措施就是在終端能源消費(fèi)領(lǐng)域用電來取代煤炭，這也是當(dāng)前能源變革和減少碳排放很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。作為推進(jìn)能源和經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)型的一項(xiàng)重要制度建設(shè)，我國已經(jīng)啟動全國統(tǒng)一的碳排放交易市場，從煤電行業(yè)起步。未來的碳價(jià)如果達(dá)到國際社會預(yù)期的20~40美元/噸的話，煤電的發(fā)電成本就會每度電增加1~2角，這就會較大影響煤電的經(jīng)濟(jì)競爭力。當(dāng)然，對于核能和可再生能源發(fā)電來講是利好的消息。所以，在當(dāng)前全球能源變革的緊迫形勢下，為核能的可持續(xù)發(fā)展提供了一個(gè)新的機(jī)遇。

三、核能發(fā)展面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

當(dāng)前，發(fā)展新能源和可再生能源的目標(biāo)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(fèi)領(lǐng)域要用電力替代煤炭，所以，電力發(fā)展速度仍然相當(dāng)高?！笆濉笨偰茉葱枨竽昃鏊賹⑾陆档?%左右，但電力增速可能仍然會達(dá)到4%~5%左右。所以給核能的發(fā)展提供了一個(gè)增長的空間。另外，由于能源轉(zhuǎn)型的形勢比較緊迫，雖然可再生能源發(fā)電成本大幅降低，但是在大比例可再生能源上網(wǎng)的情況下，間歇性的可再生能源的上網(wǎng)、消納、輸配、儲能、利用都有很多的技術(shù)瓶頸沒有解決，快速大規(guī)模發(fā)展受到制約。而核能技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，負(fù)荷因子高，可以承載基礎(chǔ)負(fù)荷，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行將發(fā)揮重要作用。因此，在大比例可再生能源發(fā)展的趨勢下，核能有它獨(dú)特的優(yōu)勢和作用。特別是廣大的發(fā)展中國家，資源和技術(shù)條件各不一樣，而且技術(shù)能力也比較低，對核能的需求仍然是比較強(qiáng)勁。包括像沙特阿拉伯這種石油輸出國也在考慮發(fā)展核能，推動能源轉(zhuǎn)型，減少二氧化碳排放。

當(dāng)前核能發(fā)展也面臨一些新的挑戰(zhàn)，面臨其他新能源技術(shù)創(chuàng)新和快速產(chǎn)業(yè)化發(fā)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(fèi)的存量，減少煤電的比重，核能仍是一種重要的選項(xiàng)。但其他的新能源和可再生能源技術(shù)也在加速創(chuàng)新和快速發(fā)展，現(xiàn)在分布式可再生新能源網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)、儲能技術(shù)以及全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，可以在很大程度上緩解大比例可再生能源上網(wǎng)的壓力?，F(xiàn)在氫能和燃料電池技術(shù)發(fā)展很快，氫能也是一種優(yōu)質(zhì)的二次能源，同時(shí)它可以利用不能上網(wǎng)廢棄的風(fēng)電和太陽能發(fā)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(wǎng)與就地利用。未來可再生能源技術(shù)創(chuàng)新和新的產(chǎn)業(yè)化模式也將對核能發(fā)展形成新的競爭態(tài)勢，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的不斷提升和快速發(fā)展的形勢也將壓縮未來核能發(fā)展的空間。

當(dāng)前我國煤炭消費(fèi)量雖然不斷減少，但是煤炭行業(yè)本身也在創(chuàng)新，也在尋找出路。對于常規(guī)污染物的排放，現(xiàn)在有超低污染排放技術(shù)。對于控制二氧化碳的排放，現(xiàn)在也在發(fā)展二氧化碳的捕集和埋存（CCS）技術(shù)。把燃煤發(fā)電過程中產(chǎn)生的二氧化碳收集起來，埋在地下，與大氣隔絕，就不會產(chǎn)生溫室效應(yīng)。但是現(xiàn)在這種技術(shù)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(dāng)于每度電增加2角錢的成本，現(xiàn)在還沒有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的價(jià)值。國際上幾個(gè)大國都將其作為未來潛在的低碳競爭技術(shù)，加強(qiáng)研發(fā)和示范，力圖降低成本，提高效率，在未來碳價(jià)較高的情況下，仍可在可持續(xù)的能源體系當(dāng)中占據(jù)一席地位。

全球應(yīng)對氣候變化的進(jìn)程緊迫，到本世紀(jì)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(shù)路線，核能占比多少，風(fēng)電、水電、太陽能發(fā)電各占比多少，煤電+CCS技術(shù)占比多少，也將取決于未來各自的技術(shù)創(chuàng)新與突破，取決于其技術(shù)經(jīng)濟(jì)的競爭性，也取決于整個(gè)電力系統(tǒng)儲能、調(diào)節(jié)以及智能化的發(fā)展和技術(shù)路線的選擇。

在全球能源轉(zhuǎn)型緊迫形勢下，各國必須盡快選擇并確定其能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)路線和方向，而能源產(chǎn)業(yè)體系的發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有“鎖定”效應(yīng)，轉(zhuǎn)變技術(shù)路線和替代基礎(chǔ)設(shè)施將帶來巨大的沉沒成本。因此，未來核能的較快發(fā)展大概只有二、三十年左右機(jī)遇期和時(shí)間窗口期，在未來零碳能源體系中發(fā)揮多大作用仍存在不確定性，既取決于其他新能源技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展的競爭形勢，也取決于各國的戰(zhàn)略取向。我國要在這二、三十年時(shí)間走出中國特色的核能發(fā)展道路，在未來各種低碳技術(shù)競爭中奪取優(yōu)勢，影響國家未來能源低碳轉(zhuǎn)型的技術(shù)路線選擇，使核能在中國未來可持續(xù)能源體系當(dāng)中占據(jù)重要的地位。并引領(lǐng)全球能源變革的方向，在世界范圍內(nèi)打造先進(jìn)核能技術(shù)的核心競爭力。

核能是世界少數(shù)大國戰(zhàn)略必爭的高科技產(chǎn)業(yè)，代表國家核心技術(shù)競爭力和影響力。美國、俄羅斯等國盡管國內(nèi)能源并不短缺，但仍堅(jiān)持發(fā)展核能，并在世界范圍內(nèi)擴(kuò)展市場。中國能源總需量大，各地區(qū)不平衡，能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)選擇因地而異，多元互補(bǔ)，核能應(yīng)是重要技術(shù)選項(xiàng)。中國核能技術(shù)水平先進(jìn)，核工業(yè)體系完善，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能具備競爭力，安全有保障，要堅(jiān)定不移實(shí)施核能發(fā)展戰(zhàn)略，保持和發(fā)展核能在國內(nèi)外的競爭優(yōu)勢。

在全球能源低碳轉(zhuǎn)型大背景下，我國要加強(qiáng)核能技術(shù)創(chuàng)新，包括小型堆、供熱堆這種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，在世界范圍內(nèi)占據(jù)競爭優(yōu)勢，并影響我國和世界未來能源轉(zhuǎn)型路徑和技術(shù)的選擇，引領(lǐng)全球能源變革的方向和進(jìn)程，為保護(hù)地球生態(tài)安全和人類的生存發(fā)展做出中國的貢獻(xiàn)。  .