黄震院士双碳认知22点汇总维度系列-碳中和2023.11目录专家简介...................................................................................................11、通过碳市场、碳配额和碳税，让减碳收益越来越大.............................22、新能源将从补充能源走向主体能源......................................................53、可再生能源主导的能源转型，政策驱动是首要因素.............................84、开展碳预算制度试点有序推进碳达峰碳中和目标实现........................115、碳减排定价助力企业低碳转型............................................................136、欧盟碳边境调节机制影响深远建议中国企业要未雨绸缪....................187、政策驱动是碳中和能源转型的首要因素.............................................218、建议从供需两侧同时发力加快能源绿色转型......................................239、能源绿色转型需要构建以新能源为主体的全新体系...........................2510、能源的绿色转型是实现双碳目标的关键之处与重中之重..................3011、建议推进新型电力系统发展.............................................................3412、先立后破，“双碳”要循序而进......................................................3613、颠覆性的能源技术支撑双碳战略......................................................3814、“双碳”将引发数百万亿元投资与产业机遇....................................4115、聚焦碳达峰碳中和，推动能源绿色转型...........................................4316、碳中和愿景下的能源变革.................................................................52I17、碳中和愿景下对内燃动力的认识误区...............................................6318、碳达峰、碳中和目标下的能源大趋势...............................................6519、碳中和目标下能源转型出现五大趋势...............................................6820、实现碳达峰、碳中和，亟待一场经济社会系统性变革......................7021、碳中和愿景下，能源转型与可再生合成燃料....................................7322、发展我国海上风电，推进能源低碳转型...........................................84II专家简介黄震，中国工程院院士、动力机械工程专家，从事发动机燃烧与排放控制、石油替代途径与新能源汽车、城市大气污染控制研究工作。黄震创建了发动机燃料设计与燃烧控制新方法，阐明了燃料特性与着火、燃烧、排放和热效率之间的复杂耦合关系。通过燃料设计，实时调控化学反应路径与着火时刻，解决了均质压燃着火控制与负荷范围拓展的技术难题，克服了传统内燃机燃烧理论及燃料单一理化特性的局限性。他进一步开发出了新型智能燃料发动机，推进了发动机燃烧控制技术发展。黄震提出了发动机缸内燃烧到大气PM2.5形成的全历程分析研究方法，揭示了燃油特性、燃烧过程对颗粒粒径分布、形貌结构、化学组分和氧化活性等的影响规律，提出一种基于喷射管理的发动机颗粒物排放控制新技术，用于移动源PM2.5治理。第1页共89页1、通过碳市场、碳配额和碳税，让排碳成本越来越高，减碳收益越来越大“中国碳市场大会2023·上海”于11月8日召开。大会由上海市人民政府、湖北省人民政府、生态环境部主办，上海市生态环境局、湖北省生态环境厅、生态环境部候司承办，上海环境能源交易所协办，新浪财经战略媒体支持。上海市政协副主席、中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震在主旨发言环节表示，我国二氧化碳的排放88%是来自于化石能源利用过程。面向碳中和的目标，我们面临着一场史无前例的由化石能源走向新能源的绿色转型。他指出，在这场转型过程中，新能源将从补充能源走向主体能源，化石能源将从主体能源走向保障性能源，再电气化将成为能源脱碳的重要路径，电制燃料将在新能源存储与燃料脱碳上发挥重要作用。黄震表示，面向碳中和的能源绿色转型，绝不仅是一个能源问题、一个技术问题，它们是一个全局性系统性问题。需要基于政策与法律法规、科技、市场等多层面进行科学设计与决策。他认为，碳市场是实现双碳目标的重要政策工具和市场机制，构建了一个约束和激励机制，对企业碳排放给予了明确的配额和价格信号。“重要的是通过碳市场、第2页共89页碳配额和碳税，提高化石能源环境成本，让排碳成本越来越高，减碳收益越来越大，绿色溢价越来越小，助力绿色转型。”他说。关于碳市场建设，黄震建议，加快扩大碳市场行业覆盖范围，明确石化、化工、钢铁、建材、有色、造纸、民用航空等七个高碳排放行业纳入顺序和时间节点，制定我国碳市场发展路线图，明确碳价格机制和免费配额削减的时间表，推进我国高能耗高碳排行业的减碳、脱碳进程，积极应对欧盟“碳关税”。此外，要大力发展CCER国家核证自愿减排，作为碳市场重要补充，充分调动全社会的力量共同参与碳减排。还要研究推出我国的碳税制度，与碳配额、碳交易形成有机互补，形成系统性碳约束与激励机制。黄震表示做好碳市场，有三个层面的工作十分重要：第一，在法律法规层面，要加快“双碳”法律体系建构，推进“应对气候变化法”“碳中和促进法”的立法，对“双碳”目标的基本原则、战略规划、机构设置、减缓与适应制度措施、监督管理、法律责任等内容予以明确，将碳排放标准、碳排放核算、碳排放监测、碳排放权交易等关键制度纳入其中，为碳排放权交易提供强有力法律支撑，向社会和企业传递明确的未来绿色发展预期。第二，在基础性工作层面，要加快我国重要行业和产品碳排放核算标准体系与基础数据库建设，完善碳排放核算方法学，建设碳排放因子库，不断提高科学性与系统性，加强国际碳核算标准互认。要从国家层面规范碳排放数据采集，利用物联网、大数据人工智能和区块链技术，建设企业碳排放数据在线直报系统，为行第3页共89页业和产品碳排放核算提供系统可靠的基础数据支撑。要加快对碳市场、碳核算、碳审计人才的培养，在有条件的高等院校设立碳管理本科和研究生专业，建立注册碳审计师、碳资产管理师制度，为我国碳市场健康发展提供人才保障。第三，在国际合作层面，要建立针对“碳核算、碳关税”的国际对话机制，坚持“共同但有区别的责任”原则，积极与欧盟等加强有关碳核算、碳关税工作机制的对话磋商，提高国际对中国碳减排政策的认可度，促进在碳排放核算标准体系、碳配额和碳交易等方面的互认。最后，黄震强调，碳中和不是赛道超车，而是换赛道。它将重新定义人类社会的资源利用方式，引领构建全新的零碳的产业体系。据预测，将会引发数以百万亿计的产业和投资机遇，一大批新的技术、新行业、新商业模式即将诞生。碳中和是我国的重大发展机遇，是我国未来三十至四十年的发展新引擎、新动能。第4页共89页2、新能源将从补充能源走向主体能源“我国88%的二氧化碳排放来自化石能源利用过程。面向碳中和目标，我们正面临一场史无前例的由化石能源走向新能源的能源绿色转型。”11月8日，中国碳市场大会在上海召开。在上午主会场主旨发言环节，上海市政协副主席、中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震教授分享了他对碳中和目标下能源绿色转型与碳市场发展的思考。上海市政协副主席、中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震教授第5页共89页黄震认为，碳中和目标下，化石能源将从主体能源向保障性能源过渡，新能源将从补充能源走向主体能源的地位，逐步构建起新能源为主体，化石能源+CCUS及核能为保障的零碳电力。为加速零碳电力供给，他认为，应能电气化尽电气化，如“以电代煤”“以电代油”“以电代气”，加快电炉钢、电锅炉、电窑炉、电加热等技术应用，加快工业、建筑、交通领域的再电气化，实现各行各业的脱碳和零碳。同时，基于零碳电力，电制燃料将在新能源存储与燃料脱碳上发挥重要作用，通过进行化学储能，制取可再生燃料氢、氨和合成燃料,助力难以电气化的行业脱碳。“面向碳中和的能源绿色转型，绝不仅是一个能源问题、一个技术问题，它们是一个全局性系统性问题。因此，能源绿色转型路径需要基于政策与法律法规、科技、市场等多层面进行科学设计与决策。”黄震表示。他建议，从法律法规层面，要加快“双碳”法律体系建构，推进“应对气候变化法”、“碳中和促进法”的立法，对“双碳”目标的基本原则、战略规划、机构设置、减缓与适应制度措施、监督管理、法律责任等内容予以明确，将碳排放标准、碳排放核算、碳排放监测、碳排放权交易等关键制度纳入其中，为碳排放权交易提供强有力法律支撑，向社会和企业传递清晰且明确的未来绿色发展预期。在基础性工作层面，黄震建议，要加快我国重要行业和产品碳排放核算标准体系与基础数据库建设，完善碳排放核算方法学，建设碳排放因子库，不断提高其科学性与系统性，加强国际碳核算标准互认。从国家层面规范碳排放数据采集，利第6页共89页用物联网、大数据人工智能和区块链技术，建设企业碳排放数据在线直报系统，为行业和产品的碳排放核算提供系统可靠的基础数据支撑。此外，加快对碳市场、碳核算、碳审计人才的培养，在有条件的高等院校设立碳管理本科和研究生专业，建立注册碳审计师、碳资产管理师制度，为我国碳市场健康发展提供人才保障。第7页共89页3、可再生能源主导的能源转型，政策驱动是首要因素直立人学会用火这一技能时，人类历史上的能源发展也迈出了重要一步。随后的发展进程中，煤炭、石油、天然气主导了全球能源结构，“下一阶段，也就是我们现在正在前进的方向，那就是新能源主导的能源时代。”在6月11日举行的2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会·科学论坛上，中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震如是表示。论坛期间，黄震在接受澎湃新闻记者采访时进一步表示，在碳达峰碳中和的目标下，非常重要的是整个发展模式的改变，“以前靠的是石油、天然气、煤炭这些资源的大量投入，未来说到底就是要靠技术创新，把更多的新能源转化为人类所用。”中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震发表主题演讲。科技进步将发挥极为重要的作用，这固然是碳中和驱动下能源转型的战略性支撑，但黄震一再强调政策支持的重要性。“在此前的能源转型中，例如正是因为瓦特发明了蒸汽机，能源突然就从草木时代走向了煤炭为主的时代了，这是由一项伟大的发明驱动的。”而回到此次能源转型，黄震认为，政策是首要因素，而非技术主导。黄震进一步分析，从国际视角来看，在联合国气候变化框架公约下，已经提出了包括《京都议定书》、《巴黎协定》在内的国际条约。减少温室气体也已第8页共89页经成为国际社会的高度共识，截至目前全球已有136个国家提出了2050年左右实现零碳或者碳中和的目标。从中国方面来看，2020年9月，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上正式宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”总体而言，黄震将此次能源转型的三个主要因素概括为政策、科技和市场。就第二大因素科技驱动来说，黄震表示，“颠覆性技术的发展，将会在能源转型过程中，包括碳中和实现过程中，扮演非常重要的作用。”其举例提到，能源转型非常重要的一点就是可再生能源将从替补的角色变为能源系统的主角。而传统的能源体系能够提供稳定的能源，但相比之下，风能、太阳能等可再生能源的不同之处，也是现阶段的显著特征，在于它们的波动性和间歇性。“因此，整个能源体系需要重新塑造。”黄震表示，在这种重塑的过程中，我们要尤其关注技术的发展和支持，这些技术包括储能的技术、智能电网的技术等，“建立起多种能量互补的体系。”其同时对澎湃新闻记者强调，通常好的技术首先会面临成本的问题，“因为这个技术现在是比较超前的，怎样使它尽快地投入使用、发挥减碳的效应？那么这里我感觉非常重要的就是所谓的市场机制。”第9页共89页黄震在演讲时同样谈及这一问题，“首先我们有碳市场，另外我们也有电力市场，最后还有绿色金融市场。这几个不同的市场都要来很好地支持我们的能源转型。”碳市场可以提升使用化石能源的成本，电力市场能强化电力作为商品的属性，而绿色金融市场也应该被很好地利用以支持能源绿色转型。其中，从碳市场角度来看，黄震称，我们需要建立并且不断完善碳市场，从而可以进一步提升使用化石能源的成本，并且可以减少绿色溢价。“不光是政策要支持，而且要通过市场的机制形成一种好的商业模式，这很重要。”他对澎湃新闻记者表示，以此次在博览会上展示的技术为例，“有些技术很好，但是成本很高，现在使用还比较困难，但我认为可以放心，现在有两个趋势，一个是整个的可再生能源成本在不断下降，本身技术的成本在下降，第二个趋势则是我们可以看得到未来碳市场会发挥作用。所以这两个趋势一个推一个拉，应该讲发展前景非常好。”第10页共89页4、开展碳预算制度试点有序推进碳达峰碳中和目标实现实现碳达峰、碳中和目标，是以习近平同志为核心的中共中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。碳预算制度既是推动能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变必要的制度安排，也是有力、有效、有序实现我国“双碳”目标的重要政策手段。随着我国碳达峰、碳中和“1+N”政策体系不断完善，建立碳预算制度已经具备良好的工作基础。当前，建议着手开展碳预算试点。进一步完善碳排放统计核算体系，夯实碳预算制度的数据基础。系统梳理需要统计的基础数据类型、口径、统计频率等，着力提升碳排放数据质量。健全省市县三级基础数据统计制度，确保数据规范统一。完善企业层面的碳排放核算、报告与核查体系，帮助企业控制碳成本。探索基于物联网的精准计量监测体系，与现有统计核算体系形成协同互补。完善制度设计。碳预算总额的确定应充分借鉴现有能源、环境约束性指标的制定经验和实施办法，将经济环境发展目标、GDP增长等条件因素纳入考量。在建立碳预算制度的过程中，应将有助于解决区域发展不平衡、不充分问题，有助于提高我国经济发展质量，有助于我国参与全球气候治理，作为重要原则。探索碳预第11页共89页算指标的区域间流转和补偿模式，实现碳资源优化配置。立足我国实际建立碳预算机制的新范式。选择具备条件的市县尽快开展碳预算制度建设试点。根据地区“双碳”目标，设定年度碳预算总量，结合碳预算做好各类产业规划。开展项目全生命周期碳排放管理，将实施前的碳排放概算、建设运行过程中的碳排放计量、项目退出前的碳排放结算纳入碳预算管理，强化过程管控。协同推进碳预算制度试点与碳绩效考核，进一步推动能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变。第12页共89页5、碳减排定价助力企业低碳转型23日，由昆明市人民政府与绿色金融60人论坛(GF60)主办的2022绿色金融国际峰会滇池论坛在昆明举行。峰会以“加快区域性金融中心建设，助推绿色低碳高质量发展”为主题，立足服务国家双碳战略新格局，全面勾勒昆明绿色产业战略布局与发展成效，聚焦绿色金融助力昆明“8+N”产业发展，构建“基金+绿色产业”共赢发展新格局，打造中国绿色经济标杆集聚地，推动昆明区域性金融中心建设。中国工程院院士、上海市政协副主席黄震在论坛上发言指出，碳减排技术在“十四五”进入像石化、化工，包括民用航空、钢铁等行业后，通过碳市场对碳减排给予了明确的价格预期，每减一吨碳可以得到回报利益，将提升市场主体对低碳技术的研发需求。碳减排技术回报将助力企业低碳转型，促进企业碳减排。以下为演讲实录：黄震：大家好！非常高兴出席“2022年绿色金融国际峰会滇池论坛”。要实现碳达峰、碳中和，非常重要的工作是要减少二氧化碳的排放，我们看二氧化碳的浓度是421，我们看一下工业革命以前，在1750年二氧化碳浓度是275，所以我们可以看到第一、第二、第三次工业革命由于能源的发现和利用可以说极大地提高的生产率。在人类社会大繁荣、大发展的同时产生了严重的环境问题，也是气侯变化问题。工程院有一个数据，我们国家有88%的二氧化碳来自于能源第13页共89页系统，因此我们要实现“双碳”目标，我想非常重要的是面临一次新的绿色能源转型。一起回顾一下人类历史上若干次的能源转型，首先可以看到人类首先从学会钻木取火开始学习对能源的使用，然后进入到农业时代农耕文化。我们可以看到又发明了蒸汽机，然后进入到煤炭为主的时代。再进一步由于法拉第发明了电池感应，然后发明了电动机、电话等等，人类进入电气化时代，也进一步引发了煤、使用、天然气的大规模使用，所以很多国家进入到油气为主的时代，由于也进入一个工业文明的时代。未来我们走向何方？我想大家有共识，未来走向以新能源为主体的全新时代，也就是零碳时代，也就是到生态文明的时代。今天重点讲讲在碳中和的背景下人类能源绿色转型的四个特征：一是变革性的、颠覆性能源转型。我们首先看一下我们国家的能源结构，我们将近85%发生变化，我们核能占到15%多一些。根据我们的预测，到2060年到碳中和的哪一天，也就是我们可以看到非化石能源要占到80%以上，而化石能源在15%以内，这就是变革性、颠覆性的能源转型。我们发现有一个非常大的特征，基于地下资源禀赋的开放利用走向技术开发新能源的开发利用，所谓的地下就是我们长期以来一直利用煤、石油、天然气作为主要的能源开发利用，我们可以看到一个数据，要占到全球煤炭总量的75%，石油储量的20%，天然气储量的27%，所以由于产生了经济的一系列问题，而未来我们走向主要是基于技术创新，每个国家、每一个地区可以充分利用大家得到的风光水电资源，我们是基于技术创新更多风和光转化成绿色电力为人类所用，这是第14页共89页非常重要的一个特征，这是变革性、颠覆性的，走向可再生能源，这是主导的能源转型。我们可以看到前几次能源转型，我们是从新材走向VR为主，我们主要是因为瓦特发明了蒸汽机由于造成人类开始大量使用煤炭，而我们这样一次能源转型，我们政策主导，首先从国际上看在联合国气侯变化的框架公约下，我们可以看《巴黎协定》《气侯协议》等等，可以说减排温室气体已经成为国际社会高度共识的一件事情，我们了解不仅有140个国家已经宣布在2050年前后实现零碳。从国内来看，2021年由党中央发布了《有关贯彻新发展理念：做好碳达峰、碳中和工作意见》，由国务院发布了《2030年碳达峰行动方案》，就是“1+N”。然后像发改委、工信部等等都在发相关的文件，我们来说国家在稳步有序的推进“双碳”进程，加快构建国家和地方“1+N”体系。然后再来看是一个科技驱动的绿色转型，首先看到这次二十大报告提出要构建加快建设新型能源系统，而这样的能源系统我的理解是应该是一个高比例新能源为主体，新能源+储能，然后化石能源作为保障性能源，然后构建这种高度电气化是清洁、零碳、高效的能源体系，这样的能源体系是要迈向碳中和目标，我们的技术进步将获得不可或缺非常重要的一种战略性的支撑。我们可以看到经常讲新能源要走向主体能源，这里面非常重要的变革技术就是新型电力系统，它是新型电力为主体，包括我们在源端要除了风光以外，水和火的技术，然后在负荷端、消费端有更多的虚拟电厂，然后由于可再生能源是波动性、随机性，储能非常重要，我们要中长时各种储能技术的方案，然后我们需要更多的智能网，包括局域第15页共89页网等等技术变得十分关键，作为绿色能源转型，我们的技术，特别是变革性技术、颠覆性技术不可或缺。另外一方面的特征是市场也是关键的，我们这个市场大概支撑我们的能源转型和“双碳”，其中最重要的是碳市场，这个碳市场大家知道去年已经正式开启，从目前来看在电力行业，今后在“十四五”进入像石化、化工，包括民用航空、钢铁等等，非常重要的是通过碳市场对碳减排给予了一个非常重要一明确的价格，就是你每减一吨碳可以得到利益的回报，由于必然会提升对低碳技术的研发需求，碳减排技术可以得到回报，由此助力低碳转型，也促进企业的碳减排。另一方面我们可以通过碳市场、碳配额，未来还会有碳税来提高化石能源的产品，排碳的成本会变得越来越高，减碳的收益会越来越大，溢价越来越小，由于会带来低碳技术的推广和应用。另外是市场自身我认为非常重要的是能源转型和“双碳”，其中另外一些市场是能源市场，能源市场最重要的是经常包括能量市场、现货市场、辅助服务市场、能量补偿机制等等，最重要的还是要还原我们作为一个商品的属性，那么通过电力的价格来反映我们对市场、对电力稀缺的程度，大家知道去年12月是不少地方，今年也有出现了一些拉闸限电的问题，实际上我们看到首先应该理顺电和煤的价格应该区别于大面积拉闸限电的情况，未来更重要的是构建新能源为主体，这样的情况我们看不见的手是不可或缺的，怎么利用电力市场在能源资源的配置当中的作用来推动我们的新能源为主体的全新能源系统供电非常关键。第16页共89页今天我们讲到绿色金融，我想市场自身，我们在能源转型方面，绿色金融不可或缺、非常重要。首先我们可以看到这种能源的绿色转型将会催生大量乡新能源、光伏、风能、新型电力系统、可再生燃料、储能、碳捕捉、碳利用等等诸多领域装备和基础设施有一些巨大的发展机遇和投资机会。同时可以看到最近几年发展非常快，包括像碳信用、碳信贷、碳保险、碳期货等等都孕育而生，另外我们知道ESG在重塑我们的价格，它对我们的产业转型、能源转型带来，比如资金流、成本等等带来非常大的变化，也会带来资源优势和环境优势的变化，因此我们要充分发挥绿色金融在绿色转型当中的一种赋能作用和支撑的作用。因此，我想说在这样一种碳中和愿景下的转型，我们可以看到政策辅导、科技的驱动，包括市场的支撑，这是一个非常重要的参考，三者环环相扣，不可或缺。所以我经常讲面向碳中和能源转型绝不仅仅是能源问题和技术问题，他们是一个全局性、系统性的问题，能源转型的路径需要政策、技术、市场进行多层面的科学设计和决策。最后我想说过去人类文明从石器时代走向铁器时代，并不是用完就完了，所以我们要面向我们的碳中和，我想这种变革已经发生，重要的是我们如何在变革当中找到我们大家每一个企业的机遇，我也相信在大家的共同努力下，在党中央的健康领导下，我们一定会达到我们的碳达峰、碳中和目标。第17页共89页6、欧盟碳边境调节机制影响深远建议中国企业要未雨绸缪由上海市公共关系协会、复旦大学、上海交通大学、同济大学联合主办的“双碳”战略与绿色发展——2022年上海公共关系国际论坛于12月8日在中国金融信息中心举行。中国工程院院士、上海市政协副主席黄震在论坛上以“碳中和目标下能源绿色转型”为主题进行了主旨演讲。他说，面向碳中和的能源转型，不仅是能源问题，也不仅是技术问题，它是一个全局性、系统性的问题。这也是一个循序渐进的过程，是一个先立后破的过程，而其路径要基于政策、技术和市场等多个层面来进行科学的设计和决策。会议间隙，黄震接受了上海证券报记者专访。他说，欧盟碳边境调节机制影响深远，建议中国企业要未雨绸缪。上海证券报：二十大报告提出，积极稳妥推进碳达峰碳中和。如何理解这里的“积极稳妥”？您认为适合我国国情的现代化能源供应体系具有哪些特点？黄震：“积极稳妥”表明，碳达峰碳中和进程不是一蹴而就的，而是一个循序渐进的过程。在这一进程中，我国既要保证能源安全稳定供给，支撑经济社会发展，又要不断减碳，脱碳，实现碳达峰碳中和目标。第18页共89页推进“双碳”进程，要立足以煤为主的基本国情，传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上。我国煤炭资源相对丰富，在以新能源为主的新型电力系统尚未建立起来时，煤炭仍是能源领域不可或缺的压舱石。上海证券报：二十大报告还提出，完善能源消耗总量和强度调控，重点控制化石能源消费，逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。请问您如何看待这一提法？目前我国在这一转型的过程中存在哪些痛点和难点？黄震：推进碳达峰碳中和，要不断减少碳排放，这并不意味着减少能源使用。能源是经济社会发展的重要支撑和物质基础。我国化石能源尤其是煤炭占比大，导致能源消费量和碳排放量密切相关，能源曲线和碳排放曲线几乎是一致的。有一组数字：美国的年人均能源消耗量约为10吨标煤，而中国仅有3.5吨标煤。这表明我国人均能源消费量远低于发达国家。未来经济社会高质量发展仍离不开能源支撑，而实现“双碳”目标核心是要把碳排放量降下来。要大力发展可再生能源，赋能经济社会快速发展，同时不断减少碳排放，实现能源曲线和碳排放曲线逐步脱钩。上海证券报：欧盟碳边境调节机制启动在即，您认为从政府和企业来说，当前需要做哪些应对准备？黄震：去年7月欧盟委员会推出“碳边境税”征收计划，今年6月欧洲议会表决通过了碳边境调节机制(CBAM)法案，将于2027实施，意味着除自我碳中和外，第19页共89页欧盟开始寻求减碳措施的外部化，以气候变化为主题的国际贸易新体系即将开启。我认为，欧盟碳边境调节机制将会对整个国际贸易，包括中国的出口贸易产生很大的影响。国内已有一些企业主动在厂房屋顶上装光伏板，这样，在产品生产链上，就能实现低碳排放。建议要加快建立产品碳排放核算标准体系，其意义是，一可从产品侧倒逼企业和产业链减碳，产品的碳排放核算是基于生命周期的方法(也称碳足迹计量)，涵盖产品从设计、生产、销售、使用的全生命周期过程，核算不同环节的碳排放，从而指导企业进行产品全生产链碳排放管理，以达到最终生产出低碳产品的目的，并且可通过产品侧倒逼供应链各环节减少间接碳排放，从而实现全产业链降低碳排放。二是应对欧盟“碳排放边境调节机制”，利用当下CBAM尚未正式实施的重要机会窗口，尽快建立产品的生命周期碳排放核算体系，为即将实施的碳关税做好准备，提升我国产品的国际竞争力。上海证券报：目前“双碳”领域人才培养现状如何？黄震：推进“双碳”进程，要加强“双碳”人才的培养，如由碳交易衍生的碳核查、碳会计、碳审计、碳资产管理和碳金融衍生的碳信贷、碳保险、碳债券等工作专业性强，我们十分缺乏这些方面人才。我们要强化国家目标、市场需求与学科建设间的联系，加快培养低碳行业专业人才，同时需对市场参与主体进行能力培训，为我国绿色转型发展和碳中和目标的实现提供人才保障和专业支撑。第20页共89页7、政策驱动是碳中和能源转型的首要因素6月11日举行的2023上海国际碳中和博览会·科学论坛上，中国工程院院士黄震表示，由碳中和驱动的能源转型过程中，包括三个主要因素，分别为政策、科技和市场。在他看来，政策是此次能源转型的首要要素。此前的历次能源转型的过程中，均以科技创新为主导，比如人类大规模使用煤炭，就是由于蒸汽机的发明。黄震称，在联合国气候变化框架公约下，已经提出了包括《京都议定书》、《巴黎协定》在内的国际条约。减少温室气体成为国际社会的高度共识，全球已有136个国家提出了2050年左右实现零碳或者碳中和的目标，中国也宣布了2060年实现碳中和的目标。他认为，此次能源转型过程的第二大要素是科技驱动。传统能源的开发和利用，是基于油气和煤炭等地下资源，新能源则是基于科技创新，这是非常大的变化。“颠覆性技术的发展，会在能源转型及碳中和过程中，扮演非常重要的作用。”黄震称，可生能源将从替补的角色变为能源系统的主角。传统的能源体系能够提供稳定的能源，但风能、太阳能等可再生能源的显著特征是波动性和间歇性，因此整个能源体系需要重新塑造。第21页共89页他认为，在此次能源转型过程中，应该着重关注储能、智能电网等新技术的发展，从而建立起各种能量互补的体系。黄震同时提及，包括碳市场、电力市场和绿色金融市场等在内的市场因素，也是支撑能源转型的关键要素。其中，碳市场可以提升使用化石能源的成本，电力市场则能强化电力作为商品的属性。他总结称，碳中和能源转型不仅仅是技术或者能源问题，而是一个全球性的系统问题，需要基于政策、技术和市场等因素进行科学规划。第22页共89页8、建议从供需两侧同时发力加快能源绿色转型上证报中国证券网讯（记者宋薇萍）近日举行的首届中国企业碳中和表现榜颁奖典礼上，中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震教授发表了以《大变局下的能源安全与能源绿色转型》为题的演讲。黄震说，在世界百年未有的大变局之下，疫情、地缘政治、极端天气等导致能源价格飙升、全球能源供应链受阻、能源供应系统脆弱性凸显等一系列问题，世界各国更加重视能源安全的同时，不断加快能源绿色转型步伐。黄震认为，能源安全与能源绿色转型并不矛盾，两者是既要又要的关系，既要保障能源安全，又要推进能源绿色转型，能源绿色转型有利于推动能源更加安全。黄震认为，能源绿色转型是实现碳中和的必由之路。当前，我国应加快推进化石能源从主体能源走向保障性能源，新能源从补充能源走向主体能源，加快构建起新能源为主体的新型能源体系。要从以下三方面工作重点推进：第一，从供需两侧同时发力推进能源绿色转型，其中，在能源供给侧，有序布局保障性火电，大力发展风电、光伏发电、水电、核电等新能源和可再生能源，加速零碳电力供给；加快构建新型电力系统，推进“源网荷储”的深度协同；在能第23页共89页源消费侧，大力发展智能微网、分布式能源系统，虚拟电厂，提高用户端的调节能力，加快需求侧电力市场化改革。第二，要加快能源科技研发支撑能源安全与能源绿色转型。能源绿色转型必将从基于自然禀赋的能源开发利用，走向基于技术创新的新能源开发利用，必须紧紧依靠系列颠覆性、变革性能源科技突破作为战略支撑；加大对可再生能源、新型电力系统、可再生燃料、储能和碳捕集与利用等领域的基础研究和关键技术攻关的支持力度，实现颠覆性、变革性能源科技系列突破；要建立完善绿色低碳技术评估、交易体系，加快科技创新成果转化与应用。第三，要政府与市场“双轮”驱动能源绿色转型。我国已构建了双碳“1+1+N”政策体系，要加快建构“双碳”法律体系，为我国能源变革与转型、推进碳达峰碳中和提供坚强法律保障；要加快碳市场建设与发展，进一步通过碳配额、碳税，提高化石能源环境成本，让绿色溢价越来越小，助力绿色转型；要加快电力市场建设，还原电力的商品属性，完善中长期电力市场、现货市场、辅助服务市场机制，充分发挥市场在能源资源配置中的重要作用，推动新能源为主体的新型电力系统建设，助力能源绿色转型；要充分发挥绿色金融市场在能源绿色转型中赋能和支撑作用。第24页共89页9、能源绿色转型需要构建以新能源为主体的全新体系8月9日，以“从0到1，迈向碳中和高质量发展”为主题的2023第一财经零碳峰会在上海举行。多位可持续领域的权威专家和行业领袖在峰会上分享了他们对于可持续发展的见解。第一财经研究院为本次峰会提供了学术支持。中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震在会上发表了题为“碳中和目标下能源绿色转型四大特征”的主旨演讲。黄震表示，我国88%的二氧化碳排放是来自化石能源利用过程，未来面临着能源绿色转型的挑战。面向碳中和的能源绿色转型不是一蹴而就的，也不仅仅是能源和技术问题，而是全局和系统性的问题。以下内容为根据黄震发言总结的能源绿色转型的四大特征:一、具有变革性和颠覆性的能源转型2020年，我国的化石能源（包括煤、石油、天然气）在能源结构中的占比为85%，非化石能源（包括可再生能源和部分核电）占15%。到2060年，化石能源占比会降到15%以下，而非化石能源，特别是可再生能源，包括部分核电，会增长到85%以上，这是非常颠覆性的变化。第25页共89页未来，我国将构建一个以新能源为主体的全新能源体系，新能源将从补充能源走向主体能源，化石能源将从主体能源走向保障性能源。这样的能源革命的核心是从现在的基于自然禀赋的能源开发利用，走向基于技术创新的新能源开发利用。现在的煤、油、气分布极不均匀，未来每个国家、每个地区都可以通过技术进步将光能、风能、水能转化为人类所能利用的绿电，这是能源绿色转型的核心。二、政策与法律法规主导的能源转型人类历史上的若干次能源转型，从以薪柴为主到以煤炭为主、油气为主的能源时代，都是由科技发明主导的。未来以新能源作为主体的时代，同时也是零碳的时代，将引领人类从工业文明走向生态文明。在零碳时代，更重要的是全球在应对气候变化方面的高度共识，这是一次由政策和法律法规主导的、前所未有的能源转型。相关政策和法律法规首先要追溯到1992年联合国成立的《联合国气候变化框架公约》，紧接着从1997年的《京都议定书》到2015年的《巴黎协定》，再到2021年的《格拉斯哥气候公约》，以及到去年的《沙姆沙伊赫实施计划》，温室气体减排、缓解全球气球变化已经成为在国际社会上形成高度共识的一件事，全球已有136个国家宣布将在2050年前后实现零碳或碳中和。欧盟目前是法律和政策框架最完备的一个地区。最近几年，欧盟制订了《欧盟气候法》、“Fitfor55”、“REPowerEU”、《可再生能源法》、《净零工业法案》等一系列政策法规，包括今年上半年进一步修订了欧盟碳市场相关规定，并出台第26页共89页了欧盟碳边境调节机制等。美国这些年也在积极完善政策和法律框架，包括《清洁未来法案》、《迈向2050年净零排放的长期战略》、《美国实现清洁能源转型的供应链保障战略》等。特别是去年美国提出的《2022年通胀削减法案》，在全球的新能源行业起到了非常重要的引领作用。从国内来看，我国发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》，构建了从中央到地方的“1+N”政策体系，稳步有序推进“双碳”进程。这样的能源转型是由政策和法律法规主导的，有别于以往的若干次转型。三、科技驱动的能源转型要构建新型能源体系，首先要进行电力的脱碳和零碳化，包括传统的化石能源要配合碳捕集与封存（CCS）技术、碳捕集与利用（CCU）技术，从而实现零碳排放，同时也包括核电和可再生能源的发展。由于可再生能源具有波动性、随机性、间歇性等特点，核心就需要构建“源、网、荷、储”深度协同的技术。从能源的供给侧来看，除了电力脱碳以外，燃料可以通过零碳电力摆脱对石油的依赖。用零碳电力可以制取燃料，最后也可以实现燃料从脱碳到零碳。从需求侧来看，可以进行“一个化、三个替代”。“一个化”是指再电气化，通过再电气化实现各行各业从脱碳走向零碳；“三个替代”是指用绿电替代灰电、用可再生燃料替代石油燃料、用可再生绿色原料替代不可再生原料。第27页共89页据国际能源署（IEA）的报告，到2050年全球几乎一半的减排量依赖于目前尚处于示范或原型阶段的新技术。未来还需要大量全新的技术，特别是一些具有颠覆性、变革性的技术为能源转型实现战略支撑。上海交通大学的研究团队正在研发用绿电制取氢，从而替代化石燃料，同时攻关合成燃料技术，以支撑未来数千万吨级合成燃料的制备。四、市场支撑的能源转型第一要发挥绿色金融在能源绿色转型中的赋能和支撑作用。能源的绿色转型需要一个大规模、低成本、能够长期提供资金支持的金融市场。近年来，气候投融资、ESG相关投资蓬勃发展，碳信用、碳信贷、碳保险、碳债券、碳基金、碳期货等应运而生。第二要发挥绿色金融在这场能源转型当中的战略支撑作用，要用好碳市场这一实现“双碳”目标的重要政策工具。目前，全国碳市场纳入了电力行业的重点控排企业，按照计划还要在“十四五”期间纳入石油、化工、钢铁、建材、有色、造纸、民用航空等行业的控排企业。通过碳市场和碳交易，对碳减排给予明确的价格信号，必然会大幅度提升对低碳、零碳技术研发的需求，由此促进绿色低碳技术创新与进步，促进企业的碳减排。另外，中国核证自愿减排量（CCER）市场正在重启，可以通过市场机制充分调动全社会的力量来参与碳减排。最终，通过碳市场、碳配额、碳税，提高化石能源环境成本，让排碳的成本越来越高，减碳的收益越来越大，绿色溢价越来越小。今年4月欧盟议会正式通过了欧盟碳边境调节机制，将于今年10月1日起正式生效，于2026年1月1日正式执行（2023第28页共89页年10月1日至2025年12月31日为过渡期）。这标志着全球第一个碳关税已经进入实施阶段，意味着欧盟的一些国家除了自我碳减排外，已经开始寻求减排措施的外部化，以应对气候变化为主题的全新国际贸易体系已经开启，将会对我国的减排进程产生重大而深刻的影响。第三是用好能源市场这一无形之手，其中最重要的是电力市场，包括能量市场、现货市场、辅助服务市场、容量补偿机制等。要还原电力的商品属性，让电力价格真正反映市场供需及碳减排成本，由此激励发电侧清洁能源投资和建设，用户侧挖掘灵活性潜力。要充分发挥电力市场在能源资源配置中的作用，推动以新能源为主体的新型电力系统的构建，助力绿色转型。第29页共89页10、能源的绿色转型是实现双碳目标的关键之处与重中之重7月17日，全国政协常委、中国工程院院士、上海交通大学国家电投智慧能源创新学院院长黄震在2023新京报贝壳财经夏季峰会上表示，能源的绿色转型是我们要实现双碳目标的关键之处，也是重中之重，这将是具有变革性与颠覆性的转型，碳中和的发展路径是从供需两侧来双向发力的。就能源转型的基本逻辑，黄震提出了四点，一是新能源从补充能源走向主体能源，二是化石能源从主体能源走向保障性能源，三是再电气化将成为碳中和的重要路径，四是可再生燃料将与零碳电力形成二次能源脱碳的重要组合。黄震提到，新型能源体系的建设是一个过程，不可能一蹴而就。在这一过程中，企业面临诸多挑战。“变革已经发生，企业最为重要的是如何找到各自的发展机遇，为国家实现双碳目标做出企业的贡献”。全国政协常委、中国工程院院士、上海交通大学国家电投智慧能源创新学院院长黄震。能源绿色转型是具有变革性与颠覆性的转型黄震在演讲中表示，过去两百年间的第一、第二、第三次工业革命，由于煤、油、气等化石能源的大规模使用，人类劳动生产率得到了极大提高，人类社会得到了第30页共89页大繁荣大发展，但也产生了严重的环境问题，特别是气候变化问题。我国约88%的二氧化碳排放来自于化石能源的利用过程。因此，能源的绿色转型是我们要实现双碳目标的关键之处，也是重中之重。回顾人类历史能源的历次转型可以看到，从钻木取火到薪柴为主的能源时代，开启了农耕文明；之后，第一次工业革命，人类开始大规模使用煤炭，第二次工业革命，电气化进一步加大了化石能源的使用，开启了工业文明。黄震表示，我们面临的能源转型会走向何处，方向已明确，要从以化石能源为主走向以新能源为主，将引领人类进入生态文明新时代。黄震表示，能源绿色转型是具有变革性与颠覆性的转型。看一组数据，2020年化石能源占据我国能源结构的85%，风光水电以及核电等非化石能源占比15%。按碳中和目标要求，到2060年化石能源与非能源将完全颠倒过来，非化石能源的占比将达到85%以上。总结能源转型的基本逻辑，黄震提出四点，第一是新能源从补充能源走向主体能源，第二是化石能源从主体能源走向保障性能源，第三是再电气化将成为碳中和的重要路径，第四是可再生燃料将与零碳电力形成二次能源脱碳的重要组合。黄震提出，碳中和的发展路径要从供需两侧来双向发力。在供给侧，通过电力脱碳、燃料脱碳，构建新能源为主体、化石能源+CCUS和核能作为保障性能源的新型能源供给系统，提供零碳电力和可再生燃料，在需求侧，通过过程重塑，进行第31页共89页再电气化，以绿电替代灰电，以可再生燃料替代化石燃料，以绿色原料替代不可再生的原料，由此实现各行各业的脱碳，走向碳中和。“能源转型的大趋势，将从基于地下自然禀赋的能源开发利用，走向基于技术创新的新能源开发利用，通过技术进步，把更多的风光转化成电力，为人类所用，这将是大的发展趋势。”黄震表示，过去的世界，人类依赖于煤、石油、天然气等上亿年前阳光照耀的产物；今后的世界，每天的阳光将为人类提供取之不尽、用之不竭的绿电与可再生燃料。双碳目标下，企业需找到自身发展机遇黄震表示，能源绿色转型是一个过程，不可能一蹴而就。在这一过程中，企业面临诸多挑战。全国性的碳市场在两年前已启动，首先是电力行业，“十四五”期间将扩展到其它七大高能耗行业，包括石化、化工、钢铁、建材、有色、造纸、民用航空。碳市场以及碳配额将为减碳赋予明确的价格信号，必然会大幅度提升对低碳、零碳技术研发的需求，而减碳技术可通过碳市场获得回报，由此促进绿色低碳技术创新与进步，促进企业的碳减排。此外，欧盟碳边境调节税已经正式通过，这是全球首个碳关税，意味着应对气候变化主题的国际贸易体系已经开启，涉及出口贸易的企业必须加快做好产品碳核算、碳足迹工作。第32页共89页黄震还提到，国家核证自愿减排量（CCER）交易市场正在重启中，作为碳市场的重要组成部分，CCER交易是配额市场之外引入的自愿减排市场交易，用于抵销碳排放配额的清缴，是对强制性碳交易市场的有益补充，可利用市场机制减少温室气体排放，为减碳技术的发展和应用提供经济激励，有利于充分调动全社会力量共同参与碳减排，应对气候变化。对于企业而言也意味着既是社会责任，也是发展机遇。黄震最后表示，碳中和是重新定义人类对资源的利用模式，是一种理想的彼岸，变革已经发生，企业最为重要的是如何从中找到各自的发展机遇，为国家实现双碳目标做出企业的贡献。第33页共89页11、建议推进新型电力系统发展上证报中国证券网讯（邓贞记者宋薇萍）由上海市公共关系协会、复旦大学、上海交通大学、同济大学联合主办的“双碳”战略与绿色发展——2022年上海公共关系国际论坛于12月8日在中国金融信息中心举行。中国工程院院士、上海市政协副主席黄震在论坛上以“碳中和目标下能源绿色转型”为主题进行了主旨演讲。他说，面向碳中和的能源转型，不仅是能源问题，也不仅是技术问题，它是一个全局性、系统性的问题。这也是一个循序渐进的过程，是一个先立后破的过程，而其路径一定要基于政策、技术和市场等多个层面来进行科学的设计和决策。其中，从技术驱动层面来说，黄震认为，新型能源体系应该由高比例可再生能源为主体，化石能源、核能为保障，构建高度电气化的清洁、零碳、高效、安全能源体系。这种新型能源体系构建亟需能源科学与技术的进步与突破，面向碳中和目标，颠覆性、变革性能源科技将发挥重要战略支撑作用。在市场支撑层面，黄震认为，要充分发挥绿色金融在能源转型中的赋能和支撑作用。由能源转型，将催生新能源、新型电力系统、再电气化，可再生燃料、储能、碳捕集和利用、节能改造等诸多领域的装备和基础设施巨大资金投入需求，亟需一个能提供大规模、低成本、长期资金支持的金融市场，气候投融资、ESG投资将蓬勃发展。碳市场是实现双碳目标的重要政策工具，要通过碳市场、碳配额，不断提高化石能源环境成本，让排碳成本越来越高，减碳的收益越来越大，绿色第34页共89页溢价越来越小，助力绿色转型。通过电力市场，还原电力的商品属性，通过电力价格充分反应市场稀缺，充分发挥电力市场在能源资源配置中的作用，推动新能源为主体的新型电力系统的构建。第35页共89页12、先立后破，“双碳”要循序而进10月25日，由人民日报社主管主办的国际金融报社在上海举办首届“绿色金融论坛”。中国工程院院士、全国政协常委、民进中央副主席、上海市政协副主席黄震在主旨演讲中表示，“能源转型是人类文明发展和进步的重要驱动力。面向碳中和，我们正面临又一次新的能源转型。”在碳中和的愿景下，黄震指出能源转型主要有五大基本逻辑。一是新能源从补充能源走向主体能源。可再生能源发电成本快速下降，可再生能源发展目标是部署更多的装机容量和发出更多电量。太阳能和风能将重新定义能源价格体系。新能源从补充能源走向主体能源还有一个条件，构建新能源为主体的全新电力系统，“源网荷储”深度互动，以新能源为主体、风光水火核多能互补。二是化石能源将从主体能源转变为保障性能源。化石能源发电+CCUS将成为标配，实现大规模化石能源零碳排放利用。而具备灵活调节能力的气电和煤电是补偿风、光间歇性的重要手段，平衡可再生能源发电的波动性，提供保障性电力和电网灵活性。三是再电气化将成为碳中和重要路径。加速零碳电力供给，“以电代煤”“以电代油”“以电代气”，加快工业、建筑、交通领域的再电气化，实现各行各业的脱碳和零碳。四是可再生燃料将与零碳电力形成二次能源脱碳的重要组合。必须利用能量的存储、转化，克服风、光资源波动性大的天然缺陷。基于零碳电力进行化学储能，制取可再生燃料氢、氨和合成燃料，对于难以电气化的行业去碳化发挥重要作用。第36页共89页三是ESG将重塑企业的价值观，产业转型带来企业从成本、利润以及资金流的变化，将改变现有的财务运营模式，由此将对投融资产生重大的影响。“双碳”要循序而进对于碳达峰与碳中和的关系，黄震认为碳达峰是里程碑、是转折点，碳中和是目标、是理想彼岸。碳达峰是量变、碳中和是质变。如果没有能源变革、没有系统性社会变革、没有一场绿色革命，不可能实现碳中和。面向碳中和目标，颠覆性、变革性的能源技术将发挥重要战略支撑作用。对于“双碳”工作中的破与立，黄震认为不是一谈“双碳”就是“弃煤”“弃化石能源”，也不能在“碳达峰”过程中冲高峰、攀高峰。面向碳中和的能源变革，绝不仅是一个能源问题、一个环境问题，它们是一个全局性系统性问题。“‘双碳’不是一蹴而就的，而是要循序而进，先立后破，先构建起新能源为主体的电力系统，再逐渐减少化石能源的使用，最终零碳排放的化石能源+CCUS仍将是不可或缺的保障性能源。”黄震表示，能源变革路径需要基于技术、管理、政策法规和市场机制等多层面进行科学设计与决策。对于“双碳”与经济社会发展的关系，黄震指出，实现“双碳”特别是碳中和与经济社会发展不是对立、矛盾关系，“双碳”不是赛道超车，是换赛道，是重新定义人类社会的资源利用方式，是一场绿色革命。碳中和将引领构建全新的零碳产业体系，将引发数百万亿投资与产业机遇，一批新技术、新行业、新商业模式将诞生。同时，一些传统行业如不变革，将归零、被颠覆与消亡。“双碳”是挑战更是机遇。第37页共89页13、颠覆性的能源技术支撑双碳战略“每天阳光照射到地球上的能量相当于4300多亿吨煤的能量，平均一秒钟照到地球上的能量就相当于500万吨煤的能量。作为科技工作者，我一直有个愿景：过去，我们依赖于上亿年以前阳光照耀的产物，那是深埋在地底的动植物形成的化石燃料。今后，每天的阳光都可以为我们提供取之不尽、用之不竭的热和光，这就是新能源。”中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震18日在第一财经零碳峰会上描述了这一段颇具画面感的愿景。第38页共89页黄震认为，碳中和目标下的能源转型，最显著的趋势之一就是新能源会从补充能源走向主体能源。然而，发电成本和稳定性是决定新能源何时走向主体能源的重要条件。对于价格，黄震表示乐观，他举例称，过去十年太阳能和风能重新定义了能源价格体系，可再生能源发电成本快速下降，甚至国际社会期待的光伏电一美分一度也指日可待。对于新能源存在的波动性、随机性、间歇性等弱点，黄震认为构建新型电力系统是重中之重，它的核心是构建“源、储、荷、网”深度协同的技术。与新能源的地位对应的是，化石能源将从主体能源走向保障性能源。黄震表示，未来CCUS（碳捕集和利用技术）会成为化石能源的标配，因此化石能源也能实现“零碳”。具备灵活调节能力的气电和煤电是补偿风、光间歇性的重要手段，可以平衡新能源为主体的新型电力的波动性，为电网提供灵活性。不仅要有清洁的电，还要保障终端用户用的是清洁的电，而非其他能源。黄震认为，再电气化将成为碳中和的重要路径。他表示，“再电气化”意味着将当前全球电气化水平或电能占终端能源消费的比重要从19%提高到50%至70%。通过加快工业、建筑、交通等各行各业的再电气化，促进“以电代煤”“以电代油”“以电代气”，才能实现脱碳和零碳。此外，围绕碳达峰和碳中和的关系，黄震分享了三点思考：第39页共89页一是碳达峰是过程，碳中和是终极目标；碳达峰是量变，碳中和是质变。如果没有能源的变革，没有系统性的社会变革，没有一场绿色革命，就不可能实现碳中和。“我想强调的是，我们要从过去基于地下自然禀赋的能源开发利用，走向基于技术创新的新能源开发利用。面向碳中和目标，那些颠覆性、变革性的能源技术，将会起到战略支撑作用。”黄震说。二是“双碳”与经济社会发展的关系不是对立与矛盾的关系，不是“赛道超车”而是“换赛道”。碳中和将会引领构建一个全新的零碳产业体系，可以预测一大批新的行业、新的技术、新的商业模式都会诞生。黄震表示，“双碳”的确是挑战，但更多的是机遇。三是“双碳”是全局性、系统性问题，要循序而进、先立后破。既不能搞“碳冲锋”，加紧修建煤电厂，也不能忽视电力需求增长而急着抛弃化石能源。黄震指出关键在于，只有先构建起新型能源体系，才能逐渐减少化石能源的使用，并使之转化为保障性能源。第40页共89页14、“双碳”将引发数百万亿元投资与产业机遇ESG助力实现“碳达峰、碳中和”暨2021第三期陆家嘴“能源+金融”论坛11月16日在“东方蓝宝石”——中国金融信息中心举行。全国政协常委、上海市政协副主席、中国工程院院士黄震在论坛上表示，目前全球高达41%的碳排放来自电力行业，我国48%的碳排放来自电力行业，电力脱碳与零碳化是实现碳中和目标的关键。“在经历了三次工业革命后，劳动生产率极大提高。但由于大量使用化石能源，包括煤、石油、天然气，也产生了严重的环境问题。”黄震说，“3060”战略目标是一场广泛而深刻的经济社会系统变革。黄震认为，当前我国能源行业转型面临两方面挑战，一是离实现“3060”战略目标仅有不到40年时间，要将85%的化石能源系统变成净零碳排放能源系统，时间紧、任务重。二是面向碳中和的能源转型，我国目前从企业认同、技术储备、市场机制、法律法规等方面与欧盟发达国家相比，明显滞后，亟待迎头赶上。针对我国能源转型，黄震提出了以下五个方面的思考：一是实现“3060”战略目标与中国经济社会发展不是对立关系，不是赛道超车，而是换赛道，将重新定义人类社会的资源利用方式，是挑战更是机遇。第41页共89页二是碳达峰是量变、碳中和是质变。如果没有能源变革，没有系统性社会变革，没有一场绿色革命，不可能实现碳中和。面向碳中和的未来能源，其核心是由一系列颠覆性、变革性能源技术作为战略支撑形成的全新能源大系统。三是碳中和将引领构建全新的零碳产业体系，人类将从基于自然禀赋的能源开发利用，走向基于技术创新的新能源开发利用，谁在零碳技术创新上占据领先，谁就是新赛道上的领跑者，谁就有可能引领下一轮产业革命。四是“双碳”将引发数百万亿元的投资与产业机遇，一批新技术、新行业、新商业模式将诞生。同时，一些传统行业如不变革，将被颠覆与消亡。五是面向碳中和的能源变革，绝不仅是一个能源问题，一个环境问题，而是一个全局性、系统性问题。能源变革路径需要基于技术、管理、政策法规和市场机制等多层面进行科学设计与决策。第42页共89页15、聚焦碳达峰碳中和，推动能源绿色转型4月14日，市政协举行第十四期委员讲坛。图为黄震在讲坛上作“碳达峰、碳中和目标下的能源大趋势”专题讲座。全国政协常委、上海市政协副主席，民进中央副主席、民进上海市委主委，中国工程院院士，上海交通大学副校长等。长期从事新能源动力、燃烧与大气污染防治、能源政策和战略等研究。曾主持完成国家和省部级项目多项，发表论文200多篇，获国家发明专利授权33项，出版专著3部，先后获国家和省部级科技奖7项，以及国际清洁燃料成就奖等。2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。实施碳达峰、碳中和是应对国际新变局、构建新发展格局、落实新发展理念的重大战略布局，2020年中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”作为2021年八大重点任务之一。如何实现碳达峰、碳中和目标？全国政协常委、上海市政协副主席，民进中央副主席、民进上海市委主委，中国工程院院士，上海交通大学副校长黄震接受政协头条记者专访，展望了能源发展趋势，探讨了我国能源革命与绿色发展之路。第43页共89页政协头条：何为“碳达峰”和“碳中和”？我国做好碳达峰、碳中和工作，有什么重要意义？黄震：气候变化是人类面临的全球性问题。从第一、第二、第三次工业革命看，化石能源（煤、油、气）的发现和利用，极大提高了劳动生产率。但两百多年来，化石能源燃烧所产生的二氧化碳累计已达2.2万亿吨，在人类社会得到大繁荣、大发展的同时，也产生了严重的环境问题、气候变化问题。“碳达峰”是指碳的排放量达到峰值不再增加，由增开始转降的拐点出现。“碳中和”是指碳的排放量和清除量基本达到平衡，达到净零排放。通过技术创新和进步将所排放的二氧化碳对自然环境产生的影响降低到净零程度。需要注意的是，碳中和的碳，狭义的是指二氧化碳，更为宽泛的则是指温室气体，即除了二氧化碳外，还包括甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化合物、全氟碳化合物、六氟化硫、臭氧等。第44页共89页自第一次工业革命以来，大气中二氧化碳的浓度持续上升，2021年3月大气层中的CO2浓度已达到了417ppm。全球地表平均温度已升高1.1摄氏度，如不加控制，到21世纪下半叶温度将升高2.5摄氏度至2.7摄氏度。温度的上升，会造成地球上病虫害增加，疾病肆虐；导致土地干旱，沙漠化面积进一步增大；气候反常，极端气候现象频发；冰川融化，海平面会上升；将会超越地球生态系统自我修复能力，因此，气候已成为全球性的非传统安全问题。危害着人类生存和可持续发展的基础。在这一背景下，2015年12月，《联合国气候变化框架公约》197个缔约方在巴黎气候变化大会上达成了《巴黎协定》。我国在2016年9月加入巴黎协定。《巴黎协定》明确要求全世界共同努力，减排温室气体，把未来的温升控制在不超过工业革命前的2℃，并努力争取控制1.5℃;提出到本世纪下半叶实现人为活动温室气体排放源与吸收汇的平衡，达到净零排放。去年，我国宣布力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取于2060年前实现碳中和。这一承诺的提出，不仅是我国作为世界大国的责任担当，为全球生态文明和构建人类命运共同体，作出中国的贡献；对我国实现高质量发展，建设人与自然和谐共生的社会主义现代化强国具有重要战略意义。政协头条：碳达峰、碳中和对我们国家社会经济发展会产生哪些影响？第45页共89页黄震：碳达峰、碳中和将对我国社会经济发展产生极其深远、极其深刻的影响。这是一场绿色革命！借用狄更斯的一句话，这是最好的时代，这也是最坏的时代！我们将构建全新的零碳能源与产业体系，其中意味着百万亿级的投资和产业发展机遇，一些新经济、新行业、新商业模式行将诞生；而一些传统行业如不变革不脱碳，行将归零、被颠覆与消亡。技术的发展、社会的进步，势不可当！政协头条：要实现碳达峰、碳中和目标，我国仍面临哪些挑战？黄震：我们面临的挑战是史无前例的，主要有如下三个方面：第一，我国作为世界最大的发展中国家，改革开放四十余年来，经济高速发展，GDP总量已跃居全球第2位，但人均GDP刚突破1万美元，发展不平衡不充分问题仍然突出，面临着发展经济、改善民生、消除贫困等一系列艰巨任务，我国能源需求还在不断增加，碳排放仍处于上升阶段，尚未达到峰值。第46页共89页第二，从能源消费总量来看，我国消费总量世界第一，占比高达全球1/4左右。从能源消费结构来看，我国仍以化石能源消费为主，占比高达85%左右，能源消费目前仍有一半以上用的是煤炭，从我国发电类型来看，火电占到整个发电量的70%左右。与中国不同的是，欧盟主要国家早已于20世纪90年代之前碳达峰，美国也于2007年实现碳达峰。欧盟主要国家从实现碳达峰到2050年实现碳中和有近六十年时间，这意味着，中国需要用更短的时间，将85%的化石能源变成净零碳排放能源，这是巨大的挑战。第三，从全社会在气候变化和温室气体控制方面看，我们在百姓意愿、企业认同、技术储备、市场机制、法律法规等方面与发达国家相比，明显滞后，亟待迎头赶上。政协头条：在碳达峰、碳中和目标下，未来能源发展将呈现出哪些特点？黄震：第一，在能源生产形式上，将从集中走向分散，从现有电力系统自顶向下的树状结构（发电-输电-配电-用电）走向扁平化、大量分布式能源自治单元之间相互对等互联的结构，这种能源互联使可再生能源分层接入与消纳得以实现，构建以新能源为主体的新型电力系统。第二，在能源生产和消费形式上，将从能源生产者、消费者互相独立转变为产销者一体，需求侧的用户通过分布式能源扮演消费者和生产者的双重角色，每一栋楼房将转变成独立的能源产消者。第三，在能源利用上，化石能源在未来一次能源消费中的比例将会大幅降低，可再生能源比例会持续大幅度上升。从高碳走向低碳，最后走向零碳能源的时代，可再生能源从补充能源到主体能源，这种变化将是革命性、颠覆性的。过去的第47页共89页世界，我们是依赖于上亿年前的阳光照耀的产物-化石燃料，今后的世界，每天的阳光将为我们提供取之不尽、用之不竭的热、电，还有可再生燃料。政协头条：您认为未来能源技术发展趋势是什么？黄震：我把能源发展大趋势总结为“五化”，从能源供给侧看，是电力零碳化、燃料零碳化;从能源需求侧看，是高效化、再电气化、智慧化三化。从供给侧看，首先是电力零碳化。目前，全球能源结构仍以化石能源为主，高达41%的碳排放来自电力行业。电力系统的脱碳是全社会零碳发展的关键，也是实现碳中和目标的关键。大力发展可再生能源发电是电力系统脱碳的关键，十多年来，可再生能源的发展快速，我国可再生能源发电装机总规模已达到9.3亿千瓦，占总装机的比重达42.4%，2020年我国可再生能源发电量达到2.2万亿千瓦时，占全社会用电量的比重达29.5%。可再生能源的成本也在不断下降，过去10年，整个光伏发电成本下降82%-90%左右，下一步是将每一个建筑物转化为微型发电厂，大力发展虚拟电厂、微网和储能技术，部署更多的新能源装机容量，发出与消纳更多的电量。预测到2030年，我国风电和光伏装机可达16-18亿千瓦，到2050年将可达50亿千瓦。依靠科技发展与突破，构建以新能源为主体的新型电力系统，将为大电网稳定性和灵活性提供保障，实现电力零碳化。第48页共89页其次是燃料零碳化。利用可再生能源（光伏或风电等）制取氢、氨和可再生合成燃料，用于汽车、船舶、航空和工业等。特别是可再生合成燃料是一项极具潜力的变革性技术，采用可再生能源来合成液体燃料，一旦取得技术突破，将使交通和工业燃料不再依赖化石能源。同时可再生合成燃料将彻底改变传统的可再生能源“源-网-荷”强关联在线利用形式，创建一种全新的“源-储-荷”离线利用形式,解决弃风、弃光等新能源发展难题，实现燃料净零碳排放。从需求侧来看，第一是高效化，节能减碳是碳达峰、碳中和最基础的工作，要全面推进电力、工业、建筑、交通等重点领域节能，降低单位GDP能耗。目前，我国单位GDP能耗是全球平均水平的1.5倍，是英国、日本的3倍，节能减碳潜力可观。第二是再电气化，加速零碳电力供给，在此基础上，加快工业、建筑、交通等领域的再电气化，提高能源利用效率，这是实现碳减排的重要途径。第三是智慧化，就是通过互联网、物联网、人工智能、大数据、云技术等，将人、能源设备、能源服务互联互通，使电源、电网、电荷以及能源存储相互协调，把海量分布各种各样的发电源和海量的负荷，通过整个网络构架起来，给每个单元赋予智能，实现高效能源生产、交易、利用和能源基础设施共享。政协头条：“碳达峰、碳中和”背景下，将会对我国汽车产业发展产生哪些影响？如何减少汽车碳排放？第49页共89页黄震：推动汽车科技创新，低碳转型，有效控制和降低汽车碳排放总量，对我国碳达峰、碳中和极为重要。从全球温室气体排放看，交通运输是主要碳排放源之一。欧盟在全球最早出台了汽车碳排放法规，是汽车碳减排的先行者，为了防止“碳泄漏”，欧盟正积极推动针对产品碳强度的法律法规，设立征收碳关税，对进口商品征收碳边境调节税，将对国际汽车贸易产生深远影响。与此同时，通用、福特、宝马、戴姆勒、大众、沃尔沃、丰田、日产等国际车企均已提出2040年至2050年实现产品生命周期碳中和的目标。采用全生命周期评价汽车碳排放和汽车产业快速低碳转型实现碳中和已成为共识。汽车碳排放控制主要有两个方面，其一是内燃动力和混合动力汽车的碳减排，这类汽车量大面广，对有效控制和降低汽车碳排放总量十分重要。具体而言，从近第50页共89页中期看，主要措施是不断提升内燃动力热效率或混合动力的综合能源利用效率，达到节能减碳目的；从中长期看，进一步研发可再生合成燃料，使内燃动力和混合动力汽车达到净零碳排放。可再生合成燃料是以太阳能、风能等可再生能源为主要能量供给，合成高能量密度的车用碳氢燃料或醇醚燃料等，合成燃料能量密度高，输运和加注方便，可利用目前加油站等基础设施，社会应用成本低，有望使车用燃料取之不尽用之不竭，独立于化石能源，实现汽车净零碳排放。其二则是电动汽车的碳减排，包括纯电动车和燃料电池汽车，通过电力系统的深度脱碳和可再生能源替代，从灰电到绿电、灰氢到绿氢的使用，达到零碳排放。政协头条：实现碳达峰、碳中和目标，您来自高校，您认为在人才培养方面应如何发力？黄震：要完成碳达峰、碳中和国家自主贡献目标，我国的经济与产业结构、能源结构等需要做出快速低碳转型，要大力推进能源科技创新，促进低碳、零碳、负碳技术的开发、应用和推广；要从政策与市场端发力，大力推进碳市场建设，引入碳税，与碳市场形成互补，引导和支持气候变化投融资，将碳作为资产进行管理，推动绿色低碳技术的创新发展和行业减排。目前，我国在碳市场、碳金融及由碳交易衍生的碳核查、碳会计、碳审计、碳资产管理和碳金融衍生的碳信贷、碳保险、碳债券等方面人才十分紧缺。我们要强化国家目标、市场需求与学科建设间的联系，加强碳市场相关能力建设，积极推进碳金融、碳管理学科专业建设，加快培养碳金融、碳管理领域急需紧缺人才。同时，需对市场参与主体进行能力培训，为我国低碳转型发展和碳中和国家自主贡献目标的实现提供人才保障和专业支撑。第51页共89页16、碳中和愿景下的能源变革实现电力零碳化、燃料零碳化，能源利用高效化、再电气化、智慧化，使我国建成以新能源为主体、化石能源+CCUS和核能为保障的清洁零碳、安全高效能源体系。气候变化是当今全球面临的重大挑战之一。自第一次工业革命以来，煤、石油、天然气等化石能源的发现和利用极大提高了劳动生产率，推动了人类社会大繁荣、大发展，同时也产生了严重的环境问题和气候变化问题。200多年来，化石能源燃烧所产生的二氧化碳（CO2）累计已达2.2万亿吨，全球大气中CO2浓度持续上升。特别是近半个多世纪来，CO2浓度呈现快速增长的趋势，2021年4月大气中CO2的体积分数已达到了419×106，全球地表平均温度已升高1.1℃。2018年联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布《全球升温1.5℃特别报告》指出已经观察到全球气温升高的事实，以及气温升高给人类造成的影响远远高于早期预测，2℃的温度升高给世界造成的影响将难以承受，人类必须把温度升高控制在1.5℃。以CO2为主的温室气体排放所导致的全球气候变暖，已成为全球性的非传统安全问题，严重威胁着人类的生存和可持续发展。为了对全球生态文明和构建人类命运共同体作出中国贡献，2020年9月中国宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。我国碳达峰、碳中和承诺的提出，不仅彰显了我国作为世界大国的责任和担当，也是推动我国能源结构、产业结构、经济结构转型升级的自身发展需要，对我国实第52页共89页现高质量发展，建设人与自然和谐共生的社会主义现代化强国具有重要战略意义。我国实现碳达峰、碳中和目标面临的挑战改革开放40余年来，我国经济高速发展，2019年国内生产总值（GDP）总量超过14万亿美元，居全球第二位；但人均GDP刚突破1万美元，排在全球67位（图2）。作为世界最大的发展中国家，我国的发展不平衡不充分问题仍然突出，面临着发展经济、改善民生等一系列艰巨任务；我国能源需求还在不断增加，碳排放仍处于上升阶段，尚未达到峰值。在经济社会发展的同时，如何转变能源结构、产业结构、经济结构，实现碳达峰、碳中和，这是第一大挑战。从能源消费总量来看，2020年我国能源消费总量世界第一，占比超过全球总量的1/4，CO2排放占全球总量的1/3。从能源消费结构来看（图3），我国仍以第53页共89页化石能源消费为主，2020年占比超过84%；我国能源消费仍有一半以上的来源是煤炭，远高于全球能源消费结构中的煤炭占比。从我国发电类型来看，2020年全国总发电量中68%来自于火电。根据我国不同行业碳排放数据来看（图4），发电与热力（占比51%）和工业（占比28%）是我国来源最大的两个碳排放行业。从碳达峰时间看，20世纪90年代之前欧盟主要国家已实现碳达峰，美国也于2007年实现碳达峰。欧盟主要国家提出2050年实现碳中和，从实现碳达峰到碳中和有60年以上时间；而我国因起步较晚，要实现碳达峰（2030年）到碳中和（2060年）的目标，时间只有欧盟主要国家的一半不到。这意味着，我国需要用更短的时间，将占比达84%的化石能源转变成净零碳排放能源体系，时间紧、任务重，这是第二大挑战。从气候变化和温室气体控制的社会层面看，我国在百姓意愿、企业认同、技术储备、市场机制、法律法规等方面与发达国家相比，明显滞后。例如：自《京都议定书》生效后，世界主要国家及地区纷纷建立区域内的碳交易体系，以实现碳减排承诺的目标，2005~2015年，已建成遍布四大洲的17个碳交易体系，而2021年7月我国全国碳排放权交易才正式上线。我国碳交易体系亟待迎头赶上，这是第三大挑战。为应对上述挑战，我国必须加速推进面向碳达峰、碳中和的经济社会系统性变革，进行能源革命，在能源供给、能源消费、能源技术和能源体制等方面实现新突破和新跨越。第54页共89页碳中和是一场绿色革命，将构建全新的零碳产业体系。如果没有颠覆性、变革性的技术突破，不可能实现碳中和。未来能源变革将呈现“五化”：从能源供给侧看，是电力零碳化、燃料零碳化；从能源需求侧看，能源利用高效化、再电气化、智慧化（图5），最终使我国建成以新能源为主体、化石能源+二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）和核能为保障的清洁零碳、安全高效能源体系。1．电力零碳化目前全球高达41%的碳排放来自于电力行业，我国更是高达51%的碳排放来自于发电和热力，电力脱碳与零碳化是实现碳中和目标的关键。要实现电力脱碳与零碳化，首先要大力发展可再生能源发电。近10年来，我国可再生能源实现跨越式发展，可再生能源开发利用规模稳居世界第一。2020年我国可再生能源发电量占比全社会用电量29.5%，总发电量达到2.2万亿千瓦时；截至当年年底，我国可再生能源发电装机占比总装机42.4%，总规模达到9.3亿千瓦（图6）。可再生能源发电成本也在不断下降，全球光伏发电成本在过去10年（2010~2020年）下降了85%左右。2021年6月国家电力投资集团公司在四川甘孜州正斗一期20万千瓦光伏项目上报出0.1476元/千瓦时的低价，创下中国光伏电站项目最低价纪录。要实现电力脱碳与零碳化，核心是构建以新能源为主体的新型电力系统。高比例新能源和海量负荷的双重随机性与波动性，给电网功率平衡和安全运行带来了很大挑战，亟须变革“源随荷动”的传统电力供给模式，提高电力系统灵活性。要第55页共89页重点突破区域电力系统“源网荷储”的深度互动与调控方法，提升电力电子化电力系统韧性、进行基于大数据电力供给和需求的预测与管理、建立电力分散自治互信交易机制。要深化电力体制改革，创新电力市场机制和商业模式。依赖遍布全国的分布式光伏发电和风电，将每一个建筑物转化为微型发电厂，大力发展虚拟电厂、智能微电网和储能技术，部署更多的新能源装机容量，发出与消纳更多的新能源电量，使常规火力发电从现在的基荷电力转变为调峰电力，实现电力脱碳与零碳化。构建以新能源为主体的新型电力系统是一项重大变革，德国的经验值得借鉴。德国先后宣布2022年弃核和2038年弃煤，2050年构建全部100%采用可再生能源的用能体系。德国在推进可再生能源发展中立法先行，建立起遍布全国的分布式光伏发电、风电、生物质发电及储能机组；通过基于大数据的电力供给侧和需求侧的预测与管理，以及基于互联网的电力交易和服务平台，有效促进可再生能源消纳，提高电网的供需平衡。在德国，高比例的可再生能源已使常规火电从基荷电力转变为调峰电力，成功实现了能源结构转型。要实现电力脱碳与零碳化，化石能源发电可通过CCUS实现净零碳排放。CCUS是目前实现大规模化石能源零碳排放利用的关键技术，结合CCUS的火电将平衡可再生能源发电的波动性，提供保障性电力和电网灵活性。“新能源发电+储能”与“火电+CCUS”将是不可或缺的技术组合，它们间的深度协同将成为未来清洁零碳、安全高效能源体系的关键。根据国际能源署（IEA）的研究结果，可持续发展情景下，2045年前全球将淘汰所有非碳捕获与封存（CCS）煤电机组，将有1000太瓦时的电力由煤电结合CCS技术生产。第56页共89页因此，要加大CCUS技术研发投入，降低成本及能耗：研发新型吸收剂、吸附剂和膜分离材料，针对碳捕集、分离、运输、利用、封存及监测等各个环节开展核心技术攻关；要尽快建立CCUS标准体系及管理制度、CCUS碳排放交易体系、财税激励政策、碳金融生态，推动火电机组百万吨级CO2捕集与利用技术应用示范，实现CCUS市场化、商业化应用。2．燃料零碳化燃料零碳化是以太阳能、风能等可再生能源为主要能量制取可再生燃料，包括氢、氨和合成燃料等。基于零碳电力的可再生燃料制取，将创建一种全新的“源-储-荷”离线可再生能源利用形式，有望使交通和工业燃料独立于化石能源，实现燃料净零碳排放。可再生燃料是一项极具潜力的变革性技术，可为国家能源战略转型与碳中和目标实现提供全新的解决方案。第57页共89页可再生合成燃料是利用可再生能源通过电催化、光催化、热催化等转化还原CO2，以合成碳氢燃料或醇醚燃料，具有能量密度高、输运和加注方便、可利用目前加油站等基础设施、社会应用成本低等优点。近年来，通过可再生能源来转化CO2制备合成燃料技术引起了主要发达国家和地区的高度关注。要真正实现通过阳光、水、CO2获取可再生合成燃料，亟待开展可再生合成燃料的基础理论和关键技术研究。针对CO2还原转化产物，基于燃料与动力装置相互作用及调控机制，进行可再生合成燃料设计；从分子水平上建立催化剂构效关系，实现高效CO2还原催化剂体系的设计与功能化定制；进而构建高能效的CO2还原合成燃料系统。3．高效化能源利用高效化、节能减碳是碳达峰、碳中和最基础的重要工作。2012年以来我国单位GDP能耗累计降低24.4%，明显高于全球平均降速；但2019年我国单位GDP能耗仍高于全球平均水平50%，是英国、日本的3倍左右，节能减碳潜力可观。我国要加大节能、节水、节材、减碳等先进技术的研发和推广力度，全面推进电力、工业、交通、建筑等重点领域的节能减碳；加快对电力、钢铁、石化化工、有色金属、建材等高耗能、高碳排放行业企业，以及交通运输车辆设备和公共建筑，实施节能和减碳技术改造，以降低单位GDP能耗和碳排放强度4．再电气化第58页共89页再电气化是指在传统电气化的基础上，实现基于零碳电力的高度电气化。未来碳中和社会的能源一定是围绕零碳电力展开的。2018年全球电气化水平即电能占终端能源消费的比重仅为19%，我国为25.5%，预计2050年全球电气化水平将高于50%。在加速零碳电力供给的基础上，加快工业、建筑、交通等领域的再电气化，是提高能源利用效率、实现能源利用脱碳和零碳的重要途径。5．智慧化智慧化是通过互联网、物联网、人工智能、大数据、云技术等信息与控制技术，将人、能源设备及系统、能源服务互联互通，使电源、电网、负荷和能源存储深度协同，实现能源流与信息流的高度融合。把多种多样的分布式发电源和海量的负荷通过网络构架起来，给每个单元赋予智能，实现能源生产、交易、利用的高效化，以及能源基础设施的共享，这是提高能源利用效率、最大限度就地消纳可再生能源的重要手段。区块链技术使数据或信息具有全程留痕、可以追溯、公开透明、集体维护等特征，将改变能源系统生产和交易模式，实现点对点新能源生产、交易、基础设施共享。例如，未来人们通过手机应用程序就能方便地把自家屋顶多余的光伏电卖给附近需要给电动汽车充电的陌生人，这种点对点的交易系统使能源系统中各节点成为独立的产消者。面向碳中和的能源发展大趋势是通过能源变革，大力推进能源供给侧的电力脱碳与零碳化、燃料零碳化，以及能源需求侧的能源利用高效化、再电气化和智慧化。第59页共89页在能源生产形式上，将从现有电力系统自上向下的树状结构（发电-输电-配电-用电）走向扁平化、大量分布式能源自治单元之间相互对等互联的结构。这种能源互联使可再生能源分层接入与消纳得以实现，构建以新能源为主体的新型电力系统。在能源生产和消费的主体上，将从能源生产者、消费者互相独立转变为能源产销者一体。随着分布式能源系统和智能微网、局域网技术的日益成熟及电动汽车的普及，电网中分散电源和有源负荷将不断增长，每一个建筑物转化为微型发电厂，原本需求侧的用户将扮演消费者和生产者的双重角色，成为独立的能源产消者。第60页共89页在能源结构上，化石能源从主体能源逐步转变为保障性能源，在一次能源消费中的占比将大幅降低，可再生能源从补充能源变为主体能源，比例会持续大幅度提高。能源利用从高碳走向低碳，最后走向零碳能源的时代，这种变化将是革命性和颠覆性的。结论1．碳中和愿景下的能源变革包括供给侧的电力零碳化、燃料零碳化，以及需求侧的能源利用高效化、再电气化、智慧化。电力脱碳与零碳化是实现碳中和目标的关键和重中之重，碳中和社会的能源一定是围绕零碳电力展开的。要尽最大努力，提高非碳基电力发展速度和供给能力，构建以新能源为主体的新型电力系统。2．面向碳中和，化石能源尤其是煤炭将转变为我国的保障性能源。CCUS是目前实现大规模化石能源零碳排放利用的关键技术，结合CCUS的火电将推动电力系统净零排放，平衡可再生能源发电的波动性，提供保障性电力和电网的灵活性。“新能源发电+储能”与“火电+CCUS”将是不可或缺的技术组合，这些将构成以新能源为主体、“化石能源+CCUS”和核能为保障的清洁零碳、安全高效能源体系。3．碳达峰是量变，碳中和是质变，仅通过碳达峰的量变走不到碳中和的质变。如果没有能源变革、没有经济社会系统性社会变革、没有一场绿色革命，不可能实现碳中和。面向碳中和的未来能源，其核心是由一系列颠覆性、变革性能源技术作为战略支撑形成的全新能源体系。第61页共89页4．实现“双碳”目标特别是碳中和，与经济社会发展不是对立关系，不是“赛道超车”而是“换赛道”，是重新定义人类社会的资源利用方式，是挑战更是机遇！碳中和将引领构建全新的零碳产业体系，人类将从基于自然禀赋的能源开发利用，走向基于技术创新的新能源开发利用。谁在零碳技术创新占据领先，谁就是“新赛道”上的“领跑者”，谁就有可能引领下一轮产业革命。5．面向碳中和的能源变革，绝不仅仅是一个能源问题、一个环境问题，而是一个全局性、系统性问题；不是一蹴而就的，而是要循序而进，先立后破。能源变革的路径需要基于技术、市场和政策法规等多层面进行科学设计与决策。第62页共89页17、碳中和愿景下对内燃动力的认识误区气候变化是当今全球面临的重大挑战之一，减排温室气体已成为国际社会的高度共识，2020年9月我国已正式宣布2030年实现碳达峰、2060年力争实现碳中和，目前占全球能源版图70%份额以上的国家已宣布2050前后实现碳中和。在此大背景下，近年来，欧洲一些国家有提出逐步淘汰内燃动力汽车甚至禁燃油车，对内燃机的偏见似乎已成为一种“政治正确”，我国禁燃油车和限制内燃动力汽车声音也常有所闻。我国汽车内燃动力产业发展面临空前的挑战和困难。自十九世纪奥托发明汽油机，狄塞尔发明柴油机以来，内燃机为人类文明和社会经济发展做出了巨大贡献。但目前在碳中和愿景下社会上对内燃动力存在严重的认识误区，认为减碳就是禁燃油车、就是去内燃动力。大家知道，内燃机只是一种能量转换装置，是一种将由燃料化学能产生的热能转化为机械能的装置。碳中和的目标是消除二氧化碳，而不是内燃机这一能量转换装置。内燃机是否排碳，取决于它采用的燃料。如果它采用的是化石燃料石油提炼而来的汽油和柴油，它就会排碳；而未来如果它采用零碳燃料，它就是零碳动力。碳中和愿景下，燃料如何脱碳和零碳化？第63页共89页一种名谓可再生燃料的全新变革性技术正在被社会和产业认知，采用来自太阳能、风能等可再生能源的绿电，去制取氢和氨燃料，利用绿电通过热化学、电化学方法等转化还原CO2，去制取醇醚燃料和合成汽、柴油，使燃料可再生，有望使车用燃料独立于化石能源，取之不尽用之不竭，实现零碳排放。因此，从近中期看，要不断提升内燃动力热效率，达到节能减碳目的，柴油机和汽油机最高热效率已分别逼近55%和45%，今年1月潍柴已研发成功最高热效率达51%的重型商用车发动机，内燃机是目前热效率最高的热机。从中长期看，利用富余的可再生电力低成本制取可再生燃料，内燃机将成为零碳动力。通过科技进步，过去的内燃机，依赖于上亿年前阳光照耀的产物-化石燃料；未来，每天的阳光将为内燃机提供取之不尽、用之不竭的可再生燃料！因此建议政府在制订产业政策时，面对快速发展的各种新技术，应鼓励技术路线多元化，坚守技术中立原则，要摒弃“禁燃”“限内”的错误认识，要目标导向，而不是技术路线导向。国家“双碳”政策已明确提出要推动能源“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变，针对汽车动力系统，要从汽车“油耗”标准向“碳排放”标准转变，坚持“减碳”目标导向，采用全生命周期碳排放评估方法，尽快制定车用能源低碳和零碳标准，出台汽车碳排放法规，根据最终排放效果，而非依据技术路线来进行税收调节、奖励或惩罚，实行补贴中性，努力营造汽车技术发展良好产业环境。第64页共89页18、碳达峰、碳中和目标下的能源大趋势近日，在中国金融信息中心举办的第22期海上院士讲坛上，能源与动力工程专家、中国工程院院士、上海交通大学副校长黄震院士受邀开讲，分享“碳达峰、碳中和目标下的能源大趋势”主题报告。在黄震院士看来，碳达峰、碳中和国家目标将对我国经济社会产生极其深远和深刻的影响。碳达峰、碳中和最近成了热词。“在这个目标下，一些行业将被归零、颠覆，一些新的行业、新的商业模式将诞生。技术的发展，社会的进步，势不可挡”。近日，在中国金融信息中心举办的第22期海上院士讲坛上，能源与动力工程专家、中国工程院院士、上海交通大学副校长黄震院士受邀开讲，分享“碳达峰、碳中和目标下的能源大趋势”主题报告。黄震院士在报告中回顾了能源技术进步对人类社会发展和工业革命的重要性，并针对2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和的目标，探讨我国能源消费转型所面临的的一系列挑战，展望能源发展趋势，探讨我国能源转型发展之路。怎么看我国碳达峰、碳中和愿景？气候变化是人类面临的全球性问题，黄震院士介绍，从三次工业革命来看，化石能源的利用，包括煤、油、气一方面极大地提高劳动生产率，人类社会得到了大繁荣大发展，但同时也带来了严重的环境和气候问题。大气中二氧化碳浓度的持第65页共89页续上升，带来全球气候变化的问题。据相关文献记载，工业革命以来，化石能源燃烧所产生的二氧化碳累计已达2.2万亿吨，全球地表平均温度已升高1.1度。温度上升会造成地球上病虫害的增加，土地干旱，沙漠化面积增大，气候反常，海洋风暴增多，海平面进一步上升等。在这一背景下，2015年12月，《联合国气候变化框架公约》197个缔约方在巴黎气候变化大会上达成了《巴黎协定》。2020年9月22日，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。黄震院士认为，碳达峰碳中和不仅是应对气候变化的国家政策，是建设人与自然和谐共生的现代化国家、建立人类命运共同体的必然要求。碳达峰碳中和目标下面临哪些挑战？我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和。要实现这一目标，我国仍面临哪些巨大的挑战？挑战来自以下几个方面：在黄震院士看来，改革开放四十多年来，我国经济高速发展，GDP总量跃居全球第二位，但人均GDP刚突破1万美元，我国发展不平衡不充分问题仍然突出，面临着发展经济、改善民生、消除贫困等一系列艰巨任务，我国的能源需求还在不断增加，碳排放仍处于上升阶段，尚未达到峰值。从能源消费来看，我国消费总量世界第一，占比高达全球1/4左右。从能源消费结构来看，我国仍以化石能源第66页共89页消费为主，占比高达85%左右，能源消费目前仍有一半以上用的是煤炭，从我国发电类型来看，燃煤发电占到整个发电量62%左右。我们面临着仅用40年左右时间就要将85%化石能源系统变成净零碳排放能源系统的巨大挑战。碳达峰、碳中和目标下的能源大趋势对于未来的能源大趋势，黄震院士从能源的供给侧和能源的需求侧进行了分析。在供给侧是两个化，电力的零碳化和燃料的零碳化。在需求侧是三个化，高效化、再电气化和智慧化。黄震院士认为，未来能源发展将呈现三大特点：第一，在能源生产形式上，能源生产将从集中到分散，核心是去中心化，从现有电力系统自顶向下树状结构到扁平化，向能量自治单元之间相互的对等互联转变；第二，在生产和消费形式上，将从生产者、消费者各自独立，向需求侧的用户通过分布式能源扮演消费者和生产者双重角色于一体的转变，每一栋楼房转变成独立的能源产消者；第三，在未来能源利用上，将会从高碳到低碳再到零碳，实现电力零碳化和燃料零碳化，可再生能源将实现从补充能源到主流能源角色的转变。碳达峰碳中和是挑战，更是机遇。在黄震院士看来，过去的世界，我们是依赖于上亿年前的阳光照耀的产物-化石燃料，今后的世界，每天的阳光将为我们提供取之不尽、用之不竭热、电，还有可再生燃料！第67页共89页19、碳中和目标下能源转型出现五大趋势，‘双碳’不是赛道超车，是换赛道6月15日，在2022年上海市浦东新区节能宣传周“双碳”大讲堂上，上海交通大学碳中和发展研究院院长、中国工程院院士黄震发表了以“碳中和目标下能源转型五大趋势”为主题的演讲，同时分享了他对“双碳”工作中三个关系的思考。“第一个趋势是新能源从补充能源走向主体能源。”黄震表示，首先要大力发展可再生能源发电，太阳能和风能重新定义了能源价格体系，可再生能源发电成本快速下降。其次，新能源存在波动性、随机性、间歇性等弱点，因此构建新型电力系统成重中之重，它的核心是构建“源、储、荷、网”深度协同的技术。“二是化石能源从主体能源走向保障性能源。未来CCUS（碳捕集和利用）会成为化石能源的标配，化石能源也能实现‘零碳’。具备灵活调节能力的气电和煤电是补偿风、光间歇性的重要手段，可以平衡新能源为主体的新型电力的波动性，为电网提供灵活性。”“三是再电气化将成为碳中和的重要路径。“‘再电气化’指将当前全球电气化水平或电能占终端能源消费的比重从19%提高到50%到70%，加速零碳电力供给。‘以电代煤’‘以电代油’‘以电代气’”第68页共89页“四是可再生燃料将与零碳电力形成二次能源脱碳的重要组合。”由于新能源的随机性和波动性，储能非常重要。在他看来，“其中一个重要的储能技术就是化学储能，用零碳电力制成可再生燃料，包括氢燃料、氨燃料和合成燃料等。化学储能能大幅提升可再生能源的就地消耗，对于难以电气化的行业的脱碳有非常重要的作用。”“五是从基于地下自然禀赋的能源开发利用走向基于技术创新的新能源开发利用”。即从依赖煤、石油、天然气等地下自然资源到通过技术创新更好地利用风、光等新能源，构建以高比例可再生能源为主体，化石能源和核能为保障的零碳能源系统，构建高度电气化的清洁、零碳、高效、安全能源体系。黄震还分享了他对“双碳”工作中三个关系的思考。一是碳达峰和碳中和的关系，他认为碳达峰是过程，碳中和是终极目标；碳达峰是量变，碳中和是质变。二是“双碳”与经济社会发展的关系不是对立与矛盾的关系，不是赛道超车，是换赛道，既是挑战更是机遇。三是“双碳”工作中破与立的关系。“双碳”是一个全局性系统性问题，要循序而进，先立后破，先构建起新型能源系统，才能逐渐减少化石能源的使用。第69页共89页20、实现碳达峰、碳中和，亟待一场经济社会系统性变革实现碳达峰、碳中和，是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求，是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。全国政协委员、上海交大碳中和发展研究院院长、中国工程院院士黄震建议，要在政策引领基础上，加快推进法制体系构建、技术创新与革命、市场体制建设，促进面向碳达峰碳中和的经济社会系统性变革。“我们要充分认识‘双碳’对我国高质量发展的支撑和引领作用，同时要充分认识我们面临的挑战。”黄震说，我国作为世界最大的发展中国家，改革开放四十余年来，经济高速发展，我国的GDP总量已跃居全球第二位，但我国的发展不平衡不充分问题仍然突出，面临着发展经济、改善民生等一系列艰巨任务，我国能源需求还在不断增加，碳排放仍处于上升阶段，尚未达到峰值。“欧美发达国家早已实现碳达峰，与他们相比，我国需要用更短的时间，先实现碳达峰后实现碳中和，时间紧、任务重。”从能源消费总量看，我国能源消费总量世界第一，占比超过全球总量的1/4，二氧化碳排放占全球总量的1/3。从能源消费结构看，我国仍以化石能源消费为主，2021年煤炭消费量占能源消费总量的56%，远高于全球能源消费结构中的煤炭占比。黄震说，传统产业发展路径锁定，高碳能产业占比高，产业结构重型化严峻，在经济社会发展的同时，如何转变能源结构、产业结构、经济结构，实现碳达峰、第70页共89页碳中和目标，是一项艰巨的任务。黄震同时提到，在气候变化和温室气体控制方面，我们在百姓意愿、企业认同、技术储备、市场机制、法律法规等方面与发达国家相比，明显滞后，亟待迎头赶上。为应对上述挑战，黄震建议统筹法制、技术和市场，促进面向碳达峰碳中和的经济社会系统性变革。在法制保障方面，黄震认为，现有碳减排相关立法涉及环境保护法、能源法、资源法、清洁生产促进法、循环经济促进法、税法等多个领域，都涉及温室气体控制，但受限于其自身的立法目的和立法时机，缺乏对碳达峰和碳中和目标统筹考虑，立法目的和内容无法有效衔接。要统筹推进“双碳”法律法规与配套规章立改废，重点加快面向双碳目标的环境保护法体系、能源法体系和相关法律构建，为我国能源变革与转型、推进碳达峰碳中和提供坚强法制保障。“要达到‘双碳’目标，人类必将从基于自然禀赋的能源开发利用，走向基于技术创新的新能源开发利用，必须紧紧依靠一系列颠覆性、变革性能源技术突破作为战略支撑。”黄震建议，大力推进低碳、零碳、负碳科技创新与革命。加大可再生能源发电、新能源为主体新型电力系统、可再生燃料、碳捕集与利用和储能等领域的基础研究和关键技术攻关的支持力度，在长期总体框架下设定短期、中期、长期的技术开发目标，给予政策鼓励以及资金支持，实现颠覆性、变革性能源技术系列突破，同时要建立完善绿色低碳技术评估、交易体系，加快创新成果转化与应用。第71页共89页黄震还建议，加快能源与碳市场体系建设，大力推进全国电力、石油、天然气和二氧化碳排放权交易系统建设。通过碳配额、碳排放权交易和碳税等，推动能源“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变。重点深化电力体制改革，推进电力市场建设，优化电力资源配置。完善促进新能源消纳的市场机制，为发展可再生能源、建设新能源为主体的新型电力系统、发展能源服务、储能、可再生燃料提供强有力的市场机制支持。第72页共89页21、碳中和愿景下，能源转型与可再生合成燃料大家都知道，2020年9月22日习近平主席在第七十五届联合国大会上宣布了我国碳达峰、碳中和目标。今年1月24日中共中央政治局集体学习会上习近平总书记再次强调，实现碳达峰碳中和，是推动高质量发展的内在要求，是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。不久前胜利闭幕的二十大，明确指出“要深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系”。讲到双碳大家都知道，最重要的就是要控制二氧化碳温室气体的排放。首先看一下大气当中二氧化碳是多少浓度呢？据美国国家海洋和大气管理局观测显示，2022年6月大气层中的CO2浓度达到了420.99ppm，是地球上人类出现后的最高值。我们回溯200多年前工业革命时是多少呢？1750年是275PPM。如果我们把三次工业革命时间标在整个坐标轴上我们可以看到，从第一、第二、第三次工业革命看，由于化石能源煤、油、气的发现利用极大提高劳动生产力，这两百多年来人类社会大繁荣、大发展，但也产生了严重的环境问题，包括气候变化的问题。第73页共89页这里面中国工程院有一个数据，目前能源体系、能源系统当中的二氧化碳排放占到所有温室气体排放的88%，将近90%，因此，可以说面向碳中和我们正面临又一次新的能源转型。这次能源转型我首先谈谈自己的思考，这个碳中和能源转型的基本逻辑是什么？首先我们来回顾一下人类若干次能源转型，我们看到最早从人类学会了钻木取火、摩擦生火开始，人类开始进入薪柴为主的时代，也就是进入了农业社会，进入到农耕文明时代。然后由于瓦特发明蒸汽机，当时叫第一次工业革命的开始，煤炭开始大量使用。另外法拉第发明了电磁感应效应，我们说人类进入电气化时代，这个电气化时代也加大我们各种化石燃料的大规模使用，我们引发到人类进入工业时代和工业文明时代。那么我们未来走向何方？我们大家都有共识，我们未来走向新能源为主体的零碳时代，零碳时代将会引领我们进入到“生态文明”的全新的人类新时代。因此，我们可以看到我们人类的这次能源转型，区别于以往薪柴到煤炭，煤炭到油气，我们这一次转型，我认为是变革性、颠覆性的。我们看，我们2020年整个化石能源占到85%。非化石能源包括可再生能源和部分核电15%。到2020年目前我们做了大量的测算，2060年碳中和是完全颠覆了现有结构，那时候化石能源应该控制在15%以内，而85%及以上能源都是非化石、可再生的能源，包括部分核电。第74页共89页因此我们经常把能源分为两类。一个叫一次能源，就是我们直接能够获得的煤、石油、天然气包括风能等。第二类就是我们真正所使用的，工厂企业和城乡居民所使用的是二次能源。二次能源最重要的是两类，一个是电力一个是燃料，因此要瞄向我们走向碳中和非常重要的是电力必须要脱碳和零碳化，燃料也要走向脱碳和零碳。只有这样我们才算实现了零碳的电力和可再生的燃料。最终我们可以用三个替代。一个是绿电的替代，一个是可再生燃料去替代化石燃料，绿电替代灰电，还有绿色燃料的替代，三个替代最终会实现我们各行各业的碳中和和全社会的碳中和。它基本的逻辑有这么五个方面。新能源从补充能源走向主体能源最重要、最核心的是新能源从补充能源走向主体能源。目前火力发电，60万、百万的基础可以连续供给，但未来一定走向新能源为主体的新型能源系统。但新能源有很多问题，波动性、随机性、间歇性等，因此我们要重构能源体系，要构建新能源为主体的全新新型电力系统第一，当然对我们国家来说要做到这一点非常有底气，我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一，截至2021年底，我国可再生能源发电装机总规模达到10.63亿千瓦，占总装机的比重达44.8%；第75页共89页2021年我国可再生能源发电量达到2.48万亿千瓦时，占全社会用电量的比重达29.8%.2020年12月12日，国家主席习近平在气候雄心峰会上宣布2030年我们光伏装机将达到12万亿千瓦以上。根据交大的预测，我们实际可能会达到18亿千瓦，到2050年、2060年会达到50亿到60亿。当然说这些我们也非常有底气，因为全球排名TOP10光伏组件的企业，我们国家占了8家。TOP10风机制造企业我们占了半壁江山。另外还有很重要的就是大家用得起用不起的问题？最近十年可再次生活能源发电由于技术的进步，成本下降的非常快。在这里我告诉大家两个数据，一个数据是2021年6月国家电投在四川甘孜州正斗一期200MW光伏项目上报出0.118元/千瓦时最低价，创下中国光伏电站项目最低价纪录。我国光伏已实现上网平价，陆上风电亦步入平价时代另一个数据是在沙特阿拉伯有一个光伏电厂，我们所有组件都是中国出口的，它报了1.04美分一度电。光伏界科学家有一个目标，希望进入到一美分一度电的时代，现在看来这个已经为期不远了。同时我了解现在陆上风电，我们的西部成本控制在一毛八左右甚至以下，我们的海上风电要在“十四五”期间平价上网，这些太阳能和光伏的价格会重新定义能源的价格，不像以前天然气的价格才是能源的价格。首先最重要的新新能源从补充能源走向主体能源，我们化石能源怎么办？第76页共89页化石能源从主体能源走向保障性能源我一直有一个观点，我们化石能源会从主体能源走向保障性能源，我们这么大的国家，这么多人口，所以我们不能简单说弃煤、弃石油，所以要对我们化石能源来说是保障性能源，但是化石能源包括大型的发电，它也要实现零碳排放。大家知道最近有一个非常热的方向叫CCS或者CCUS，就是碳捕获。即CO2的捕集、运输、利用与封存。通过CCUS可以实现大规模的火力发电零碳排放，当然我们还要补充一个核能，最终作为一种保障型能源结合可再生能源发电，最终实现了大量可以用之不尽的零碳的电力。三、再电气化将成为碳中和重要路径有了零碳电力以后，我认为就是再电气化将成为碳中和最重要的途径，为什么加一个“再”呢？我们刚才讲了法拉第发现了电磁感应现象，人类进入到电气化时代，但是我们实际上现在来看我们电气化时代水平不高。2018年全球电气化水平或者电能占终端能源消费的比重为19%，我国为25.5%。预计到2050年全球电气化水平将高于50%-70%。根据IEA研究结果，2060年25%的碳减排来自于电气化的贡献。因此如果我们有了大量零碳电力以后，特别是可再生能源的大力发展，我们叫以电代煤、以电代油、以电代气，能电气化尽可能电气化，由此实现工业、建筑、交通领域的再电气化，实现我们各行各业的脱碳和零碳，这我想是极为重要的路径。第77页共89页四、可再生燃料将与零碳电力形成二次能源脱碳的重要组合我们讲了针对我们的企业、工厂、学校用的是二次能源，二次能源最重要的一个是电力，一个是燃料。燃料怎么办？我们交大曾经做过全国的能流图，目前我告诉一个大数，目前大概我们电力和燃料的比例是多少呢？目前我们一份电力，二份燃料的比例，到了碳中和那一天是倒过来，那个时候电力会变成两份，燃料还是不可或缺，很多地方不可能全部电气化，燃料会变成一份。因此我提到一个观点，可再生燃料将会以零碳电力形成二次能源脱碳的重要组合。讲到这一点，需要说明的是，因为零碳电力具有波动性、随机性等，因此储能变得非常重要。一讲到储能大家会想到储能就是抽水性能、压缩空气储能物理储能，也会讲到电化学储能，比如说锂电，现在在发展的钠电，固态电池包括液流等，这都是电化学的电池储能。还有一个非常重要的储能方式，就是叫燃料储能。我们可以通过把零碳电力做成各种燃料，这个燃料来说也是非常好的储能形式，而且非常方便运输、储存。所以这对电气化的行业可以发挥非常重要的作用。从基于地下自然禀赋的能源开发利用走向基于技术创新的新能源开发利用最后一个逻辑关系，就是我们未来总的发展方向，会从目前基于地下自然禀赋的煤、石油、天然气能源开发利用，走向基于技术创新新能源的开发利用。大家知第78页共89页道目前实际上全球来说地下资源储量是极不均匀的，我们有过数据，全球储量占到前五位的国家，占到煤炭储量的75%、石油储量的62%，天然气储量的67%。但是全球所有国家都能够充分利用我们的阳光，由此产生的风、水等，因此未来怎么能够把阳光、风更多转化成我们的电力，能够基于创新的新能源的开发利用，这是我想讲的基本逻辑五个方面。下面就是我再讲一讲碳中和愿景下我们车用燃料应该怎么办。车用燃料像我们可以利用大量的富余的弃风、弃光的，欧洲现在有很多叫做什么？负电价的时间，我们完全可以把电力做成什么？把零碳的电力做成各种可再生的燃料，它是从石油过来的，阳光过来的，从零碳电力过来的。这里面大家都比较熟悉的，比如说我们首先可以制氢，目前发展的高效低成本大功率碱性电解水制氢，应该讲已经完全工业化了，现在正在做国内也在做，交大也在做研究，用碳制氢。还有更为效率高的用SOEC就是固态氧化物的电解水制氢，这些未来应该讲制氢是目前来说最看得到的，相对来说已经走向工业化的这一条路径。第二，氨现在也引起世界各国的重视，氨以前是我们知道的化肥，但氨实际上是无碳的燃料，电解水制氢以后，我们把空分得到的氮气通过一个工艺完全可以做成氨，这个因为是用阳光做的，是可再生的。还有我们可以用什么？直接把空分的氮气和水通过电解的办法，电化学的办法来做氨，这都是用绿电来做未来的燃料。第79页共89页第三，更彻底的也是可以使我们基础设施可以共享的，我们可以做合成燃料，做了合成燃料更多的是液体燃料，这个概念是这样，大家知道这个公式CxHy+O2→CO2+H2O，这个就是所有的碳氢燃料在大气当中燃烧产生二氧化碳，为什么二氧化碳越来越多？我们有没有把这个公式倒过来写，我们把二氧化碳和水倒过来做碳氢燃料，这实际上是可行的，关键是要加入能量，能量从哪来？如果我们从绿电过来、太阳能过来这就是非常可行的方法，而且可以摆脱对石油的依赖。目前来说，自然界已经发生了，我们的光合作用、阳光水、二氧化碳生产碳水化合物，那些大豆、玉米可以做成油，这就是自然界的循环，但效率比较低、时间周期比较长。所以目前有两条路径比较有商业化前景的，一个就是用热催化的办法，一个是用电催化的办法，我们把阳光、水二氧化碳可以做成各种液体燃料，包括合成柴油、合成汽油、合成航空煤油，包括做甲醇、二甲醚等。而且这样可再生的合成染料，我们从整个储能的路线来看，一个是储能的时间，因为储能分为短时，中短时、超长时的，还有是储能的规模来说，我们可以看到可再生的液体燃料，它又是最有优势的，从时间和规模上来说是最有优势的。当然这个里面讲了，现在目前已经可以做到的一条路线，我们用电解水制氢和捕集二氧化碳我们来做甲醇、二甲醚，这条路线实际上世界上已经有示范，CarbonRecyclingInternational（CRI）公司在冰岛建成了世界上第一座基于CO2循环利用的商业化甲醇厂。通过冰岛丰富地热发电并电解水制H2，利用H2与地热电站排气中的CO2合成可再生甲醇，甲醇年产能已达4000吨。这个工厂叫乔第80页共89页治奥拉工厂，乔治奥拉是美国诺贝尔奖获得者、化学家，也是他最早提出了这么一个概念。我们还可以看一下第二条路线也是认为非常有前景的路线，是电催化、电化学的办法，它分成高温和低温的，就是把燃料电池的逆过程来做，有高温SOE，实际上最后我们可以通过生成合成器，一氧化碳加氢之后可以做合成汽油、合成柴油，包括用甲醇、二甲醚，这条路线应该讲国际上也是非常热的热点，现在也有示范装置。交大为了这个两年以前成立了可再生合成燃料的中心，我们正在做两条路线，低温的路线和高温的路线，也包括我们也做了二甲醚新型燃料就是零碳的燃料，包括氨和氢的，包括车用甲醛相关的研究。这是未来的应用前景，这个前景我们将来这个燃料摆脱对石油的依赖，我们可以从绿电，特别是富裕的绿电来做各种燃料，有分布式也可以做集中式，我们看上面这张图，我们可以利用屋顶的光伏，就是把阳光产生的绿电、光伏电、水和二氧化碳在一个小型的撬装装置里就可以合成汽油和柴油，我要开车，这个油就可以给车加注就可以走了，我自己不开车，我可以卖给加油站让大家去分享。因此我对未来在能源绿色转型的大背景下，汽车的用能我想首先我们的前提是会产生大量甚至很多可以利用太阳光、阳光，我们可以得到取之不尽、用之不竭的大量绿电，这些绿电电动汽车一定是大趋势。第81页共89页但我同时说，我们通过大量的绿电可以做各种各样可再生燃料，这些可再生燃料我们可以用于内燃机等，这又是一个另外的发展方向，我想这些都一定是多元发展，最后由市场决定，用户来选择到底用哪种类型的燃料的车子。最后我也有两点建议，针对我对刚才的一些思考，首先针对汽车动力系统，要从汽车“油耗”标准向“碳排放”标准转变，采用全生命周期碳排放评估方法，尽快制定车用低碳和零碳燃料标准。第二，建议尽快出台我们国家碳排放的法规，欧盟早已经出台了，我们尽快出台汽车碳排放法规，适时出台燃料碳税，引领汽车动力走向低碳和零碳。最后，我想讲的是，过去人类的文明是从石器时代走向铁器时代，并不是说我们先人真的把石头用完了，昨天的汽车一直依赖于上亿年以前阳光照耀的产物，也就是我们的化石燃料，所以我想明天的汽车，用的是每天的阳光都可以给我们提供取之不尽的绿电和各种可再生燃料，这就是我今天的演讲。第82页共89页第83页共89页22、发展我国海上风电，推进能源低碳转型据国际能源署统计，2015年以来，全球新增电力的需求完全可以被可再生能源发电的增量所代替。在这一新旧交替的能源革命进程中，风电特别是海上风电成为推进能源转型的重要路径。海上风能清洁零碳，资源储量大，适合大规模开发，有望成为沿海地区未来主力电源之一。根据IRENA、GWEC等机构的预测，2030年，全球海上风电装机规模将超过2亿千瓦，这一数据到2050年将增至20亿千瓦，将占风电总装机容量的四分之一。欧洲海上风电在2011—2020年间保持12%的年复合增长率，是累计装机规模最大的市场，欧盟设定了到2050年实现3亿千瓦的海上风电发展目标，这使得海上风电成为欧洲电力结构中的重要支柱，也是欧洲净零排放战略的核心部分。我国拥有长度约1.8万公里的大陆海岸线，海上风能资源丰富，适合大规模开发建设海上风电场。到2021年底，我国海上风电装机已经突破了1000万千瓦，装机容量成为世界第一。我国沿海省份经济发达，总耗能约占全国的一半且用能仍以化石能源为主，碳减排压力大，能源结构亟需调整。开发海上风电，特别是我国海上风电靠近东部负荷中心，能够减轻西电东送通道建设压力，沿海岸线开发各海上风电场，可以就近接入陆上电网，输电距离小，输电成本低，就地消纳方便，可以弥补我国能源资源分布与经济发展地区不平衡的缺陷，有效推进这些地区的能源转型，提高清洁能源自给率。同时海上风电涉及众多高端装备制造技术，第84页共89页还可推动海洋测风、海洋基础工程和专业船舶等产业发展，有利于推动沿海地区产业结构升级，带动海洋产业发展，打造经济社会发展新动能。目前我国海上风电产业链还不完全成熟，在关键技术和工程领域与国外还存在差距，仍有短板亟待补齐，需要产业界围绕关键与共性技术进行攻关，包括风电机组大型化、定制化和智能化开发，大功率齿轮箱和百米级叶片等部件技术研发，以漂浮式为代表的海上风电前沿技术研发，高性能替代材料的研发与应用等。2022年，在“国补”政策全面退出后，短期内降低海上风电成本任务艰巨。此外海上风电项目审批流程、海域使用审批监管复杂繁琐等问题，影响海上风电项目开发建设。因此，需要各级政府进一步加强各部门之间的统筹合作，从生态文明建设、可持续发展的战略高度来认识发展海上风电的意义，保持海上风电产业发展的良好势头，将海上风电打造成经济发展的新引擎。大力发展海上风电，对推动沿海地区能源转型、提高能源自给率、以及迈向海洋强国等都具有重要战略意义。为保障海上风电的持续健康发展，建议如下：一、持续推进海上风电健康发展在“国补”不再形势下，建议沿海地方政府加大力度做好规划，为海上风电发展营造持续稳定良好的市场环境，助力其尽快走完关键成长期。建议地方政府完善相关配套财税、用海用地、审批备案等方面的优惠政策，推动海上风电绿证优先交易，逐步推行绿证强制性认购办法，通过绿证交易使发电企业获得部分收益补偿。第85页共89页二、尽快出台深远海海上风电开发建设管理办法为引导国管海域海上风电良性发展，建议国家能源局协调自然资源部，出台国管深远海区域海上风电开发建设管理办法，明确深远海海上风电项目用海、核准、开工等相关审批流程。对于权属关系存在重叠的部分海域，协调相关地域主管机关商议明确相关审批机制，避免交叉管理。三、加大技术创新力度，打造行业急需的公共技术服务平台建议加大对海上风电关键技术攻关的支持力度，给予政策鼓励以及资金支持，打造行业急需的公共技术服务平台，包括大兆瓦海上风电整机测试基地、子系统地面实验基地、中高压输电与线缆检测基地漂浮式风电示范试验基地等服务实验检测基地，为行业的提供长期的研发技术支持能力。第86页共89页入局碳中和+碳圈人必备工具维度系列维度系列-碳中和搜集整理碳中和资料库