关于气候风险、环境危机与能源安全的思考

admin管理员组

文章数量:1530966

2024年3月12日发(作者：)

OCUS

加强气候风险应对 助力实现碳达峰、碳中和聚焦

9

关于气候风险、环境危机与能源安全的思考

Climate Risk, Environmental Crisis and Energy Security

摘 要 气候变化引起的极端天气和突发事件增多，对人类社会造成的风险越来越大。本文从澳大利亚森林大火引起的环

境污染、美国得克萨斯州暴风雪引起的大面积停电和能源供应链断裂、地震和海啸引起的日本福岛核电站核泄漏事故而产

生的能源短缺等事件入手，分析由极端天气等引发的环境危机和能源安全问题，探讨后疫情时期如何应对气候危机和突发

事件，建立安全稳定的能源系统，实现碳达峰和碳中和目标下的能源结构调整。本文的主要观点：应当加强对气候风险和

突发事件对环境影响和能源安全的研究，特别是对核电和可再生能源安全性的研究，强化能源系统应对气候风险与突发事

件的能力；随着可再生能源的快速发展和渗透率的提高，由此引起电网波动风险增大，应当加强尽早研究传统能源向可再

生能源转轨及其可能出现的新问题，积极推进分布式能源和电力数字化，灵活应对和减缓突发事件对能源供应链的冲击；

中国要实现碳达峰和碳中和的目标，必将把能源结构从煤炭为主转变为以可再生能源为主，应当充分认识这次颠覆性的能

源革命的艰巨性、复杂性和风险性，并在保证能源安全的前提下，制定切实可行的能源转型路线图。

关键词 气候风险；环境危机；能源安全；碳达峰；碳中和；可再生能源

■文/薛进军

气候变化与二氧化碳排放动态

哥本哈根气候变化大会、特别是《巴黎协定》签署

以后，气候变化成为国际共识。科学家们对温室气体排放

和气温上升的长期关系进行了情景分析，并设定了21世纪

内将把气温上升幅度控制在2℃以内、并力争实现1.5℃的

目标和路线图，许多国家和地区也相继承诺了自主减排目

标并制定了实现这些目标的路线图和支持政策，政府、企

业、社会组织和个人都在采取积极行动应对气候变化。

近年来，全球层面的碳减排取得了一定的成绩。国

际能源署的碳排放报告显示

[1]

，自2009年以来，全球碳排

放增长一度出现平稳甚至微弱下降的趋势。在2020年这一

特殊年份，受新冠肺炎疫情以及由此引发的经济危机的影

响，化石燃料消费下降，一次能源需求下降了近4%，特别

是对石油的需求下降了8.6%，煤炭下降了4%，导致全球与

能源有关的碳排放下降了5.8%，碳排放量减少了近20亿

吨

[2]

。同时，低碳燃料和低碳技术，特别太阳能、光伏、

水能等可再生能源在全球能源结构中达到了有史以来最高

的年度份额（20%以上）。

然而遗憾的是，气候变化仍在加剧，碳排放经过疫

情期间短期的下降后强劲反弹。我们的一项研究显示

[3]

，

与2019年同期相比，2020年1月1日—5月31日全球二氧化

碳排放量史无前例地减少了9.1%。其中碳排放量减少最多

的国家是美国（－13.0%，2.79亿吨），其次是中国（－

5.4%，2.27亿吨），第三位和第四位分别是欧盟27国和

英国（－14.6%，2.03亿吨）和印度（－15.8%，1.77亿

吨）。但是，如果不采取紧急行动和进一步的严格减排措

施，随着世界经济的复苏，全球碳排放将在未来几年内迅

速增长。国际能源署最新发布的《全球能源评论2021》证

明了这一观点

[2]

，数据显示，虽然受新冠肺炎疫情影响，

2020年全球CO

2

排放量出现了有史以来最大的下降，但是由

于与能源相关的全球CO

2

排放量仍保持在315亿吨，CO

2

在大

气中的平均浓度达到412.5ppm，比工业革命开始时高了约

50%。2021年以来，随着全球经济开始复苏，对煤炭、石油

和天然气的需求随即剧增，预计2021年全球CO

2

排放量将反

弹近5%，接近2018—2019年的峰值。

极端天气和突发事件对环境的破坏和能源系统的冲击

随着全球气候变化的推移，气候风险发生的概率日

益增大，给人类社会带来的影响也越来越大。世界经济论

坛《全球风险报告2017》的调查结果显示

[4]

，2007—2017

年，在30个风险选项中，极端气候风险发生的概率首次位

居榜首，影响力从2007年的前十位以下升高到第二位。

澳大利亚森林大火引起的环境污染及其对环境的影响

21世纪以来，极端气候变得更加频繁，影响也越来

越大。2019年，俄罗斯西伯利亚地区发生持续月余的森林

大火，焚毁2.6万千米

2

的原始森林。2019年，南美洲亚马

孙森林大火损毁了数万平方千米热带雨林，刚果原始森林

也发生了类似的巨大火灾。2019年9月—2020年1月，澳大

10

OCUS

聚焦加强气候风险应对 助力实现碳达峰、碳中和

利亚出现连续破纪录的高温和严重旱灾，引发了大面积森

林大火，大火持续了四个多月，造成多人死亡，超过10亿

只野生动物被波及，10万千米

2

的林地被焚化，大火还摧

毁了近6000座建筑物，致使烟雾笼罩许多城市，PM

2.5

和一

些污染物剧增，造成严重的大气、饮用水、土壤等环境污

染。关于这场大火的起因，科学界普遍的共识是其跟气候

变化紧密相关，即气候变化导致地球升温，而澳大利亚在

过去的几十年里气温持续上升，2019年12月平均最高气温

达41.9℃。牛津大学环境变化研究所的弗里德里克—奥托

（Friederike Otto）等人在一项研究中提出了“火灾天气

指数”（Fire Weather Index, FWI），把可能导致丛林

大火的高温、干旱、潮湿和风力等条件综合起来分析发生

森林火灾的概率，结果发现：人为引起的气候变化，导致

澳大利亚毁灭性森林大火的极端“火灾天气”的发生率要

比通常高出30%。世界天气归因小组（the World Weather

Attribution Group）的研究表明，森林大火与气候变化是

互相影响的关系，如果全球温度升高2℃，气候变化将使火

灾天气情况发生的可能性增加4倍，反过来，森林火灾又会

影响气候变化，使得极端气候出现频度增加。

福岛核电站事故对环境和能源安全的影响

与澳大利亚等相类似，日本近年来极端气候也在增

多，超高温天气频繁出现，但气候变化带来的后果是暴

雨、台风和洪水剧增，地震频率也在增加。据日本气象局

数据显示，2020年，日本的高温天气多达40余天，一些城

市8月的最高气温达到创历史纪录的41.1℃，与此同时，暴

雨天气大幅度增加，降水量超过一天400毫升的次数超过

10次，其中创纪录的熊本县大雨灾害造成球磨川泛滥，洪

水浸泡熊本市区。2019年10月，日本发生60年来罕见的台

风，导致新干线列车全面停摆，其中台风引起的暴雨淹没

北陆新干线，E7系列高速列车全部报废，损失额高达418亿

日元。据日本经济产业省统计，本次台风造成日本全国约

52万户家庭停电，日本东京都和13个县共8.1万户家庭停

水，140处河流出现泛滥。

极端事件对日本最大的灾难是2011年3月11日的东北

大地震，这次日本历史上最大的9级地震引起的高达14米的

海啸袭击了福岛核电站，随后的核电站放射物泄漏事故对

日本的能源供应链产生了巨大影响，也粉碎了日本的“核

电安全神话”，迫使核电站停运或接受安全检查。2012年5

月6日，54座核电机组全部停止运行，日本首次出现“无核

电”状况。日本核电遭地震海啸的打击受害惨重，核电停

运造成电力短缺、经济血液供给不足。据日本经济产业省

测算，2012年夏天，日本的电力缺口高达20%～23%。2011

年，日本核电停运、火电成本增加导致9家电力公司严重

亏损，影响GDP总额减少3.6%，造成约2×10

9

万日元的损

失，并导致了大批人员失业现象。日本是一个依靠能源进

口的大国，能源的98%需要进口，为了实现鸠山政权制定的

在1990年基础上削减25%温室气体的目标，日本政府在2010

年制定了新能源政策，计划到2020年新建9座核电机组，将

核电发电比例从当时的30%提高到40%，核电站设备率达到

80%；到2030年再新建5座核电机组，将核电比例进一步提高

到50%，核电站设备利用率达到90%。然而，这一事件造成日

本电力供给危机，严重影响了日本的核能发展计划。因此，

这次核电站事故对日本本身的能源造成重大威胁，迫使日本

暂时停止核电站运行，增加天然气和煤炭发电，这些能源政

策的调整，从根本上改变了日本的能源结构（见图1）。另

外，日本的核电危机，也对世界能源安全产生影响。为了应

对这次事件所产生的能源安全问题，各国接受日本的教训，

调整了本国的能源政策。

这次核电站事故还暴露了日本电力传送系统的一个大

的问题，就是东部和西部电力体系的不一致，东部采用的

是欧洲标准的50赫兹电力，西部则是美国标准的60赫兹，

这样一来， 当东部因大地震损坏了能源供给系统时，西部

的电力无法进入东部的电力系统将电力输送到东部来支援

灾区，致使东部地区缺电数月，损失惨重。关于这一点，

下面论述的美国得克萨斯州的电网系统也有不兼容的问题

引致有水也无法救火的局面。

美国得克萨斯州暴风雪引起的能源系统瘫痪及对能源

供应链的冲击

2021年2月10日，来自极地漩涡的寒流自加拿大进入

亿千瓦·时

年份

图1 3·11大地震和核泄漏事故后日本电源结构的变化

资料来源: /about/pamphlet/energy2019/

html/002/

美国，美国中部多地气温创下历史同期新低，随之暴风雪

覆盖全美大部，给西北部、南部、中西部和东北部带来大

量降雪，而位于美国西南的得克萨斯州经历了30年来最严

寒天气，气温降至－18℃。暴风雪导致美国多州出现停

电，其中得克萨斯州最为严重，有430万户停电，全美有

500多万人轮流陷入黑暗，大批航班停飞，给经济活动和人

民生活带来巨大损失。

大面积的断电导致了石油和天然气管道冻结，每天有

超过100万桶的石油和28000万米

3

的天然气无法运送，能源

供应链中断，大型炼油厂停止汽油和柴油的生产。大停电还

导致医疗中心需要冰箱制冷的疫苗处于变质危险，影响了新

冠病毒疫苗接种和防疫，从而演化为一场由极端天气变化引

起的重大突发事件和能源危机，引发全球关注。

美国本土主要有三个互联的电网系统，分别是覆盖落

基山脉以东地区的东部电网、覆盖落基山脉以西地区的西部

电网以及覆盖得克萨斯州的独立的电网系统。东部互联和

西部互联是由多个电网运营商和几十个较小的网络组成的，

这些网络通过持续的协调，在必要时跨越州界来满足电力需

求。得克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT）是该州唯一的

电网运营商，控制着数百个基础设施，并通过协调使其发挥

作用。得克萨斯州的电力系统服务区域覆盖其95%的地区，

电网系统独立于全国其他地区的电网，因而不受联邦监管。

得克萨斯州独特的电力系统几十年来运行良好，但它

的致命问题是：没有设计应对极端气候对电网系统冲击的

风险机制，没有考虑可再生能源的快速发展和渗透率的提

高可能改变传统的电网系统，引起电网波动风险增大的问

题，因而遇到突发事件遭受严重损害。另外，得克萨斯州

独立的电网体系虽然保障了本地区的电力供给，但不能与

东西部联网也造成了远处有水却不能救火的局面。竞争性

的电力批发市场使得电价竞争激烈，影响了为后备电源建

设投资，从而无法迅速解决电力短缺问题。

气候变化引起的极端天气对能源体系的风险日益增

大，能源体系的安全可靠性和稳定性遇到巨大挑战。暴风

雪和冰封天气只是一系列极端气候事件的最新例证，以前

也有极端天气事件使电网中断的先例，但这次事件凸显了

气候变化带来的不确定性增大以及不可预测的极端天气变

化使得能源体系变得更加脆弱，并引发了对全球对能源体

系和能源安全的严重关注。

对气候变化引发的能源体系风险性的认识

澳大利亚的森林大火引起的人与动物生命损失以及烟

11

ENVIRONMENTAL PROTECTION Vol. 49 No.08 2021

雾造成的巨大环境污染，美国得克萨斯州暴风雪造成的能

源系统损坏和可再生能源系统瘫痪，日本福岛核电站遭地

震海啸袭击后产生的核泄漏以及由此产生的环境污染和能

源系统破坏，既有自然因素的影响，也与人为引起的气候

变化有关。这些事件的一个共性问题就是能源系统的严重

破坏，其中一个显著问题是可再生能源受极端天气影响的

风险和电网系统的脆弱性。

对气候变化引发的能源体系风险的认识

对核电的安全性、稳定性和经济性的再认识

日本核电事故有天灾人祸两方面的原因，它宣告了核

电“稳定、安全、经济、低碳”的“核电神话”的破灭。

核电同其他能源一样也会受到极端气候的影响，而且比其

他电源系统反应迟缓，恢复能力差，恢复需要的时间长，

特别是遇到大的突发事件时会导致电力危机，造成较长时

期的能源安全隐患。关于核电的经济性，立命馆大学教授

大岛坚一根据他计入政府的研发和立地投入（给拥有核电

站的当地政府的财政补贴）以及核废料处理费用的方法初

步计算显示，核电每一度电的成本高达10.68日元，高于煤

炭的9.9日元和小水电的7.26日元，与当时成本最高的太阳

能的成本接近（大岛坚一“原子力依存能源政策的转换”

《经济》杂志2011年第7期）。如果再计算巨大的事故赔偿

部分以及核电站停运的损失，核电的成本还会更高。这一

点很有启示，因为从全球范围看，传统核电成本一直在上

涨，可再生能源成本一直在下降，因此，核电的经济性也

要从核电的研究开发、科研投入、原料开采、设备制造和

进口、建站、运营、维护、人才培养与使用、输电网路线

路、核废料处理等各方面，用全生命周期的方法进行核算

和评估。

核泄漏事故对能源安全和气候变化政策的严重挑战

日本的核泄漏事故带来世界性的问题，对新能源特

别是核能的发展、能源政策以及气候变化的对策产生了重

大影响。事故发生后，德国迫于绿党的攻势等政治压力，

急促宣布全部废止核电，意大利公民投票停止核电发展计

划，韩国也爆发了反核电游行，美国、荷兰、印度、中国

都开始重新评估核能政策，暂停或推迟新的核电站计划，

国际原子能机构准备制定新的核能安全标准，联合国也呼

吁成员国审慎评估核能和发展核能。这些反应说明国际社

会对日本核泄漏事件的关注程度前所未有，并最终使得核

电推进的步伐得以放慢。与此同时，日本以核电站停运为

理由，废除了之前制定的到2020年在1990年基础上温室气

体排放量削减25%的减排目标，调整了气候变化政策，制

12

OCUS

聚焦加强气候风险应对 助力实现碳达峰、碳中和

定了较以前宽松的新的碳减排政策和目标，宣布要到2030

年，在2013年基础上温室气体排放量削减26%

1

，甚至在美

国退出《京都议定书》以后，也宣布不再参加第二期承

诺，这些行动给一些国家的气候政策制定带来了负面影

响，也给气候变化谈判和国际减排目标的实现带来新的

困难。

对可再生能源的不能稳定性、脆弱性和风险性认识

气候事件对可再生能源发展产生了重大的冲击并对其

安全性提出了质疑。以美国得克萨斯州为例，州政府推动

绿色低碳发展的雄心和大力发展可再生能源的举措使得它

的风力发电和各种可再生能源在全国处于领先地位，根据

ERCOT的数据，2020年得克萨斯州燃煤电厂发电量占总发电

量的20.3%，低于2018年其近25%的占比。同时，风力发电

份额由2018年的18.5%向上攀升，2019年风力发电占州用电

量的20%（见表1），几乎超越煤炭成为该州第二大电力来

源。发电机组逐步而稳定地从燃煤发电厂转向天然气和风

力发电厂，形成了对风力涡轮机和天然气发电厂的依赖程

度远远高于煤炭的能源供给格局。这次冰冻天气造成输送

油气的管道受冻，能源供应链断裂，风力涡轮机结冰，燃

气电厂跳闸下线，太阳能发电也不能正常工作，从而造成

了大面积停电和能源供给系统瘫痪。

得克萨斯州事件给我们的警示是，在应对气候变化和

实现碳中和、碳达峰目标下，可再生能源将会加速发展，

在整个能源系统中的占比将大幅度增加，使得可再生能源

在并网系统中渗透率大幅度上升，由此增大电网波动的风

险和脆弱性，增加电力系统问题发生的概率，严重时引起

电网系统混乱，电力供给中断等问题，给能源供应链带来

冲击。如果没有考虑安全保障，单纯地为增加非化石能源

数量盲目发展可再生能源，而忽视突发事件对可再生能源

的冲击以及引发的断电和连锁反应等问题，其后果不堪设

想。因此，今后在设计和发展可再生能源时应当充分考虑

气候变化的影响和对策。

可再生能源占主导地位后还需要严重注意的一个问

题是未来电网的灵活性和韧性，得克萨斯州的高度独立电

网事件和日本关东关西地区电网的差异性所产生的电力输

送等问题已经给了我们警示。关于这一问题，2020年10

月，国际能源署在《转型中的电力系统：电力安全的挑战

与机遇》的报告中指出：电力在能源转型过程中将扮演越

来越重要的角色，但电力供应安全形势也越来越严峻。新

表1 2007—2019年得克萨斯州电力生产来源年度分布（百分比）

能源种类

天然气

煤炭

风力

核能

年份

2007

45

37

3

13

2013

41

36

10

12

2019

47

20

20

11

资料来源：《福布斯》2021年1月13日。

挑战包括可变可再生电源大规模接入致使电力系统运营模

式改变，数字技术大规模渗透扩大了网络攻击的范围以及

气候变化导致更频繁的极端天气事件。各国政府和企业要

充分意识到挑战的严峻性，采取及时有效的措施，在能源

转型过程中，在电网和灵活性资源（包括需求侧、分布式

和存储资源）方面进行更大规模、更为及时的投资，同时

强化“虚拟空间韧性”（Cyber Resilience) 和气候韧性

（Climate Resilience）。当然，这些问题并不是由可再

生能源发展引起的，也并不能成为阻碍可再生能源发展的

理由，随着可再生能源的进一步发展和并网技术的创新以

及智慧能源系统的建立与能源数字化的发展，这些问题都

会逐步得到解决。但是，尽早研究未来能源体系的安全与

有韧性，防止极端气候和突发事件对未来能源体系的冲击

是需要重点关注的问题。

能源结构调整与“双碳”目标

自《巴黎协定》提出21世纪中叶全球气温上升幅度

控制在2℃以内的目标以来，越来越多的国家政府将其转

化为国家战略，大力开发绿色能源，发展低碳经济，近年

来为了实现联合国的可持续发展目标，纷纷提出“零碳

社会”(zero-carbon society)“净零排放”（net-zero

emissions）等未来愿景。截至目前，已有中国、欧盟、日

本、加拿大、南非、新加坡等国家和地区相继提出了碳中

和目标， 美国总统拜登上任后宣布美国重归巴黎协定，并

制定了美国将在2050年前实现碳中和的目标。

中国提出了非常积极的碳达峰和碳中和目标（以下简

称“‘双碳’目标”）。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的讲话中提出，“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。”2020年12月12日，习近平主席在气候雄心峰会上

进一步宣布：“到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳

1 资料来源：/about/special/johoteikyo/energyissue2020_。

排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费

比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿米

3

，

风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。”

实现碳中和需要产业结构调整、人口变化、技术进

步、能源结构调整等条件，其中能源生产和使用中的碳排

放减少是关键。国际能源署《世界能源展望2020》指出，

从全球来讲，以2014年为基准，到2060年实现碳中和，

需要把化石能源在一次能源消费中所占比例从82%下降到

35%，其中煤炭使用量要下降70%以上

[5]

。这不是一个简单

的承诺就可以实现的，需要做很多艰难困苦的努力。实际

上，这些只是减少碳排放，并不能实现碳中和。要实现碳

中和需要一个抵消机制，到2050年或者2060年之前经济社

会发展还会增加碳排放，不仅需要依靠节能减排来减少碳

排放量，还需要把新增加的碳排放抵消掉。但是怎么才能

抵消呢？除了技术进步、节能减排和产业结构调整、增加

森林碳汇冲销等措施以外，还必须大力发展新能源，特别

是低碳排放和零碳排放的能源。

实现“双碳”目标的情景分析

关于碳中和，已有不少解释和愿景分析，本文利用

《BP世界能源展望》（2020年版）的报告作一个概况性说

明。英国石油公司（BP）提出的迈向2050年的能源转型的三

种情景：快速转型情景、净零排放情景、常规商业情景。

我们关注的是第二种情景即“净零排放情景”（假设

快速转型情景下的政策措施进一步被社会与消费者行为习惯

和偏好的显著转变所强化），也就是“碳中和”愿景。按照

这些情景分析，本文梳理了一些实现碳中和所需要的能源结

构变化的数字和条件，并在此基础上提出一些需要深入思考

的问题。

“双碳”目标对中国能源结构调整的巨大压力

要实现净零排放情景，需要大幅度降低煤炭比例，提

高非化石能源的比例。针对这些问题，清华大学可持续发展

研究院的一项研究将目标年限设立在2050年和2060年，分析

了碳中和所带来的能源结构变化情景，很有参考价值。这两

个情景都表明，电力部门必须在2050年就实现“零排放”，

并在此后开始提供“负排放”（假设通过“生物能和二氧化

碳捕获与储存”来实现），用以抵消由工业流程、农业等

部门生产的难以消除的排放。这一研究的情景预计，到2050

年，如果不使用“二氧化碳捕获与储存”（CCS）技术，煤

炭发电必须基本结束，而85%以上的能源和90%以上的电力将

由非化石能源即可再生能源与核能来生产。

[6]

清华大学能源环境经济研究所张希良团队的另一项研

13

ENVIRONMENTAL PROTECTION Vol. 49 No.08 2021

究则分析了2060年实现碳中和的经济影响和能源结构变化

情景。这一研究也揭示：到2060年，一次能源中煤炭的使

用要从现在的67%断崖式地降到3%左右，石油和天然气在保

持低水平稳定的同时，可再生能源的比例要从目前的13%高

跳到69%，其中太阳能、风电、生物质发电都要有对应的增

长。根据清华大学的气候模型，中国要实现这一目标，电

力生产需要增加一倍以上，到2060年达到1.5×10

7

万千瓦/

时，其中大部分来自清洁能源。这就需要未来40年内可再

生能源发电的大规模发展，太阳能发电增加16倍，风电增

加9倍，核电增加6倍，水电增加1倍，而包括煤炭、石油和

天然气在内的化石燃料仍将占能源消耗的16%，因此需要配

合碳捕捉和储存（CCS）或植树造林，直接从大气中吸收二

氧化碳。

[7]

实现“双碳”目标的能源结构巨变及其难度和风险

这些研究的一个共同特点就是要去煤减碳，大力发展

可再生能源，而根据有关部门和专家的相关计算，可再生

能源实现飞跃式发展、达到碳中和的能源需求量也是可能

的

[8]

。国际能源署的《世界能源展望2020》中的情景分析

也预测，到2040年，风电和太阳能在全球总发电量中所占

的比例将从目前的7%上升到45%，而所有可再生能源加在一

起则可以超过70%

[5]

。

这里的问题是，中国是以煤炭为主的能源结构，为了

实现“双碳”目标，一方面要应对气候变化目标和时间表

的压力，另一方面也面临着能源安全的风险。比如，如何

将高达60%以上的煤电降下来？采用什么样的技术路线？降

下来以后的经济和产业结构如何调整？涉及社会稳定的煤

炭和石油行业的数百万员工就业如何安排？核电项目如何

维持？可再生能源怎么发展？以油气发电为主的电网系统

如何转化到以可再生能源发电为主的电网系统？中国的气

候变化政策和能源政策怎么随之协调？这些都是需要直面

和迫切研究解决的问题，需要提前准备好预案。

为了实施气候变化对策，在制定碳达峰目标和时间表

时，是要采取激进的还是比较稳妥的推进

“双碳”目标路线

图？我们认为，参考日美的经验教训，从能源安全的角度考

虑，不宜过度解读“双碳”目标，制订不切实际的减碳和能

源结构调整目标，作“尽早碳达峰、碳中和”的过激表态，

更不应该开展地方碳达峰竞赛，而应在保证能源结构有序而

安定的调整的前提下，实现化石能源到可再生能源体系的平

稳过渡。

中国与发达国家的能源技术差距与创新

中国在能源特别是可再生能源发展方面，发展快、

14

OCUS

聚焦加强气候风险应对 助力实现碳达峰、碳中和

2

.

6

6

7

.

.

0

1

3

.

4

4

.

.

4

4

4

0

2

.

.

3

3

2

5

.

8

.

.

2

2

9

0

1

2

3

5

1

.

.

.

1

.

.

.

1

1

0

1

1

国

本

国

国

国

亚

D

国

尼

区国

国

度

斯

均

英

日

德

8

2

法

利

C

国

大

韩

印

地中

泰

印

罗

平

盟

大

E

美

拿

加

东

俄

界

欧

澳

O

中

世

全

图2 2017年单位实际GDP能源消费的国际比较

资料来源：日本经济产业省能源厅/

about/whitepaper/2020html/

规模大，在很多方面已经是世界第一，在体量上占绝对优

势，但日本、欧美等发达国家在绿色低碳发展的技术上处

于领先地位。日本从1973年石油危机以来经济增长与能效

关系得到改善，在20世纪80年代前期，日本的经济增长就

已经实现了能源强度下降超过经济增长率，并于1984年就

已经实现了经济增长与碳排放的脱钩。

中国在能源使用效率方面已经取得了巨大进步，

“十一五”以后能耗和减排已经成为硬性指标，并且按期

按量完成。但是，与欧美相比，中国的差距还是很大，还

有很大的潜力可挖掘以及很大的空间需要提升（见图2）。

中国必须通过技术创新来推动低碳经济发展，为“双碳”

目标的实现提供技术支撑。

结论与建议

实现“双碳”的目标，中国仍面临诸多严峻挑战。日

本、欧盟的大部分国家和地区在20世纪70—90年代就实现

了碳排放达峰，从碳达峰到碳中和有50～70年的过渡期，

而中国碳排放量占全球的29%（2019年数据），体量超过

美国、欧盟、日本的总和，而且从碳达峰到碳中和仅有30

年时间，时间的紧迫性和任务的艰巨性可想而知。与此同

时，与欧美主要国家已完成工业化、经济增长与碳排放脱

钩相比，中国目前正处于工业化阶段，能源电力需求还将

持续攀升，经济发展与碳排放仍存在很强耦合关系，如何

设计既能保持经济持续稳定增长，保障能源电力安全可靠

供应，又能实现“双碳”目标的能源体系，成为一项紧迫

而又复杂的任务。

为此，本文提出以下建议：（1）应当强化对气候风

险和突发事件对环境影响和能源安全的研究，特别是对核

电和可再生能源安全性的研究；（2）强化能源系统的安全

性和应对气候风险与突发事件的能力；（3）应当探索传统

能源和可再生能源的替代性和互补性，强化研究未来能源

体系的安全与韧性问题，积极推进分布式能源和电力数字

化，防止气候风险引起可再生能源供给中断等问题，灵活

应对和减缓突发事件对能源供应链的冲击，实现从煤炭为

主转变为以可再生能源为主的能源结构的平稳和安定的切

换；（4）充分认识实现碳达峰和碳中和目标的，艰巨性、

复杂性和风险性，在能源安全、经济竞争力、社会稳定等

多维度边界条件下，制定切实可行的能源转型路线图。

参 考 文 献

[1]International Energy Agency. Annual change in global

energy-related CO

2

emissions, 1900-2020[EB/OL]. (2020-

04-30). /data-and-statistics/

charts/annual-change-in-global-energy-related-co2-

emissions-1900-2020.

[2]International Energy Agency. Global Energy Review: CO

2

Emissions in 2020[R/OL]. [2021-03-02]. .

org/articles/global-energy-review-co2-emissions-in-2020.

[3]ZHU L, PHILIPPE C, ZHU D, al et. Near-real-time

monitoring of global CO2 emissions reveals the effects of

the COVID-19 pandemic[J]. Nature Communications，2020,

11(1): 5172.

[4]World Economic Forum. Strategic Partner of the Global

Risks Report 2017[R]. 2018.

[5]国际能源署. 世界能源展望2020[R]. 2020.

[6]清华大学气候变化与可持续发展研究院. 中国长期低碳发展战略

与转型路径研究[R]. 2020.

[7]清华大学能源经济研究所. 2060年碳中和目标下的低碳能源转型

情景分析[Z]. 2020

[8]碳中和为何能够火出圈？碳中和背后挑战到底有多大？碳中和将

带来哪些新机遇？[EB/OL]. (2021-04-12). -en.

com/finance/html/.

（本文仅代表作者个人观点，与所属单位无关）

（致谢：北京国际能源专家俱乐部总裁陈新华，瑞典梅拉达伦大学教授严

晋跃对本文一些观点作了中肯评论和重要建议，在此深表感谢！）

（作者系日本名古屋大学教授，瑞典梅拉达伦大学未来能源研究中心客座

教授，清华大学能源经济研究所客座研究员，国家发改委能源研究所客座

研究员，湖北碳排放权交易协同创新中心首席科学家）

本文标签： 能源日本气候风险电力