碳中和催生能源市場新格局

潘家華

（作者系中國社科院學部委員、國家氣候變化專家委員會委員）

所謂碳中和，核心要義在于能源轉型發展。而能源是一個現實經濟社會運行和日常生活不可或缺的基本元素，因而牽動著大眾的神經。科學認知“溫室效應”業已200年，聯合國第一次人類環境會議也過去半個世紀，聯合國氣候變化框架公約從啟動談判到現在，有30余年了。大家都知道化石能源“厥功至偉”，卻直到2015年《巴黎協定》才首次約定碳中和，至2021年11月在英國格拉斯哥舉行的聯合國氣候變化大會上各界高調碳中和。因為碳中和，化石能源只能“退居二線”而“讓賢”，能源市場新格局已然初現端倪。

綠色植物通過光合作用形成的碳水化合物直接或間接利用提供人類所需之能源，燃燒腐爛而將碳釋放回大氣，自然界的碳循環，原本是“中和”即平衡的。形成于地質年代的化石能源，熱值高儲運便捷成本低廉，成功啟動了工業革命，助力世界工業化城市化進程，為人類社會的財富創造和積累提供了最為基本的動能。“額外”陡增的化石能源燃燒排放的粉塵二氧化硫氮氧化合物等污染大氣，釋放二氧化碳甲烷等溫室氣體助推全球地表增溫，其不可再生的有限屬性又引發不可持續和代際公平之擔憂。讓化石能源“退役”，回歸碳中和時代，可謂“一石三鳥”，是人類可持續發展未來之必然選擇。

如何平衡必須的能源保障和碳中和的實現？無非是“兩條腿”走路：改進型技術創新提高能效而減少化石能源需求；顛覆型技術變革而獲取無碳能源服務。其中，采取建筑節能、熱電效率、能效燃油等方法，可以實現不斷低碳，但只要燃燒化石能源，就永遠不可能實現零碳而走向碳中和。例如煤電，一度電所需燃煤，從亞臨界技術450克到超超臨界技術270克，度電碳排放大幅降低，但不可能沒有碳排放。如果風電、光伏和水電，提供同質的能源服務而無碳排放，自然就是零碳了。我們需要的是能源服務，并不需要碳。技術路徑上，可再生能源電力顛覆了化石能源發電，獲得與碳無關的能源。生物質能的碳源自大氣燃燒釋放能源后回歸大氣，為碳中性能源，原則上也可歸為“零碳”或“碳中和”能源。

人類發展直到農耕文明時代，能源所需皆源自綠色植物轉換的太陽輻射能，化石能源微乎其微，因而，能效提升為第一選擇。人類步入工業文明，化石能源逐步取而代之成為主導，能效提升幅度大進步快，其間，低效而高成本的傳統風光水生物質沒有完全退出，在工業文明的創新技術下，加入高品位能源的生產與供給體系。依靠化石能源而主導人類發展數百年的工業文明，如今又走向了新階段：碳中和新時代。如果說在工業文明時代的技術創新以改進型效率提升為主、顛覆型無碳能源生產與供給為輔，那么，在碳中和時代，則是改進型與顛覆型能源技術并存，以顛覆型零碳能源生產和消費為主導的技術和市場體系。

顯然，碳中和路徑依賴于自然，能源供給和需求的格局從根本上有別于工業文明的生產和消費方式。化石能源，無論煤炭、石油，還是天然氣，都濃集儲存于地球的某一些地方，呈點狀分布。因而，其生產是高度集中，規模化大生產，遠距離配送，也就是說，產供存在空間分異，只能通過“銷”來鏈接。而無限“風光”能源，則在地球表面的任何地方，大略均衡布局；地勢地貌和大氣環流降水而形成的水能，也是廣而布之；溫濕適宜陽光所及而養育的綠色植物和依賴于碳水化合物的各種動物，遍布世界。因而，可再生能源的生產與消費，可以就近，空間重合，甚至于一體。例如，一棟住宅，屋頂和墻面太陽光伏發電，家庭供暖、照明、空調、汽車動力，可以實現自給自足。

碳中和不僅催生了能源生產與消費的格局調整，也正在從根本上改變著能源生產和消費的形態。在農耕文明時代，能源生產和消費以生物質能為主，多為一次能源，基本上為固態；在工業文明時代，能源的生產與消費形態，則趨向多元，有固態的煤炭、液態的石油、氣態的天然氣；也有經過轉換的二次能源，例如煤（石油、天然氣）轉換的電力、氫能等。各種形態的能源占比，大略均等。而在碳中和時代，不僅固態、液態和氣態等化石能源減少乃至于退出，其轉換生產的二次能源電力，也將銳減乃至于消失。除了生物質顆粒、生物質柴油、沼氣等生物質能的多種能源形態外，風光水等一次能源，將以電力為主要形態，可能輔之以二次轉換的液態氫能。地面交通燃油可以全部為電力替代，建筑供熱制冷也由電力替代。因而，能源生產和終端消費的能源形態，呈現全新的市場格局。

碳中和是一場革命，最為直接的或最為根本的是對經濟社會發展范式的轉型，催生能源生產與消費的市場新格局。