我国自提出“双碳”目标以来，“1+N”政策体系已构建完成，并在省、市等地方层面开展了一系列试点工作。2020至2030年是我国实现碳达峰目标的重要十年，重点区域的低碳转型进程显得尤为重要。
《中共中央 国务院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》（以下简称《意见》）中明确要求，到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上；到2060年，非化石能源消费比重达到80%以上。
“我国将从依赖化石燃料转向零碳能源的轨道上。”近日，在2024年地方低碳研讨会上，中国社会科学院学部委员、国家气候变化专家委员会副主任潘家华接受了21世纪经济报道专访。他援引国家能源局的数据，我国风光发电装机之和在2024年的第一季度末，就已经突破11亿千瓦；进而他表示，2024年全国风电、光伏发电总装机容量必将超过12亿千瓦，或可达到13亿千瓦。即使按照国家能源局较为谨慎的年度风光电力装机2亿千瓦左右的速率，则到2035年我国风光电力总装机容量将超过35亿千瓦，发电量可望达到5.5万亿千瓦时；加上水电1.2万亿，核电如果包括在建和核准待建的装机容量，2035年可望到0.8万亿，即使不包括生物质能、潮汐能、地热能电力，风光水核等零碳电力在2035年，比较稳妥的发电总量，大概率超过7.5万亿千瓦时。按照2035年我国人均电力1万千瓦时匡算，届时我们可以实现零碳电力占比50%左右。考虑到我国的风光电力成本的进一步下降，以及2023年我国风光装机超过3亿千瓦的实际记录，2035年我国风光装机规模很可能较大幅度超过35亿千瓦的总计容量，如果按全国总发电量15万亿千瓦时进行测算，我们不可能做到美国在2035年无碳电力的水平，但我们有较大可能做到零碳电力占比55%左右。
（中国社会科学院学部委员、国家气候变化专家委员会副主任潘家华 图片来源：活动主办方）
“我们未来要实现转轨脱离化石燃料，需要从生产到消费终端建立起一套完整的零碳产业体系。”潘家华建议将乡村重新界定为农副产品生产基地和零碳能源的生产基地。
潘家华向21世纪经济报道解释，零碳能源的产业体系不可能集中在大城市，而是相对分散的，特别是零碳风光发电设备的安装、电力的生产，只能是在农村、在地方，因此产生的效益、增加的就业也都在自然空间较为广袤的县域、乡域这些地方，这是地方转型发展的机遇所在。
《21世纪》：如何理解“零碳”这一概念？
潘家华：目前关于“零碳”有三种解读。第一种解读是温室气体的净零碳排放，温室气体源的人为排放与人为汇的清除之间的平衡，即巴黎协定所规定的碳中和的内涵界定。这一解读比较“官方”，但问题在于对于非二氧化碳温室气体的统计监测存在较大的误差或不确定性，存在一定的操作性困难。第二种解读是碳排放的净零，主要涉及二氧化碳和甲烷两种最为主要的温室气体，测度统计相对准确，移除技术路径也较为明确。但农业生产和人为影响的自然生态系统变化所产生的生物质源的二氧化碳和甲烷的排放源和移除汇，例如水稻种植的甲烷，不仅是自然碳循环的内容，而且涉及人的基本生存，测算和考评也存在困难。第三种也是我比较赞同的，将“零碳”解读为化石燃料使用的完全归零，在实际操作中具备高度的可行性和有效性。
在讨论地方低碳转型的过程中，我也倾向于使用“零碳转型”这一表述，因为“低碳”的具体标准往往难以明确界定。提到降碳、减碳，政府、企业、消费者各方都可能会感受到一定的压力和负担。我建议换一种思路鼓励、支持、提倡零碳可再生能源产业体系的发展，以及零碳产业产品的市场推广和消费。
《21世纪》：如何才能实现“零碳”转型？
潘家华：如果我们要实现零碳转轨，脱离化石燃料的话，我们必须从能源产业体系开始，全面结合市场的途径来脱离化石燃料。化石燃料的勘探、开采、运输、加工、转换到最后的消费，从生产到终端消费，这是一个庞大的产业体系。切换到零碳可再生能源的发展轨道，也必然涉及零碳能源设备制造、运输安装、生产维护，以及与之相匹配的终端用能设备的制造和消费。
《21世纪》：零碳能源的产业体系组成有哪些？各自起到哪些作用？
潘家华：零碳能源的产业体系组成主要有三部分，一是零碳能源的生产体系，二是零碳能源的储能体系，三是零碳能源的终端消费体系。
生产体系是保证零碳能源的量的充裕性；储能体系是能源的储存，保证质量以及品质的可靠性；零碳能源终端消费体系用来保证零碳可再生能源具有匹配性。如果我们现在还用燃油汽车，那就不是零碳，我们必须有这样的终端消费跟零碳再生能源的生产和储存体系相匹配。
零碳能源的生产体系包括风、光、水、生物质能等零碳能源设备。风机、光伏组件、水坝水轮机等，人们以为这些都是高耗能的产品，然而高耗能并不必然高排放，高耗能可以零排放。风机制造、光伏组件等都是属于零碳能源产业的设备制造，其安装、运行、维护属于零碳能源生产。
零碳能源生产还有一个非常重要的，也是化石燃料产业体系所不具备的内容。那就是，可再生能源具有间歇性，所以必须要有储能体系。现在各种物理、化学的储能是相当大的产业体系，从储能产业的设备制造到安装、运行、维护还有最后的回收利用，这也是一个新的产业体系。
零碳能源产业体系就是我们相对应的终端用能体系。与原先主要依赖于化石燃料的集中供暖相比，现在热泵供热是分散式的，是更灵活和高效的能源利用方式。电动汽车作为终端，终端体系也必须由零碳可再生能源的生产、设备制造生产与储能体系相对应。
《21世纪》：如何看待零碳能源的发展趋势？
潘家华：2021年9月，《意见》中明确要求，到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。据我了解，截至4月底，全国风电、光伏发电累计装机超过11亿千瓦。所以，我认为，在2024年实现全国风电、太阳能发电总装机容量超过12亿千瓦的目标没有问题。
《意见》提出，到2060年，非化石能源消费比重达到80%以上。我认为，这一目标是可以达成的。根据现有的政策规划，2023年化石燃料占比约83.7%，2060年其比例将降至20%以内，这一转变实质上等同于我国将从依赖化石燃料转向零碳能源的发展轨道上。尽管在表述中并未直接使用“零碳”这一词汇，但《意见》中隐含的目标导向清晰明确，即实现从化石能源向零碳能源的转型。
在2023年，我国新增风光装机已占据全球新增总量的60%，超过3亿千瓦。若依据国家能源局的政策导向，2024年计划将风光装机规模加以压缩，至2亿千瓦左右。考虑未来11年的发展轨迹，结合2035年的目标，我们预计在这11年间，风光装机将至少增长22亿千瓦。将这一增长量与现有的12亿千瓦相加，总装机规模将达到34亿千瓦，因此，我们有充分的信心认为，实现超过35亿千瓦的风光装机目标并无任何问题。
在考虑到超过35亿千瓦的风光装机规模时，海洋风电能可以高达3000-4000小时以上的年运行时间，我们在此仅采用保守的风电小时数2300作为匡算基准。鉴于光伏装机通常的运行时间在900-1800小时之间，我们采用平均1300小时进行计算。根据这些数据，预计到2035年，风光电力装机预计将实现发电量5.5万亿千瓦时。同时，水电预计将贡献1.2万亿千瓦时，核电将提供0.8万亿千瓦时，三者合计将达到7.5万亿千瓦时。
2023年全国总发电量才9.6万亿千瓦时，现在大家感觉2035年国家自主贡献目标很难确定。显然2035年我们难以实现美国提出的100%零碳电力，但是至少50%零碳电力是可以实现的。假设到2035年我国人均用电1万亿千瓦时，发电总量15万亿千瓦时左右，我们可以实现50%零碳电力.考虑到风光电力成本的进一步下降，风光装机很有可能达到40亿千瓦，2035年我们的零碳电力占比也有可能做到55%左右。
《21世纪》：目前，还有不少发电企业的火电业务是重要的创收来源，实现零碳转轨上还存在哪些挑战？
潘家华：化石燃料的逐步退出是一个系统性、持续性的过程，而非一蹴而就的简单转变。化石燃料现在占着的不仅仅是一席之地，还是非常重要之地，我们还在化石燃料的轨道上。再转到零碳轨道上还要运行一段时间，化石燃料不可能，也没必要一步退出。
其次，我们还要注意，化石燃料具有辅助功能。在零碳轨道还没有建成、运行的情况下，肯定还需要化石燃料轨道。化石燃料对零碳可再生能源的基础设施等技术资源可以进行相应的辅助帮扶，推动零碳可再生的轨道尽快发展起来。
在对待化石燃料的问题上，我们必须采取长远、战略且科学的视角进行审慎研判。在2050年或2060年前，基于其经济回报，做出有序减退的规划。同时，我们也应充分认识到化石燃料在应急和备用方面的功能，化石燃料的基本退出并非意味着绝对的、百分之百的退出。
《21世纪》：在“零碳转型”的主体建设方面有哪些建议？
潘家华：在政策制定的过程中，我们必须审慎考虑平衡各方的利益主体。值得注意的是，负责零碳可再生能源生产设备的制造、安装以及储能设备主体主要是民营企业，是市场主体中最有活力的部分，承载着解决国计民生问题重要的功能。对于这些部门，我们必须明确其运行规范，确保它们能够在合法合规的框架内健康、稳定地发展。
《21世纪》：推动零碳能源的发展，对于地方零碳转型的机遇何在？
潘家华：零碳能源产业体系现在都在相对分散的地方。无限“风光”没法建在城市，只能建在乡村，产生的效益、增加的就业都在地方，零碳产业体系很显然就是地方的机遇。因此，要把乡村重新界定为农副产品生产基地和零碳能源的生产基地。
《“十四五”可再生能源发展规划》提出，扩大乡村可再生能源综合利用，实施“千乡万村驭风行动”、“千家万户沐光行动”。近日，国家发展改革委、国家能源局、农业农村部联合印发《关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知》。不仅在山区、荒漠和海域我们可以建风光生产基地，实际上，在包括平原在内的所有乡村，都可以开展风光电力设备的安装和零碳电力的生产。在欧洲，许多风机就安装在农田区域。建筑屋顶、道路也可以安装小微风机。我们在北京的一个平原乡村调研，发现一个村有6000多亩土地，现在700多户人家。试想：如果按每个风机5.5兆瓦至7.5兆瓦的装机容量。每户屋顶80平米光伏装机10千瓦，只是500户安装，可以达到5兆瓦。若安装15个此类风机，加上屋顶光伏，风光总装机容量将达到100兆瓦。预计年发电量可达到2亿千瓦时，为该村及周边地区提供稳定、清洁的能源支持。
一个村庄若能产出2亿千瓦时，其产值达到1亿元，是民生福祉的改善，是乡村振兴的动力源泉。
若以北京实现零碳、达到碳中和为目标，预计需消耗1800亿千瓦时。在此背景下，该村庄能够贡献1亿千瓦时的生产能力，凸显了乡村作为能源生产基地的潜力。然而，我们必须正视农副产品生产领域长期存在的弱势地位，其收益水平相对低下。而能源生产领域的崛起，不仅关乎当前的能源安全，更能带来资金消耗的大幅减少，乡村能源生产的重要性不言而喻。
《21世纪》：什么是“零碳微单元”？
潘家华：我们在通州区开展零碳微单元的建设研究。所谓零碳微单元，是一个包括发电、储能、终端用能系统，包括屋顶光伏系统、储能电池、终端用能包括家用电器、充电设施以及热泵供热系统，旨在实现自给自足的能源利用。目前的户用零碳微单元，大约20千瓦的光伏装机容量，10千瓦时的储能，结合充电与热泵系统，预计年发电量可达26000千瓦时。
之所以开展零碳微单元的建设研究，动因在于当前国家电网的消纳能力受限，部分地区已处于限制发展区，禁止新增上网电力。因此，我们采取零碳微单元模式，不仅在于实现电力自给自足，也在于减轻电网负担。在电网电力冗余时，将光伏电力储存在电池内；所储存的电力，可以在没有阳光时供电，也可以在电网需要电力时，将零碳电力出售给电网。这样，不仅不给电网增加消纳压力，而且给电网提供零碳电力。
据估计，我国乡村和城市郊区，总量上有3亿至4亿个潜在的建筑单体可以建设零碳微单元。若每个单元年均发电量为26000千瓦时，那么1亿个单元的总发电量将达到2.6万亿千瓦时。目前，我们的建设研究方案已完成设计，预计于7至8月份开工建设，并在9月份呈现初步效果。
