双碳战略下，零碳能源的“蝶变”与价值彰显

在全球发展的进程中，我们正面临着严峻的气候变化形势，这已成为关乎人类未来生存与发展的重大挑战。

双碳战略：时代赋予的绿色使命

如今，全球每年向大气排放约 510 亿吨的温室气体，为避免气候灾难，人类需停止向大气中排放温室气体，实现零排放。《巴黎协定》也明确要求缔约方立即明确国家自主贡献以减缓气候变化，让碳排放尽早达到峰值，并在本世纪中叶使碳排放净增量归零，进而实现在本世纪末将全球地表温度相对于工业革命前上升的幅度控制在 2℃以内。在此背景下，越来越多的国家将 “碳中和” 上升为国家战略，提出无碳未来的愿景。

我国作为世界上最大的发展中国家以及最大的煤炭消费国，积极响应并承担起大国责任。2020 年 9 月 22 日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布，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。这一 “双碳” 目标的提出，彰显了我国主动担当应对全球气候变化责任的大国风范，也是我国基于推动构建人类命运共同体的责任担当以及实现可持续发展的内在要求所作出的重大战略决策。

“双碳” 战略有着具体且清晰的目标。到 2025 年，绿色低碳循环发展的经济体系要初步形成，重点行业能源利用效率需大幅提升，单位国内生产总值能耗比 2020 年下降 13.5%，单位国内生产总值二氧化碳排放比 2020 年下降 18%，非化石能源消费比重达到 20% 左右，森林覆盖率达到 24.1%，森林蓄积量达到 180 亿立方米，为实现碳达峰、碳中和奠定坚实基础。

到 2030 年，经济社会发展全面绿色转型要取得显著成效，重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平，单位国内生产总值能耗大幅下降，单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 65% 以上，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，森林覆盖率达到 25% 左右，森林蓄积量达到 190 亿立方米，二氧化碳排放量达到峰值并实现稳中有降。而展望 2060 年，绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系将全面建立，能源利用效率达到国际先进水平，非化石能源消费比重达到 80% 以上，碳中和目标顺利实现，生态文明建设取得丰硕成果，开创人与自然和谐共生新境界。

其意义更是深远重大，对我国来说，“双碳” 目标是加快生态文明建设和实现高质量发展的重要抓手。着眼于降低碳排放，有利于推动经济结构绿色转型，加快形成绿色生产方式，助推高质量发展。

例如，促使传统产业向高端化、智能化、绿色化迈进，推动全产业链优化升级，带动我国经济发展实现质量变革、效率变革、动力变革，进而塑造我国参与国际合作和竞争的新优势。同时，突出降低碳排放，还有利于传统污染物和温室气体排放的协同治理，使环境质量改善与温室气体控制产生显著的协同增效作用。另外，强调降低碳排放人人有责，这有利于推动形成绿色简约的生活方式，降低物质产品消耗和浪费，实现节能减污降碳。

从国际层面看，我国的 “双碳” 战略为国际社会全面有效落实《巴黎协定》注入强大动力，重振全球气候行动的信心与希望，彰显了中国积极应对气候变化、走绿色低碳发展道路、推动全人类共同发展的坚定决心。

在整个经济社会发展领域，“双碳” 战略发挥着引领性、系统性的作用，它在深刻影响着能源领域变革的同时，也为我国经济社会发展指明了绿色、低碳、可持续的方向，驱动着各行业围绕绿色转型不断探索与实践，成为推动我国发展方式系统性变革的关键力量，引领着我国迈向人与自然和谐共生的现代化发展道路。

能源转型：迈向零碳的必由之路

在双碳战略的有力推动下，我国能源转型已迈出坚实步伐，当下正呈现出机遇与挑战并存的局面。

从取得的成果来看，我国可再生能源发展势头迅猛，装机规模不断实现新突破。截至 2024 年 9 月底，全国可再生能源装机达到 17.3 亿千瓦，同比增长 25%，约占我国总装机的 54.7%。其中，水电装机 4.3 亿千瓦，风电装机 4.8 亿千瓦，太阳能发电装机 7.7 亿千瓦，生物质发电装机 0.46 亿千瓦。2024 年前三季度，全国可再生能源发电新增装机 2.1 亿千瓦，同比增长 21%，占电力新增装机的 86%，继续保持电力新增装机的主力军地位。从发电量方面而言，2024 年前三季度，全国可再生能源发电量达 2.51 万亿千瓦时，同比增加 20.9%，约占全部发电量的 35.5%；其中，风电太阳能发电量合计达 13490 亿千瓦时，同比增长 26.3%，与同期第三产业用电量基本持平，超过了同期城乡居民生活用电量。

然而，不可忽视的是，能源转型过程中也面临着诸多挑战。一方面，新能源消纳难题较为突出。新能源发电出力具有波动性、随机性、间歇性以及时间错配等特点，相较于火电、水电等传统能源，其对电网的安全稳定运行带来更大的挑战。

当电网的可调节资源不足时，不可避免地会产生弃光弃风现象。例如 2024 年 2 月，我国风电和太阳能的利用率分别骤降至 93.7% 和 93.4%，跌破了 “95% 消纳红线”，并且在部分新能源高渗透率区域，像青海、甘肃等地，消纳压力愈发增大，利用率甚至降至 90% 以下。

同时，随着光伏发电装机容量持续增长，电网配套建设不足的问题愈发凸显，电网基础设施的建设和升级亟待解决，需要加快配套电网规划、建设工作，优化接网流程，以更好地适应新能源电力的接入和消纳。

另一方面，部分地区能源转型成本压力较大。比如建设新型储能项目、对现有电网进行智能化改造升级、布局加氢设施等都需要投入大量资金。对于一些经济基础相对薄弱的地区而言，在推进能源转型过程中，面临着资金紧张、技术人才短缺等现实问题，一定程度上影响了转型的速度和效果。

尽管存在这些挑战，但我国能源转型的大方向坚定不移，正通过不断加强技术研发、完善政策支持体系、强化基础设施建设等多方面举措，努力克服困难，抓住机遇，向着零碳目标稳步迈进。

转型方向：聚焦零碳能源

在能源转型的进程中，零碳能源无疑是核心聚焦点，其涵盖了多种类型，并且各自具备独特优势，成为推动我国能源转型的关键力量。

首先，氢气、氨气等零碳 / 低碳燃料备受关注。氢气作为一种清洁高效的能源载体，在使用过程中只产生水，不会排放二氧化碳等温室气体。通过电解水制取氢气，若使用可再生能源作为电力来源，那么整个生命周期都能实现零碳排放。

目前，氢气在交通运输领域，如氢燃料电池汽车的应用逐渐增多，在工业领域也可作为原料替代传统化石能源参与化工生产等过程，有着广阔的应用前景。氨气同样具备成为重要零碳能源的潜力，它不仅易于储存和运输，而且可以通过可再生能源制氢与氮气合成，作为燃料使用时也可实现近零碳排放，在航运等行业有望成为替代传统高碳燃料的理想选择。

其次，水电、风电、光电等可再生能源是零碳能源的重要组成部分。水电是一种较为成熟的可再生能源利用形式，通过利用水流或水压来旋转涡轮，从而产生动力并驱动发电机发电。

我国有着丰富的水能资源，像金沙江中游的多个梯级水电站，源源不断地将水能转化为绿电输送到各地，在节能减排方面发挥了积极作用。风电则是利用风力将机械运动转化为电力，我国沿海地区以及部分内陆风能资源富集区域，大规模的风力发电机组矗立，不断捕获风能转化电能，且随着技术的不断进步，风电的发电效率和稳定性都在逐步提升。而光电，也就是太阳能发电，是目前最为广泛使用的零碳能源类型之一，通过安装太阳能电池板来将阳光转化为电力，既可以应用在大型的集中式光伏电站，也能以分布式的形式安装在屋顶等位置，为家庭、商业和工业等不同场景供电，使用灵活性较高。

这些零碳能源之所以成为能源转型的关键所在，是因为它们契合了双碳战略对于低碳、零碳的要求，从根源上避免或极大减少了碳排放，有助于改善我国能源结构，降低对传统化石能源的依赖，提升能源供应的可持续性与安全性。同时，随着技术的持续进步和成本的不断降低，其在经济性方面也越来越具备竞争力，正逐步在更多领域实现规模化应用，引领我国能源朝着绿色、低碳、零碳的方向加速转型，助力双碳目标的顺利达成。

零碳能源的多元价值剖析

在双碳战略的引领下，零碳能源的环境价值愈发凸显，其在应对气候变化、减少大气污染以及保护生态系统等诸多方面都发挥着关键作用，成为守护我们绿水青山的重要力量。

零碳能源之所以具备如此重要的环境价值，核心在于其在使用过程中几乎不会产生碳排放，这与传统的化石能源形成了鲜明对比。传统化石能源，像煤炭、石油和天然气，在燃烧时会大量释放二氧化碳等温室气体，这些温室气体不断在大气中积聚，致使全球气候变暖，引发冰川融化、海平面上升、极端气候事件频发等一系列严峻的环境问题。

而零碳能源，例如水电，其通过利用水流的能量转化为电能，整个过程不产生二氧化碳排放；风电依靠风力驱动风机旋转发电，同样不会向大气中排放温室气体；太阳能光伏发电更是直接将太阳光能转化为电能，在能源的产生和使用环节近乎实现零碳排放。

从应对气候变化的角度来看，大力发展零碳能源能够有效减少温室气体排放，助力全球控制升温幅度，使其尽可能维持在《巴黎协定》所设定的目标范围内，避免因气候变暖而造成的灾难性后果。以我国为例，近年来我国可再生能源装机规模持续快速增长，风电、光电等零碳能源的发电量不断攀升，为减少全国碳排放总量做出了积极贡献，也为全球气候治理贡献了中国力量。

在减少大气污染方面，零碳能源的作用同样不可小觑。传统化石能源燃烧除了释放二氧化碳外，还会产生二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物，这些污染物是造成酸雨、雾霾等大气污染问题的罪魁祸首，严重危害人体健康以及生态环境。

与之相反，零碳能源的使用从根源上杜绝了这类污染物的产生，能够显著改善空气质量。比如，在一些大规模应用太阳能和风能发电的地区，空气质量明显优于主要依赖煤炭发电的区域，蓝天白云的天数增多，呼吸道疾病等因大气污染引发的健康问题也有所减少。

对于生态系统的保护，零碳能源更是意义非凡。传统化石能源的开采活动，如煤矿开采会导致土地塌陷、地表植被破坏等问题，石油开采可能引发海洋生态灾难等；而水电、风电、光电等零碳能源项目在建设和运营过程中，只要合理规划、科学布局，往往能够与周边生态环境和谐共生。

例如，在一些水电站的建设中，通过建设鱼道等生态设施，能够保障鱼类的洄游繁殖，最大程度降低对水生生态系统的影响；风电场在选址时避开鸟类迁徙路线和栖息地等敏感区域，还能为鸟类等野生动物提供新的栖息场所，促进生态系统的多样性发展。

诸多实例也充分证明了零碳能源的环境价值。像宁波市首个 “零碳” 公共机构 —— 北仑区霞浦街道办事处，通过屋顶分布式光伏、新能源充电站等多种综合能源改造项目，按照 “自发自用、余电上网” 的原则，年均发电 5.36 万千瓦时，预计可节约标准煤 408 吨、减少二氧化碳排放 1090 吨、硫氧化物 8.03 吨，不仅自身实现了零碳目标，还为周边环境改善起到了积极作用。

再如电气风电汕头智慧能源示范项目，其 11MW 风机年发电量可达 4040 万千瓦时，可满足约 2 万户家庭一年的用电需求，相当于减少二氧化碳排放 3.4 万吨，为当地生态环境的保护贡献了力量。

总之，零碳能源凭借其在使用过程中的低碳甚至零碳特性，在守护绿水青山、改善生态环境等方面展现出了巨大的环境价值，是实现人与自然和谐共生的绿色发展的关键支撑。

零碳能源不仅有着显著的环境价值，其蕴含的经济价值也不容小觑，正从多个维度驱动着绿色发展，成为经济高质量发展的新引擎。

一方面，零碳能源产业自身的蓬勃发展创造了可观的经济效益，带动了大量的就业岗位并推动了上下游相关产业的协同进步。以可再生能源中的风电产业为例，从风电机组的研发、制造，到风电场的建设、安装、运维等环节，都需要大量不同专业技能的人才，涵盖了机械制造、电气工程、气象学、自动化控制等多个领域，为社会提供了众多就业机会。

同时，风电产业的发展也带动了上游的钢铁、玻纤、稀土等原材料产业以及下游的储能、电力传输等配套产业的发展，形成了一条完整且庞大的产业链，为经济增长注入强劲动力。同样，太阳能光伏产业近年来在全球范围内迅速崛起，从硅料、硅片、电池片、组件等生产环节，到光伏电站的开发建设，吸引了大量的投资，创造了数以百万计的就业岗位，并且促使玻璃、化工、电子等相关产业不断创新升级，提高了产业附加值，为区域经济的繁荣做出了重要贡献。

例如，我国西部地区有着丰富的风能和太阳能资源，通过大规模开发建设风电场和光伏电站，不仅让当地的闲置土地等资源得到有效利用，还吸引了众多能源企业入驻投资，带动了当地基础设施建设的完善以及服务业的发展，促进了当地经济的快速发展，缩小了与东部地区的经济差距。

另一方面，对于众多企业而言，零碳能源也成为了降本增效、提升竞争力的有力武器。在用电成本方面，随着零碳能源技术的不断进步和规模效应的显现，其发电成本逐步降低，越来越多的企业选择使用零碳能源供电，从而有效降低了自身的用电成本。

比如，济南临空区的中欧制造国际企业港分布式光伏发电项目，总投资约 2100 万元，并网发电后，年均发电量约 433.2 万度，光伏电站所产生的绿电由中欧制造国际企业港生产企业全额消纳，部分剩余电量返送国家电网，每年可为园区内最大用电企业节约成本 4 万元，整体帮助园区企业降低了 20%—25% 的电费成本，大大减轻了企业的运营负担。

此外，参与碳交易也是企业借助零碳能源实现经济效益的重要途径。在双碳背景下，碳排放权成为了一种有价资产，企业如果通过使用零碳能源等方式减少了自身的碳排放，就可以将多余的碳排放配额在碳交易市场进行出售，获取额外的收益。

例如，一些高耗能企业通过投资建设分布式光伏电站、采用生物质能源等零碳能源替代传统能源，实现了碳排放量的下降，然后将节省下来的碳排放配额在碳交易市场中卖出，获得了可观的经济回报。而且，在全球绿色贸易壁垒逐渐兴起的当下，企业积极应用零碳能源，实现自身的低碳甚至零碳生产，有助于提升产品在国际市场上的竞争力，满足国外客户对于绿色环保产品的需求，拓展国际市场份额，为企业的长远发展奠定坚实基础。

总之，零碳能源所具备的经济价值正全方位地驱动着绿色发展，无论是对于产业自身，还是对于广大的企业个体，都有着不可忽视的积极影响，是推动经济朝着绿色、低碳、可持续方向转型的关键因素。

零碳能源的普及和应用，对整个社会生活产生了诸多积极影响，正助力我们共创美好未来，推动社会朝着更加绿色、低碳、可持续的方向迈进。

首先，零碳能源有助于提升居民的生活环境质量。传统能源的使用往往伴随着大气污染、噪音污染等问题，影响着人们的身体健康和生活舒适度。而零碳能源在使用过程中清洁无污染，能够有效减少雾霾、酸雨等恶劣天气的出现，让居民呼吸到更加清新的空气，享受更加安静、舒适的生活环境。

例如，在一些城市的老旧小区，通过实施分布式太阳能光伏改造项目，不仅满足了居民的日常用电需求，还减少了对传统火电的依赖，小区周边的空气质量得到明显改善，居民的生活幸福感也随之提升。

其次，零碳能源是实现可持续发展目标的重要支撑。联合国制定的可持续发展目标涵盖了经济、社会、环境等多个方面，而零碳能源的发展与其中多个目标紧密契合，如确保人人获得负担得起的、可靠和可持续的现代能源服务，采取紧急行动应对气候变化及其影响等。通过大力推广零碳能源，能够保障能源的长期稳定供应，同时降低碳排放，为子孙后代留下一个适宜生存和发展的地球家园。

像我国众多农村地区，通过发展生物质能源，利用农作物秸秆、畜禽粪便等废弃物进行发电、供热等，既解决了废弃物处理的难题，又为农村居民提供了清洁的能源，促进了农村的可持续发展，助力实现乡村振兴与可持续发展目标的协同推进。

再者，零碳能源的广泛应用能够推动全社会形成绿色低碳的生活和消费理念。当人们看到身边越来越多的零碳能源项目落地实施，感受到其带来的积极变化时，会更加自觉地在日常生活中践行低碳行为，如选择绿色出行方式、购买节能电器、减少一次性产品的使用等。

同时，这也会促使企业在生产经营过程中更加注重绿色环保，研发和生产更多低碳、环保的产品，满足消费者的绿色消费需求，进而形成全社会共同参与、共同推动绿色低碳发展的良好氛围。例如，在一些开展 “零碳社区” 建设的地方，通过举办各种宣传活动、设置互动体验专区等方式，向居民普及零碳能源知识和低碳生活理念，引导居民积极参与垃圾分类、废物再利用等活动，培养了居民良好的低碳生活习惯，让绿色低碳的理念深入人心。

最后，零碳能源的发展对于构建资源节约型、环境友好型社会起到了关键作用。其充分利用自然界中的可再生资源，如太阳能、风能、水能等，避免了对传统化石能源等不可再生资源的过度依赖和消耗，实现了资源的高效利用和循环利用。

以水电为例，通过合理开发利用水能资源，将水流的能量转化为电能，在满足能源需求的同时，不会像煤炭等资源那样在开采和使用后造成资源枯竭和大量废弃物产生，有效节约了资源，保护了环境。

总之，零碳能源的社会价值体现在社会生活的方方面面，它正引领着我们朝着更加绿色、低碳、和谐的美好未来迈进，是构建可持续社会的核心力量之一。

零碳能源发展的助力与保障

在双碳战略的推动下，零碳能源领域的技术创新正呈现出蓬勃发展态势，为其进一步发展提供了关键助力，不过也仍面临着一些有待突破的瓶颈。

在生产环节，众多关键技术取得了显著进展。例如电解水制氢技术，其利用可再生能源产生的电能将水分解为氢气和氧气，若可再生能源电力来源充足且绿色，那么制取的氢气便可作为零碳能源广泛应用于交通运输、工业等领域。当前，该技术在电极材料、电解槽结构等方面不断优化，提升了电解效率、降低了成本。像国内一些科研团队研发的新型高效电解电极材料，使得电解水制氢的能耗有了明显下降。

新型储能技术也是发展的重点之一。随着可再生能源装机规模不断扩大，其发电的间歇性、波动性等问题凸显，储能技术的作用愈发关键。目前，主要的新型储能技术涵盖了电池储能、热能储能、机械储能和化学储能等类别。

在电池储能方面，锂离子电池储能市场增长迅速，从智能手机到电动汽车等领域都有广泛应用，其技术持续进步以满足日益增长的电力需求；固态电池虽尚在开发阶段，但因具备更高能量密度和更好的安全性，在大规模电网存储应用上颇具潜力。液流电池作为锂离子电池的替代品，虽市场占有率相对较低，但因具有长储能持续时间的优势，也被多个储能项目采用。

热能储能设施可利用温度来储存能量，例如熔盐储能技术，在非高峰时段将盐加热并储存，需要能源时，让盐与水作用产生蒸汽驱动涡轮机发电，在光热发电等场景应用前景良好；超临界二氧化碳储能、液态空气储能等也都在各自适合的应用场景下不断发展完善。