能源轉型已經成為全球共識，占全球GDP 總量70% 以上的國家和地區承諾到本世紀中葉實現碳中和的目標。發達國家的實踐表明，降低經濟發展的能源依賴度，提高可再生能源占比，建設新能源體系在技術上和實踐中都是可行的。圍繞新能源革命，全球將展開一場改變貿易規則、重塑投資格局的國際競爭、升級發展模式開展技術創新的產業競賽、重塑地緣政治關系與話語權的大國博弈。

北京大學能源研究院副院長楊雷認為，發達國家的能源轉型實踐表明，能源轉型是一項系統工程，在這個過程中，科技和商業模式創新是最大的推動力，完善的市場體系建設是基本條件。根據新能源革命與碳中和的國際經驗，建議做好能源轉型與碳中和的頂層設計，加快完善我國能源市場化改革，多措并舉優化能源轉型路徑，加快科技和商業模式創新，同時鼓勵全民參與能源轉型，達成能源轉型與碳中和的廣泛社會共識。

面對新發展階段，我國如何統籌安全與發展?

1、做好能源轉型與碳中和的頂層設計。新能源革命與碳中和是一項系統性工程，涉及能源供給側、需求側、提高能效、碳匯等多個方面，對幾乎所有行業都會帶來重大影響，需要綜合性和長期的視角，需要包括規劃、產業、市場、政策等多個層面的支持，因此頂層設計至關重要。

2、加快完善我國能源市場化改革。我國的能源和電力系統正在快速進入新階段，需要對整個系統進行優化，其中靈活的市場價格將是引導整個系統優化的關鍵因素，完善我國能源市場，還原能源的商品屬性，使市場成為優化資源配置的決定性因素。

3、多措并舉優化能源轉型路徑。隨著可再生能源技術成本的降低，電力領域去碳化難度相對較小，工業、航空等領域的相關技術仍不成熟，因此，要多措并舉，因地制宜開展新能源革命和碳中和工作。要盡快制定我國電力行業凈零排放的日程表和路線圖，淘汰燃油車的日程表和路線圖，要求新基建項目基本實現凈零排放等。

4、加快科技和商業模式創新。科技是第一生產力，科技也正在取代資源成為能源安全最重要的基石。未來除了在風、光、生物質、地熱等可再生能源領域，在氫能、儲能、核聚變能以及能源新材料等方面都有可能出現顛覆性技術，將極大地改變世界能源供需格局。

5、鼓勵全民參與能源轉型。新能源革命和碳中和是一場集技術創新、制度創新及治理體系創新于一體的全球新競賽，不僅將重塑全球產業及投資貿易格局，也事關每一個人。應加強宣傳和動員，達成最大范圍的共識，激發全民的創新力，鼓勵全民參與，打贏一場碳中和與新能源革命的“人民戰爭”。

新能源革命與碳中和已經成為國際潮流

歐美實踐表明能源轉型在技術和經濟上是可行的。過去十年，光伏發電和風力發電(以下將光伏和風電統稱為波動性可再生能源)成本大幅下降，根據國際能源署和拉扎德公司(LAZARD)統計，光伏發電和陸上風電的平均平準化度電成本分別從2000年的500美元/兆瓦時和94美元/兆瓦時，下降到2019年的70美元/兆瓦時和55美元/兆瓦時。在阿布扎比Noor Abu Dhabi百萬千瓦級光伏電站2020年4月新一輪招標中，創下了1.35美分/千瓦時的歷史最低中標價格記錄，折合人民幣每度電上網電價只有1毛錢。

值得指出的是，我國的發展階段與發達國家有所不同，我們的工業化和城鎮化還沒有完成，但新能源技術突飛猛進的發展已與一二十年前發達國家實現碳達峰時大不相同，可以說如今實現新能源革命的條件和門檻已經大大降低了。

1、全球能源轉型的趨勢與展望

全球能源轉型的基本趨勢表現為：一是低碳化。在傳統的化石能源中，天然氣的使用在過去二十年快速增長，作為一種低碳能源，在替代煤炭的過程中顯著減少了二氧化碳排放。過去10年，風、光等可再生能源的成本快速下降，風電、光伏等新增裝機快速增長，已經成為增長最快的能源品類，加速了能源系統低碳化轉型的步伐。二是去中心化(分布式)，以去中心化為特征的分布式能源正在成為傳統的集中式能源強有力的補充，改變了原來能源供應金字塔的主體結構。諸如冷熱電多能互補系統、電動汽車、屋頂光伏、余熱利用、生物質能源和多種消費側儲能等分布式能源正在改變傳統能源系統的價值鏈，也大大提升了可再生能源并入能源系統的比例。三是數字化。數字技術為能源系統的升級轉型賦能，數字化降低了分散的、小型化的可再生能源的系統接入成本，也能夠更加實時和智能地對變動性需求作出響應。數字化使供給側和需求側之間的界限變得模糊，一方面為“生產型消費者”的產生提供了條件，另一方面為更加廣泛的需求側響應創造了技術條件。IEA預測，從2020年到2025年，以風電和光伏為主的可再生能源裝機將快速超過火電，成為全球第一大發電裝機來源。

2、國際能源企業的轉型實踐

基于對能源轉型的認識，全球能源公司也正在積極投身這場意義深遠的能源革命。許多大型油氣公司都為未來幾年的發展制定了雄心勃勃的轉型目標，致力于從油氣公司轉變為綜合能源公司，并且設定了明確的減碳計劃。大型能源企業的行動有力地推動了新能源革命的進程。

3、社會共識基本形成

歐盟各國在對待氣候問題上具有較高的共識，政府決策效率也較高，尤其表現在聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提出的全球1.5攝氏度溫控目標上。盡管其在很多問題上長時間議而不決，但對簽署提高減排承諾的新一版綠色協定均高度贊成，很快就完成了法案的修訂，將原來的2050年碳減排目標從80%修改為100%，也即2050年實現溫室氣體凈零排放。

美國兩黨就氣候問題長期無法達成一致，導致其在氣候政策上出現多次反復，在實現碳中和這一目標上尚無明確立法，甚至沒有富有成效的政治協商進展。但可以明確的是，美國的氣候和能源政策目標正越來越清晰。在采取強有力的政策手段之外，美國一直是能源領域研發的全球領導者。美國擁有成熟的學術和技術成果轉化機制，大量的公共資本和私人資本爭相投入碳中和相關行業，使得其產業蓬勃發展，技術和服務世界領先，這也是美國力求保持的優勢。

新能源革命的國際經驗

1、能源轉型與碳中和需要多措并舉

實現碳中和涉及經濟社會生活的方方面面，需要動員各方面力量，尋求最合適與經濟的路徑。從能源角度來說，一方面是要減少排放，通過提高能效，提升可再生能源等零碳能源的比例以減少二氧化碳排放，另一方面是進行碳匯，除了森林碳匯，也包括碳的捕集、利用和封存(Carbon Capture,Utilization, and Storage，以下簡稱CCUS)，以消除排放后果，綜合施策。國際能源署在《世界能源展望2020》報告中提出，為實現《巴黎協定》可持續發展的目標，按照可持續發展的情景展望，到2050年，節能和提高能效對二氧化碳減排的貢獻最大，占37%;然后是發展可再生能源，占32%;CCUS、核電、燃料替代等其它技術也共同推動可持續發展目標的實現。

在能源轉型過程中，長期規劃和戰略對于引導投資者、形成社會共識非常重要，碳中和提供了一個非常重要的共同愿景，將有力地指導相關的能源、經濟及社會發展的規劃工作。

2、能源體系需要系統性升級

新型能源系統最重要的特征是低碳，主要由風電、光伏等變動性可再生能源組成，這將與傳統化石能源構成的能源系統有很大不同。一方面由于風電和光伏的發電特性受天氣影響較大，系統靈活性變得更加重要，這是因為供給側與需求側的不確定性都大幅提升了。另一方面與傳統的以集中式供能方式為主不同，分布式能源將快速增長并逐漸占據主體地位。

受風、光等波動性可再生能源對能源系統日益顯著的影響，在波動性可再生能源占高比例的情況下，能源系統能否靈活運行，是能源轉型的核心，對于確保現代電力系統的安全性至關重要。根據波動性可再生發電量占比上升對電力系統的影響及相關并網問題，IEA劃分了四個階段。

在第一階段，能源系統開始出現少量波動性可再生能源，對系統基本沒有影響或造成極小的、局部的影響。隨著波動性可再生能源發電容量的增加，負荷與凈負荷之間的差異愈加明顯，進入第二階段。在這個階段，一般通過提高供給側的備用容量和靈活性，改進系統運行方式，以更充分地利用現有系統資源，來滿足系統并網要求。而隨著進入第三階段，需要對整個能源系統進行優化，動員包括需求側響應的靈活性資源，將用電需求引導、轉移向波動性可再生能源發電量較高的時段，還需要通過終端用能電氣化創造新需求。最后，在第四階段，波動性可再生能源發電量經常會超過總體電力需求，在這個階段，需要更加先進的技術，并采用季節性儲能。

3、科技和商業模式創新是最大驅動力

能源科技的發展深刻地影響了能源格局的變遷，各國十分重視能源科技的發展，并制定了能源戰略計劃。過去十幾年的發展表明，科技正逐漸取代能源資源成為能源發展的基石，發展低成本的新能源技術是重要趨勢，其中低成本可再生能源技術是能源科技發展的重點領域。

數字技術正在給能源領域帶來深刻變革。數字技術不僅提高了自動化水平，降低了成本，而且能夠使能源系統更加適應高比例的變動性能源，提高需求側響應能力，降低能源交易成本，大大增加系統的靈活性和柔性。

綜合能源服務也正在成為能源行業商業模式的主流，相關企業利用先進的管理工具，對能源系統盡可能實現統籌和優化，就近提供能源服務，能源服務可以讓能源供應者和消費者創造新的價值。電動汽車與能源領域的協同性也日益增加，電動汽車快速發展，在成為日益重要的電力負荷的同時也成為系統靈活性的來源之一。車網融合已經在全球擁有數以百計的商業應用。

4、完善的市場體系建設是能源轉型的基本條件

發達國家經驗表明，發展高比例可再生能源，建設新型電力系統，需要完善的市場機制支持，這也是催生新的商業模式的基本條件。北美和歐洲的國際經驗證明了實時的現貨市場在優化電力系統和降低用戶用電成本方面的重要性，能源服務、儲能、氫能等都需要通過市場化的價格尋求合適的應用場景。政府定價的方式無法實時體現電力的稀缺性，也不能發揮可再生能源邊際成本低的優勢，難以消納更高比例的可再生能源。因此，建立流動性好的短期電力市場(現貨市場)是實現高比例可再生能源發展的關鍵，是對不同發電技術進行經濟調度的基礎。

隨著可再生能源發電量占比的提高，電力系統慣性降低，對穩定系統頻率和電壓等服務的需求必然會增加。未來在高比例可再生能源系統中，系統波動性增加及化石能源裝機比重的下降，要求系統優先調動其他靈活資源，如儲能和需求響應。電力市場、天然氣市場和碳交易市場的有機結合，使得新能源革命的政策環境不斷完善，有力促進了相關國家經濟發展模式的升級。

相關啟示

1、做好能源轉型與碳中和的頂層設計

新能源革命與碳中和是一項系統性工程，涉及能源供給側、需求側、提高能效、碳匯等多個方面，對幾乎所有行業都會帶來重大影響，需要綜合性和長期的視角，需要包括規劃、產業、市場、政策等多個層面的支持，因此頂層設計至關重要。

新能源革命與碳中和需要強有力的政策機制和制度的保障。應著手制定國家應對氣候變化法規，統籌能源、環境、氣候和經濟社會發展全局，以控制溫室氣體排放為抓手，推動我國經濟體系、能源系統和生活方式的綠色低碳轉型。同時對當前的政策、制度、機制和法規進行梳理完善，使之符合新能源革命的需要。

盡快啟動我國能源中長期發展戰略及規劃工作，作為市場參與者投資決策的依據。在制定規劃的過程中也要集思廣益，使各方就能源系統的發展方向逐漸形成共識，進而為制定具體政策以形成完善的市場框架提供基礎。傳統能源規劃主要集中于供給側，需求側沒有引起足夠重視。要充分做好統籌協調，整合包括能源領域不同行業之間的規劃、電力行業不同環節的規劃、需求側資源、區域間能源資源，并考慮在規劃中納入對系統靈活性的評估。

2、加快完善我國能源市場化改革

我國的能源和電力系統正在快速進入新階段，需要對整個系統進行優化，其中靈活的市場價格將是引導整個系統優化的關鍵因素，完善我國能源市場，還原能源的商品屬性，使市場成為優化資源配置的決定性因素。

目前，電力市場化改革與天然氣市場化改革均在深入推進，將為新能源革命提供強勁動力。適用于高比例可再生能源的電力市場設計需要重點關注建立電力現貨市場，發掘市場價格;改變現有電力調度方式，實現經濟調度;加強跨省跨區電力交易，提高電力供應安全性，提高系統效率，促進資源和需求的匹配;建立并完善輔助服務市場，激勵系統靈活性資源的投資和應用;探索容量補償機制，滿足系統投資充裕度要求;還應加速推進碳交易市場機制，將化石能源項目溫室氣體排放對于環境產生負面影響的社會成本內部化。

天然氣市場化改革正在深入進行，重要目標之一是建立市場化的價格體系。管網公司獨立運行后，下一步應從區域市場建設開始先行先試，做好市場設計;盡快建立托運商制度，完善容量分配機制;改革管輸費定價機制以支持“多對多”交易;建立運營調度管理辦法，完善應急制度;加強監管能力建設，大力提高透明度;堅持與國際接軌，盡早形成具有國際影響力的價格指數。加快推進全國碳市場建設，探索構建與碳排放交易機制結合的創新商務模式。建立統一的碳交易機制和碳減排核定方法，鼓勵相關能源利用行業積極參與碳交易，通過市場化的辦法降低排放，實現綠色發展。

3、多措并舉優化能源轉型路徑

隨著可再生能源技術成本的降低，電力領域去碳化難度相對較小，工業、航空等領域的相關技術仍不成熟，因此，要多措并舉，因地制宜開展新能源革命和碳中和工作。要盡快制定我國電力行業凈零排放的日程表和路線圖，淘汰燃油車的日程表和路線圖，要求新基建項目基本實現凈零排放等。

要高度重視提高能源效率，節約下來的能源是最清潔的能源。提高能源效率和發展非化石能源應并重。要統籌能源轉型和發展轉型。實現碳中和既是應對氣候變化的戰略選擇，也是實現生態環境質量根本好轉的重要措施，是對各類污染物排放的源頭治理。因此需要統籌能源轉型和發展模式的低碳轉型。

4、加快科技和商業模式創新

科技是第一生產力，科技也正在取代資源成為能源安全最重要的基石。數字技術可為能源生產、消費、技術、體制領域革命帶來新動能，在新能源革命領域以廣泛互聯、智能互動、靈活柔性、安全可控和開放共享的新一代電力系統為基礎。建議加快推動數字技術應用，以“能源互聯網”形態，打破由技術、機制等因素造成的異質能源系統之間及多元主體之間的行業壁壘與技術壁壘，推動更大范圍內的資源優化配置，構建電力、天然氣、熱力與互聯網運營商之間互惠共贏的能源互聯網生態圈，推動“物理能源消費”向“能源、信息、服務”綜合消費過渡。

能源服務正在突破原有的節能服務模式，向更加廣泛的領域發展，許多大型國際公司也都將自身定位為能源服務公司。應積極鼓勵國有企業和其它主體的能源企業，發揮各自優勢，創新商業模式，實現可持續發展。

加強碳達峰、碳中和的國際合作，加大國際科技合作力度，擴大國際合作的范圍，共同發展碳達峰、碳中和亟需的科學技術、工藝路線和商業實踐。應對氣候變化也是中美、中歐開展合作的重要抓手，應積極謀求合作，相互學習、相互促進、共同進步。

5、鼓勵全民參與能源轉型

新能源革命和碳中和是一場集技術創新、制度創新及治理體系創新于一體的全球新競賽，不僅將重塑全球產業及投資貿易格局，也事關每一個人，既是對傳統能源產業從業人員的一種挑戰，也是新能源行業從業人員的巨大機遇，從國際上的測算來看，新能源革命和碳中和將創造更多就業機會。在實現碳中和的過程中，要以人為本，加強對弱勢群體的幫扶和轉型。新能源革命是實現美麗中國的必經之路，應加強宣傳和動員，達成最大范圍的共識，激發全民的創新力，鼓勵全民參與，打贏一場碳中和與新能源革命的“人民戰爭”。

新能源革命也需要培育低碳清潔“能源文化”，將節能減排融入普通百姓的生活、行為及出行方式，讓人們通過改變生活方式和轉變思想觀念來配合、推動能源革命的實踐。