面向碳中和的能源供需双侧协同发展研究.docx

    面向碳中和的能源供需双侧协同发展研究    林伯强 占妍泓 孙传旺Summary：构建清洁低碳、安全高效的能源体系是推动我国实现碳中和目标的重中之重綠色发展的长期需要为传统意义上的能源系统协调发展注入新的理论内涵面向碳中和的能源供需双侧协同发展，是立足于绿色低碳发展背景，同时兼顾能源低碳产业链深度融合、能源产销空间均衡、能源技术耦合发展、能源市场相互联动与政策体系协调保障的全新发展方式面对现阶段我国在推动能源供需双侧协同转型方面存在的问题挑战，未来能源供需双侧协同关系需要由“被动式”协同向“主动式”协同、“弱”协同向“强”协同以及“静态”协同向“动态”协同演进，形成以“需求牵引供给，供给适配需求”的双向驱动方式能源系统的深度调整不仅要在量上解决能源供需错配问题，更要在产业、空间、技术、市场、制度等结构体系上推动能源供需双侧深度耦合Key：碳中和;能源供需平衡;政策协同;绿色低碳发展：F420，F424文献标志码：A：1007-9092（2022）03-0024-011一、引言作为世界上最大的发展中国家，我国于2020年9月提出“二氧化碳力争在2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的低碳发展目标。

但从整体排放形势来看，目前我国碳排放仍处在“总量高、增量高”的历史阶段，其中由能源活动引致的碳排放则超过85%2020年末，我国非化石能源比重约为15%，化石能源占比依然很高，转变高碳化的能源结构已经成为经济社会绿色低碳发展的基本路径与必然要求2021年9月，中共中央和国务院印发《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》（中发〔2021〕36号），提出非化石能源消费比重要在2030年与2060年分别达到25%和80%以上的阶段性目标，为能源系统的结构转型描绘了宏伟蓝图能源的广泛应用及其对经济社会的基础支撑决定了能源系统转型的复杂性从供给侧来看，能源低碳转型意味着不断增加清洁能源供给，逐步转变以煤为主的供应结构因此要求能源生产技术变革，产业结构变迁与能源生产空间布局优化等系列调整;从需求侧而言，面对绿色发展的长期目标，节能管理、清洁消费与电气化转型也必须及时到位，推动能源消费低碳化与能源生产清洁化有效衔接这又对相关的市场激励、制度建设与政策引导提出了更高要求与此同时，不同于以往对于能源供需双侧改革的问题研究主要关注能源供需的总量平衡邬亮、赵小凡、齐晔：《改革开放以来中国能源供需特征与治理模式》，《中国人口·资源与环境》，2014年第12期。

或单一的结构均衡张欢、成金华、王来峰：《中国工业化进程与能源矿产供需均衡的研究》，《中国人口·资源与环境》， 2011年第3期问题，面向碳中和目标的能源转型还需要进一步考虑能源供需双侧的减碳目标与行动步伐是否匹配的问题从根本上而言，能源体系最终能否顺利完成深层次的结构调整与清洁转型，取决于能源供需双侧的绿色低碳发展是否能够有效协同为此，本文立足于碳中和背景下的能源低碳转型要求，首先对能源供给侧与需求侧协同发展的理论内涵进行深入阐析;其次，对已有关于能源体系低碳发展的研究探索进行梳理分析，并结合时代发展需求及协同发展内涵提出能源供需双侧协同发展的整体研究框架;第三，结合现实发展特征，系统解剖能源供需体系实现低碳转型的困难挑战;第四，研究论证绿色低碳发展要求下能源供需双侧协同发展的演进目标与驱动方式;最后，结合能源系统协调发展的问题挑战和驱动机制，提出低碳约束条件下能源供需双侧协同发展的路径方案，以期为增强能源供给侧和需求侧协同管理，夯实能源经济系统韧性发展根基提供价值参考二、碳中和赋予能源供需双侧协同发展新内涵低碳发展的时代要求既给能源经济系统的体系重构施加了新压力，也给能源供需双侧协同发展赋予了新内涵。

根据协同论，复杂开放系统中的各个子系统可以通过相互作用产生协同效应王红、齐建国、刘建翠：《循环经济协同效应：背景、内涵及作用机理》，《数量经济技术经济研究》，2013年第4期因此，能源供需双侧协同发展可以概括为通过能源供给侧和需求侧相关子系统的相互影响和相互合作，最终发挥能源系统的协同效应其中，能源产业发展体系、能源产销布局网络、能源技术创新、能源资源的市场配置以及相关的政策体系则是影响能源系统协调程度的关键因素双碳”目标下，对于能源供需双侧协同发展的内涵理解还需要进一步结合绿色低碳要求，基于多重协同视角重新审视产业发展、空间布局、技术进步、市场配置与制度建设等子系统的低碳转型问题与各个子系统之间的有效衔接、相互协作和动态匹配问题基于上述分析，碳中和背景下的能源供需双侧协同发展至少应包括以下五大方面的内涵：一是能源低碳产业链的上下协同与融合发展现阶段我国能源供需两端的问题主要表现为以煤为主的能源供应结构与过快增长的能源消费需求之间的矛盾在清洁能源体系尚未建立的情况下，巨大的能源需求只能通过高碳的能源供给得到满足，推动能源产业体系清洁化发展已然成为碳中和目标下中国能源低碳转型的重中之重但高比例可再生能源系统同时也面临着电力平衡概率化、灵活资源稀缺化、源荷界限模糊化等诸多挑战鲁宗相、黄瀚、单葆国、王耀华、杜松怀、黎静华：《高比例可再生能源电力系统结构形态演化及电力预测展望》，《电力系统自动化》，2017年第9期。

因此需更加注重上下游产业链衔接、能源供应侧和消费端匹配以及能源流与信息流的双向反馈，从而实现能源产业链条在传统能源转型发展与清洁能源规模利用上的融合与平衡二是清洁能源产销的区域协调与空间均衡能源生产与能源消费的空间失衡将引致能源配置效率偏低从全国层面来看，我国清洁能源禀赋与用电负荷逆向分布，60%以上的风、光、水等清洁资源集中分布在“三北”地区和西南地区，而东中部地区却占据了全国75%以上的用电量统筹规划电源基地和输送通道以实现新能源电力的全局优化配置和供需协调发展迫在眉睫基于地区层面，分布式清洁能源布局也对区域内部电、热、气等多种能源的协同优化和局部空间内的综合能源发展提出了更高要求随着碳中和目标的纵深推进，清洁电力在能源供需系统中的渗透率将不断提升，完善能源区域空间网络布局，促进能源资源禀赋与需求负荷的空间均衡，成为推动能源供需双侧协同绿色低碳发展的重要基础三是能源技术革新有效驱动新型能源系统耦合中国的能源转型将是从煤炭时代直接迈向可再生能源时代的跨越式演进和迭代式发展核心技术突破既是颠覆以煤为主的能源结构、重构清洁高效能源体系的根本途径，也是推动能源系统有序发展的基础支撑低碳转型时代，能源系统的协调发展要求能源技术能够在供需双侧的资源优化利用、系统规划设计刘亦文、胡宗义：《能源技术变动对中国经济和能源环境的影响——基于一个动态可计算一般均衡模型的分析》，《中国软科学》，2014年第4期。

以及信息保障、运行优化、弹性强化杨建锋、余韵、马腾、张翠光、王泉：《工业革命驱动下能源与金属资源需求演变特征与前景分析》，《中国人口·资源与环境》，2020年第12期等方面实现综合应用，从而实现纵向协作视域下的“源网荷储一体化”和横向联动视角的“多能互补”，推动形成能源供给与需求响应的双向互动，最终促进能源各个子系统的耦合与协同四是市场机制切实提升能源资源配置效率能源生产与能源消费实现一体化的关键路径是通过市场实现均衡经济理论表明，市场作为“无形之手”，可以利用价格机制协调供需关系，从而凭借较低的经济成本实现资源的高效利用和有效配置解決碳的外部性必然带来一定的转型成本与代价，以市场化手段实现高碳能源与低碳能源的竞争性替代则是减轻低碳成本与转型代价的重要途径面向碳中和目标愿景，全国电力市场化改革和碳市场建设的纵深推进也意味着，推动电、碳市场形成相互联动、深度耦合的发展模式将是推进能源供需双侧协同绿色低碳发展，实现供需市场联动与价值闭环的重要一环五是政策体系科学指导能源供需双侧协同减碳能源供需体系绿色低碳发展是一项复杂的系统工程，涉及经济转型、产业升级、能源系统变革、个人和组织行为改变以及环境治理体系创新等系列问题，面临很多的挑战和不确定性，因此迫切需要制度设计和政策体系的指导与推动。

缓解能源市场准入和竞争矛盾的能源体制机制改革、推动能源供需一体化发展的健全法律体系、引导资金精准流向低碳领域的绿色金融与财税政策，以及促进公众参与绿色低碳发展的需求反馈机制等系列政策制度必须及时到位，为能源供需双侧的协同低碳转型和绿色发展提供坚实保障与有力支撑三、推进能源供需体系低碳发展的理论探索对能源体系绿色发展的研究论证离不开低碳经济增长与可持续发展等理论依据支撑近几十年来，绿色低碳、市场均衡、可持续发展与生态文明建设等相关理论研究不断推进，极大推动了能源领域的绿色低碳发展进程作为维护人类发展基础与实现经济环境和谐共荣的发展方式范英、衣博文：《能源转型的规律、驱动机制与中国路径》，《管理世界》，2021年第8期绿色发展作为未来能源转型的必然方向已经成为多数学者的研究共识何建坤：《能源革命是我国生态文明建设和能源转型的必然选择》，《经济研究参考》，2014年第43期而实现能源绿色低碳发展的根本出路，则在于能源结构清洁化、能源使用高效化和能源技术低碳化韩建国：《能源结构调整“软着陆”的路径探析——发展煤炭清洁利用、破解能源困局、践行能源革命》，《管理世界》，2016年第2期与此同时，对于低碳经济、可持续发展与生态文明的日益关注也促使学者们不断开展节能减排增效、能源环境污染治理、能源可持续发展评估等问题的积极探索段宏波、汪寿阳：《中国的挑战：全球温控目标从2℃到1.5℃的战略调整》，《管理世界》，2019年第10期。

学者们普遍认为，改变煤炭在我国能源结构中的主体地位势在必行但在能源低碳转型的具体研究与分析中，其论证视角又各有不同供给侧学派认为，能源供给是决定能源产业发展的现实基础清洁能源供给总量、供给能力、供给结构和供给安全是影响一国能源低碳可持续发展的关键因素涂强、莫建雷、范英：《中国可再生能源政策演化、效果评估与未来展望》，《中国人口·资源与环境》，2020年第3期能源体系的低碳转型需要以供给侧改革为重要抓手;需求侧学派则认为，需求牵引供给，能源需求的低碳化转型有利于倒逼能源清洁供给，同时能源需求的区域性差异也决定了能源供给必须适配能源需求因此，调整能源消费市场容量、遏制不合理能源需求、引导清洁用能等能源需求侧管理手段更为有效毕清华、范英、蔡圣华、夏炎：《基于CDECGE模型的中国能源需求情景分析》，《中国人口·资源与环境》，2013年第1期能源供需双侧协同方面，尽管尚无系统论证能源供给侧与需求侧协同发展的专门研究，但经济社会发展的结构均衡也引发了学者们对于能源供需平衡与能源系统协调发展的思考其中，能源供需总量平衡问题被摆在首要位置，能源供需总量失衡则被认为是影响能源体系协调发展最为关键的因素之一李百吉、张倩倩：《中国区域能源供需结构均衡度及经济影响分析》，《经济问题探索》，2017年第4期。

并由此涌现出了一批围绕能源结构调整林伯强、李江龙：《环境治理约束下的中国能源结构转变——基于煤炭和二氧化碳峰值的分析》，《中国社会科学》，2015年第9期能源配置效率优化Aldieri， L.， Gatto， A.， Vinci， C. P.， “Evaluation of Energy Resilience and Adaptation Policies： An Energy Efficiency Analysis”， Energy Policy， 2021，112505.、能源环境政策设计林伯强：《能源革命促进中国清洁低碳发展的“攻关期”和“窗口期”》，《中国工业经济》，2018年第6期等旨在促进能源供需总量平衡的研究例如，在要素协同配置的视角下刻画我国能源要素错配程度，并提出促进能源要素在不同效率产业间转移流动、加快构建更加市场化的能源定价机制等纠正思路Ou。