碳达峰、碳中和目标下新能源应用技术

第1章能源政策：“双碳”目标下的新能源机遇与挑战

中共十八大以来，中国发展进入新时代，中国的能源发展也进入新时代。面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势，习近平总书记从保障国家能源安全的全局高度，提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，为新时代中国能源发展指明了方向，开辟了中国特色能源发展新道路。中国坚持创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，以推动高质量发展为主题，以深化供给侧结构性改革为主线，全面推进能源消费方式变革，构建多元清洁的能源供应体系，实施创新驱动发展战略，不断深化能源体制改革，持续推进能源领域国际合作，中国能源进入高质量发展新阶段。

面对气候变化、环境风险挑战、能源资源约束等日益严峻的全球问题，中国树立人类命运共同体理念，促进经济社会发展全面绿色转型，在努力推动本国能源清洁低碳发展的同时，积极参与全球能源治理，与各国一道寻求加快推进全球能源可持续发展新道路。习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布：“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。[1]”

碳达峰就是指碳排放量达峰，即二氧化碳排放总量在某一个时期达到历史最高值，之后逐步降低。其目标为在确定的年份实现碳排放量达到峰值，形成碳排放量由上涨转向下降的拐点。

碳中和即为二氧化碳净零排放，指的是人类活动排放的二氧化碳与人类活动产生的二氧化碳吸收量在一定时期内达到平衡。其中人类活动排放的二氧化碳包括化石燃料燃烧、工业过程、农业及土地利用活动排放等，人类活动吸收的二氧化碳包括植树造林增加碳吸收、通过碳汇技术进行碳捕集等。

碳中和有两层含义，狭义上的碳中和即指二氧化碳的排放量与吸收量达到平衡状态，广义上的碳中和即为所有温室气体的排放量与吸收量达到平衡状态。碳中和的目标就是在确定的年份实现二氧化碳排放量与二氧化碳吸收量平衡。碳中和机理即为通过调整能源结构、提高资源利用效率等方式减少二氧化碳排放，并通过碳的捕集、利用与存储（CCUS）、生物能源等技术及造林/再造林等方式增加二氧化碳吸收。

碳达峰是碳中和实现的前提，碳达峰的时间和峰值高低会直接影响碳中和目标实现的难易程度，其机理主要是控制化石能源消费总量、控制煤炭发电与终端能源消费、推动能源清洁化与高效化发展。

目前世界上已有部分国家实现了碳达峰，如英国和美国分别于1991年和2007年实现了碳达峰，进入了碳达峰之后的下降阶段。在英国和美国碳达峰后，两者的碳排放量并未产生直接的下降，而是先进入平台期，碳排放量在一定范围内产生波动，之后进入碳排放量稳定下降阶段。

苏里南与不丹分别于2014年和2018年宣布已经实现碳中和目标。两国的能源需求量均较低，产生的碳排放量较少；同时苏里南与不丹的森林覆盖率分别在90%和60%以上，较高的森林覆盖率提升了其碳汇能力。在这两方面的作用下，苏里南与不丹达到了碳中和。

2021年作为中国“十四五”规划的开局之年，中国全社会在政策、经济、科技等各方面都表现出了对“双碳”目标的积极响应。无论从能源的供给，还是能源的消费，碳达峰、碳中和目标的达成都离不开新能源技术的参与。要如期实现碳达峰、碳中和目标，必须加快构建以新能源为主的现代能源体系。在此背景下，新能源技术将迎来最大的历史机遇与挑战。

1.1“双碳”政策与背景

中国“3060”双碳目标，是我国按照《巴黎协定》的规定，提出的国家自主贡献强化目标。面向21世纪中叶的长期温室气体低排放发展战略，“双碳”目标……