碳中和目標下，確定能源轉型框架路線圖核心的邊界條件就是能源消費二氧化碳排放量。按照碳達峰、碳中和的統一部署，能源消費二氧化碳排放同樣可以分為兩大階段：第一階段是2030年之前達峰，第二階段是達峰后排放量逐步減少，到2060 年減少到接近零排放的水平。能源轉型的路線圖就是能源消費二氧化碳排放量從當前的100億噸左右增加到2030年之前達峰后的峰值，然后逐步減少到接近0的減排路線圖。就整個能源系統而言，二氧化碳排放取決于兩個因素，一是能源消費總量；二是能源消費結構。因此，探討能源轉型框架路線圖需要從這兩個方面進行情景分析，基于這兩個維度的情景分析可以得出能源消費二氧化碳減排路徑。

（一）能源消費總量情景分析

21世紀以來，中國經濟快速增長，工業化和城鎮化進程加速，能源消費大幅度增加。能源消費總量從2000年的14.7億噸標準煤增加到2020年的49.8億噸標準煤，二十年間年均增長6.3%。分時期看，五年規劃期間年均能源消費增長呈增量和增速逐期“雙下降”趨勢。從“十五”到“十三五”，四個五年規劃期年均能源消費增量分別為2.29、1.99、1.47和1.28億噸標準煤，增速分別為12.20%、6.65%、3.78%和2.78%。

圖1 2000-2020 年各時期年均能源消費增長

數據來源：國家統計局官網

如果說過去二十年，工業化、城鎮化快速推進和經濟快速增長帶動能源消費需求快速增加。那么，隨著中國經濟進入新發展階段，能源消費增長也將呈現新的特征。2020年中國城鎮化率超過60%，第三產業增加值占比達到54.5%，中國經濟發展逐步進入后工業化時代，城鎮化速度將逐步放緩。與此相應地，中國經濟增速將進一步放緩，產業結構將深度調整，這必然會導致能源消費增速進一步放緩。

對于未來中國能源消費走勢，本文設定兩種情景：高能耗情景和低能耗情景。2016年《能源生產和消費革命戰略（2016-2030）》提出：2020年能源消費總量控制在50億噸標準煤以內。到2030年能源消費總量控制在60億噸標準煤以內，據此，本文將高能耗情景下2030年能源消費總量設定為60億噸標準煤，2025年能源消費總量設定為55億噸標準煤。這樣，在高能耗情景下“十四五”和“十五五”期間的能源消費增速分別為2%和1.7%。低能耗情景下，“十四五”和“十五五”期間的能源消費增速分別比高能耗情景低0.5個百分點?！笆濉逼陂g，預計能源消費增速將進一步減緩，高能耗情景和低能耗情景下的增速分別設定為0.7%和0.4%，2035年能源消費總量分別為62和58億噸標準煤。2035年以后，預計能源消費總量將有所回落，高能耗情景和低能耗情景下的增速分別設定為-0.8%和-1.0%，到2050年能源消費總量分別為55和50億噸標準煤。

表2 能源消費總量情景設定   單位：億噸標準煤圖片

（二）能源消費結構情景設定

能源結構方面，碳中和愿景下能源轉型的核心是零碳的非化石能源比重提高，本文設定未來兩種不同非化石能源消費比重的能源消費結構情景：高比重情景和低比重情景。在2020年12月舉辦的聯合國氣候雄心峰會上，國家主席習近平宣布到2030年中國非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右。2021年3月發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》提出：“十四五”時期非化石能源占能源消費總量比重提高到20%左右。據此，本文分別將20%和25%設定為低比重情景下2025年和2030年的非化石能源消費比重。

在具體實踐中，非化石能源消費比重可能努力突破所設定的目標，比如《能源發展“十三五”規劃》提出到2020年非化石能源消費比重提高到15%以上，而2019年非化石能源消費比重為15.3%，提前一年就完成了規劃設定的目標，2020年非化石能源消費比重接近16%，比預定目標提高近1個百分點。據此，本文設定高比重情景下，2025年和2030年的非化石能源消費比重分別為22%和27%。對于2035年和2050年的非化石能源消費比重，分別設定為30%-35%和75%-80%，2035年之后非化石能源消費比重每五年提高15個百分點。

根據非化石能源消費比重，考慮到煤炭、石油和天然氣的消費增長趨勢，設定未來一次能源消費結構的情景，如表3所示。近年來，雖然煤炭占能源消費總量的比重有所下降，但是消費總量上仍在增加。2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和，需要煤炭和石油消費盡早達峰而后逐步削減。未來隨著非化石能源替代高碳能源大力推進，煤炭和石油的消費比重將逐步下降。因此，本文設定煤炭消費比重由當前的56.8%逐步下降至2030年的43%-45%、2035年的35%-40%和2050年的5%-10%；石油消費比重由當前的18.9%逐步下降至2030年的16%、2035年的14%和2050年的5%。由于相對清潔低碳，天然氣被認為是可以助力能源轉型的過渡能源，未來天然氣的利用規模將進一步擴大，而2035年后隨著能源轉型加速推進，以非化石能源為主體的能源體系逐步建立，天然氣利用規模將有所回縮。據此，本文設定天然氣消費比重由當前的8.4%先逐步提高至2035年的16%，再逐步回落至2050年的10%。

表3 能源消費結構情景設定圖片

（三）能源消費碳減排路徑情景分析

能源消費總量和結構的兩種情景設定結合，組成了四種未來能源轉型和碳減排情景：一是低能耗—低比重情景；二是高能耗—低比重情景；三是高能耗-高比重情景；四是低能耗—高比重情景。二氧化碳減排速度最快的是低能耗—高比重情景，其次是高能耗-高比重情景，再次是低能耗—低比重情景，最后是高能耗- 低比重情景。低能耗—高比重情景下，二氧化碳排放量有望在“十四五”期間達峰，其余三種情景下碳達峰將在“十五五”期間實現。如圖2所示，四種情景下能源轉型和碳減排都將在2035年之后顯著加速。2030年能源消費二氧化碳排放量為97-105 億噸，到2035年下降至86-100億噸左右，到2050年降至20-29億噸，2050年可以實現能源消費二氧化碳的深度減排，有望在2060年就實現近零碳排放能源體系。上述四種情景均能夠滿足2030年前碳達峰和2060年前碳中和的要求。

圖2 四種情景下的能源消費碳減排路徑

本文基于中國溫室氣體排放情況和碳匯潛力，分析認為實現碳中和目標要求到2060年建成二氧化碳近零排放的新型能源體系。在此基礎上，從能源消費總量和結構兩個維度進行情景分析，探討滿足碳達峰、碳中和要求的中國能源轉型路線圖。分析表明，滿足碳中和要求的能源轉型一方面要加大節能力度，通過提高能效抑制過高的能源消耗；另一方面要積極有序推進能源結構調整，將非化石能源消費比重由當前的16%左右提高到2035年的30%-35%和2050年的75%-80%。

①對于中國的溫室氣體及二氧化碳排放量和碳匯量的最新數據，目前尚缺乏權威性的官方核算結果。

②為了簡化，本文對能源消費二氧化碳碳排放量的估算采用各能源品種平均排放系數，未細分考慮各種不同能源品種在不同用途中的不同排放情況，因此所得到的數值只是一個概算值，并且可能存在一定程度的高估。按照本文的估算方法2020年能源消費二氧化碳排放量為102億噸，比國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心核算值高3億噸。

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