執筆人：中國工程院原副院長、院士 杜祥琬
中國工程院重大咨詢項目《中國能源中長期（2030、2050）發展戰略研究》
表1 高耗能產品產量比較（單位：萬噸）
2000 2009
中國 世界 中國占世界比重 中國 世界 中國占世界比重
粗鋼 12770 57009 22.4% 56800 120000 47%
鋼材 14121 82847 17.0% 69600 140000 約50%
水泥 59700 175588 34.0% 163000 300000 54%
表2 基于科學產能和用能的一次能源結構情景（單位：億噸標準煤）
年份 能源總量 煤 油氣（含煤層氣等） 核電 非水可再生能源 水電
2020 40—42 22—24 約11.5 約1.7 約2 約3
2030 45—48 20—22 約13.5 約4.5 約4 約4
2050 55—58 18—20 約15.5 約9 8.5 約5
注：表中的數據并非對實際能耗量的預測，而是“以科學的供給滿足合理的需求”為基礎實現供需平衡的情景，實際的一次能源總量可能超出數億噸，如果超出過多，有兩種可能。一是煤炭的供需量顯著超出了科學產能的實際能力，使我國資源環境和能源安全態勢更加趨緊。這是科學發展不希望出現的一種情況；二是清潔能源（核電、可再生能源、天然氣）的發展顯著超出本戰略的估計，這是我們所樂見的。本戰略提出的控制總量“天花板”，不包括上述各種清潔能源。
能源科學發展是國民經濟和全社會科學發展的基礎。21世紀上半期中國經濟將經歷快速增長階段、平緩增長階段，然后過渡到中低速增長階段，并實現第三步戰略目標。過去的30年，中國經濟高速增長，成就巨大，但也積累了一系列不平衡、不協調、不可持續的深層次矛盾。中國經濟已走到了一個必須“轉型發展”的關鍵期，即由比較粗放的發展轉向科學發展，由資源的低效高消耗轉向資源的節約高效利用，由犧牲環境轉向環境友好，由投資、出口驅動轉向內需、創新驅動，由低端產業的規模擴張轉向高附加值高質量的發展。就能源而言，“十五”以來我國能源消費總量過快增長，10年增長2.2倍，對資源環境帶來巨大壓力。我國GDP目前占世界生產總值不到10%，但能源消耗已經高于20%，能源排放的污染氣體居世界首位，溫室氣體占世界總量的25%，GDP的能耗、污染排放和碳排放都過高。我國煤炭的年產量已達30億噸，其中只有不到一半符合科學產能的要求，多半產能達不到安全生產和保護環境、生態的國際標準。資源和環境代價過重、結構不良、效率偏低和能源安全是我國能源存在的主要問題。我國能源必須改變粗放的發展方式，開創一條科學的、可持續發展的新型道路。“堅持以科學發展為主題、以加快轉變經濟發展方式為主線”謀劃今后的發展。
我國可持續發展的能源戰略，可表述為“科學、綠色、低碳能源戰略”，其基本思想可概括為：加快調控轉型，強化節能優先，實行總量控制，保障合理需求，優化多元結構，實現綠色低碳，科技創新引領，體系經濟高效。其內容要點如下：
1.能源科學發展觀的內涵首先是轉變能源供需模式，使其由“以粗放的供給滿足增長過快的需求”向“以科學的供給滿足合理的需求”轉變
轉變能源供需模式是轉變發展方式的重要組成部分。這里的關鍵在于對能源供需的科學分析評估，而不是按粗放高速增長作慣性外推預測。為了科學評估能源供需，要回答兩個問題：一是能源科學供給能力是多少？其中包括對煤炭科學產能概念的認識、對其他能源發展潛力的技術、經濟分析以及對環境容量制約因素的分析。二是未來能源持續高速增長是不是合理的需求？
（1）能源科學供給能力
煤炭科學產能是指在安全、高效、潔凈、環境友好的條件下生產煤炭。根據煤炭組專家的判斷，符合科學開采的煤炭產能在20年后預計可達到34億—38億噸，而我國現在每年生產的30億噸原煤只有不到一半符合科學產煤標準。假設2020年我國就可實現科學產能34億噸（24億噸標煤），再加上水電、油氣、非水可再生能源以及核電等可預計產能，則2020年的科學供能約為40億—42億噸標煤。當然，實際的經濟運行很難完全達到科學產能的要求，可能超過幾億噸，若超過很多，只有靠粗放挖煤來實現，導致資源、環境的約束進一步趨緊。
國內生態環境制約因素不斷加強。環境污染和生態破壞造成的損失占當年GDP的3%—4%，一些污染嚴重地區的環境污染損失已經占到GDP的7%以上。環境污染已對人體健康產生明顯影響。城市空氣中顆粒物污染導致的健康危害在城市病死因中所占比例達13%。環境污染與能源結構和粗放發展方式關系密切。
（2）未來能源需求持續高速增長并不合理
表1為2000年與2009年幾種高能耗產品產量對比。由表中可知，我國高能耗產業已進入飽和期，可以滿足相當大規模的基本建設需求。現有產能可滿足每年完成25億—30億平方米建筑竣工面積、10萬公里公路、7000公里高速公路、6000公里鐵路、1500公里高速鐵路和改建新建20個機場，已經超出合理建設規模的需求。同時，建筑節能、交通節能等領域節能潛力明顯。三大產業結構調整節能潛力大。高能耗產業不應也不可能持續高速增長。
如果我國在2020年單產能耗比2005年降44%，2030年單產能耗比2005年降68%，那時，仍比日、歐的能耗強度高一倍，而今后發達國家的能源強度將繼續明顯下降。我國能源需求不應長期持續保持高增長。因此，我國從人均4千美元發展到2萬美元，不能長期依靠初級生產力要素的投入，而要轉變到注重質量、效益，創新驅動、內需驅動、健康消費的科學發展軌道上來。必須過渡到以更為先進的產業作為經濟增長點。逐步降低能源彈性系數，既是必要的，也是可能的。
2.科學地認識2050年前我國能源發展階段的戰略定位
2050年前的40年，是我國能源體系的轉型期。能源體系要從現在比較粗放、低效、高排放、欠安全的能源體系，逐步轉型為節約、高效、潔凈、多元、安全的現代化能源體系，能源的結構、“顏色”、質量都將發生革命性的變革。2050年后，我國將擁有一個中國特色的能源新體系，我國將進入比較自由的綠色、低碳能源發展階段。我國未來的能源是可持續發展的，這是一個重要的戰略判斷。
2030年前的20年，是上述能源轉型期中的攻堅期（困難期）。其間，要花大力氣形成節能提效機制、實現新型能源（包括核能、可再生能源等）的突破、化石能源的潔凈生產和利用、實現污染排放和溫室氣體排放的控制。石油安全供應和替代、電力系統優化發展、農村能源形態的顯著進步等一系列重大問題得到基本解決。
2020年前的10年，特別是“十二五”，是上述攻堅任務能否完成的關鍵期，是全面轉向科學發展軌道的關鍵期。為經濟轉型應實現重大調整，能源消費增長結構將有顯著變化，節能、提效、減排取得新的明顯成效，并逐步實現能源供需模式的轉變，實現可持續的供需平衡以支撐科學發展。
3.能源科學發展必須強化“節能優先、總量控制”戰略
節能、提效、合理控制能源需求，是能源戰略之首。對我國這個人口大國，人均資源短缺的國家，必須確立“人均能耗應控制在顯著低于美國等發達國家水平”的戰略思想。美國的人口占世界總人口的5%，卻消耗世界每年能源總量的20%，這樣的人均能耗是不可取的。
基于對我國經濟結構調整必要性和可能性的分析，對我國單位GDP能耗的分析和結構節能、工業節能、建筑節能、交通節能及社會消費節能潛力的分析，我國的節能提效不僅必要、而且可能。這項戰略旨在使實現國家第三步戰略目標的總能耗（特別是煤炭石油消耗“天花板”）最小化，以較低的能源彈性系數（＜0.5，并隨時間進一步降低）來支撐經濟發展。
2015年能源消費總量掌握在40億噸標準煤是一個合適的控制目標（這里已經考慮了容忍一定程度的非科學產能。）。按2010年能源消費總量32.5億噸標煤，“十二五”平均GDP年增長8%，實現五年能源強度下降16%計算，2015年能源消費總量即是40億噸標煤。16%的節能降耗目標相對保守，實際執行仍然有比較大的提高空間。如果GDP增長速度達到9%，則需適當加大節能力度（能源強度下降19%），仍可把能源消費總量控制在40億噸標煤。實際上，如果工作做得好，“十二五”能源強度再下降20%也是可能的。
實現能源消費的總量控制既要控制GDP能源強度，又要控制年均GDP過快增長。“十二五”期間GDP平均增長8%，已經是一個很積極的高水平增長目標。當前我國面臨盡快轉變經濟發展方式的內外巨大實際需要。從國內經濟環境看，目前的高增長率過多依靠投資。投資率過高，一方面過多地擠壓了國民收入中的消費比例，使多數普通勞動者的可支配收入增長受到了嚴重制約，限制了拉動消費性內需；另一方面又進一步擴大產能過剩，使投資效益不斷下降。同時由于投資高速增長主要依靠銀行信貸擴張，流動性過高問題依然明顯，通脹壓力持續不減，導致國民財富進一步流失。從國外經濟環境看，進一步擴大外需的空間總量有限。同時，繼續依靠加工、依靠低價勞動和資源投入，從而大量增加進口，已經很難支撐經濟增長和提高國民收入。因此8%的高質量GDP增長是十分積極而適當的。
4.能源科學發展必須確立“煤炭科學產能”的概念，努力實現煤炭的科學開發和潔凈、高效利用與戰略地位調整
煤炭目前是我國主力能源，煤炭的洗選、開采和利用必須改變粗放形態，走安全、高效、環保的科學發展道路，煤炭在我國總能耗中的比重應該也可能逐步下降，2050年可望減至40%（甚至35%）以下，其戰略地位將調整為重要的基礎能源。
應該盡量降低煤炭消費增長速度，使煤炭消費總量較早達到峰值，使一次能源增量盡可能由潔凈新能源提供。要樹立“煤炭科學產能”新概念，實現煤炭安全高效生產、煤炭的清潔高效利用。根據科學產能的要求，應該也可以把合理的煤炭安全產能控制在38億噸以內。同時，報告給出了煤炭“潔凈化度”的概念和定量描述，可作為該行業的一個考核指標。
5.能源科學發展必須確保石油、天然氣的戰略地位，增大天然氣的比重
確保石油在今后幾十年的安全供應和能源支柱之一的穩定戰略地位。石油國產控制在每年2億噸（或近2億噸）可繼續保持幾十年，但我國石油儲采比較低，對外依存度將進一步走高。石油的戰略方針是：大力節約，加強勘探，規模替代，積極進口（消費和戰略儲備）。
天然氣（含煤層氣、頁巖氣和天然氣水合物等非常規天然氣）是較潔凈的化石能源。我國潛在資源較豐富，應該也可能大力發展天然氣能源，并將它放到能源結構調整的重點地位上來，增大其在我國能源中的比重。2030年可達到國內產天然氣3000億方，加上進口可達4000—5000億方，將占到一次能源的10%以上，天然氣將成為我國能源發展戰略中的一個亮點和能源結構中的綠色支柱之一。
6.能源科學發展必須努力優化能源結構，加快非化石能源的發展
● 積極、有序發展水電，大力發展非水可再生能源
水電是2030年前可再生能源發展的第一重點。由于其資源清晰、技術成熟，在國家政策上，應在做好生態保護的同時，促進其積極、加快、有序發展。預計2020年、2030年和2050年水電分別達到裝機3億千瓦、4億千瓦和4.5—5億千瓦。
因地制宜，積極發展非水可再生能源。太陽能資源豐富，可利用的太陽能發電資源約20億千瓦；風能資源大于10億千瓦，陸上大于海上；生物質能資源約3億噸標煤，并有培育的潛力。我們應盡早使風能、太陽能、生物質能等成為新的綠色能源支柱。
2020年前應重在核心能力的創新、技術經濟瓶頸的突破，重點解決風電提高經濟效益、太陽能光伏與光熱發電降低成本、間歇性能源并網和纖維素液體燃料技術等，扎實打好基礎，做好示范，逐步產業化、規模化。大力推廣已有基礎的太陽能熱利用、生物沼氣、積極發展地熱能、海洋能。高度重視垃圾的分類資源化利用。實現我國農村的能源形態現代化。
非水可再生能源在2020年、2030年和2050年的總貢獻有可能分別達到2億Tce、4億Tce和8億Tce左右。可再生能源（水和非水）的戰略地位將由目前的補充能源逐步上升為替代能源乃至主導能源之一。
● 積極發展核電是我國能源的長期重大戰略選擇
經過國產和進口并舉努力，鈾資源不構成對我國核能發展的根本制約因素，核電的安全性和潔凈性必須保證也是可以保證的。核能按照壓水堆—快堆—聚變堆“三部曲”的基本路線圖可實現長期可持續發展。核能絕不僅僅是核電站，而是一個產業鏈，包括核資源、核燃料循環、核電站、后處理、核廢物處置等。在目前壓水堆為主的發展階段，應充分發揮已成熟的二代改進型的作用，發展沿海和內陸電站，同時積極試驗和掌握三代技術。推動中國快堆技術加快發展，并支持創新技術。2020年核電可望建成7000萬千瓦，使核能和可再生能源的總和占到總能源的15%以上。2030年核電達到2億千瓦，2050年達到4億千瓦以上。2050年，核能將可以提供15%以上的一次能源。之后，核電將繼續發展，成為我國未來的主要能源之一。
● 發展中國特色的高效安全（智能）電力系統、分布式用電方式和儲能技術
在我國能源結構中，電力所占的比重將逐步增加，在電力結構中，非火電的比例將逐步增加，而煤電在電力中的比重將逐步下降，2050年可降至35%左右。
建議政府主管部門牽頭，多方參與，分析不同方案，通過科學論證，特別是安全性、經濟性論證，做好中國電力發展的規劃和電網構架的規劃；利用信息技術與電網技術的結合，建設信息化、自動化、互動化的智能電網，達到提高電網的效率、安全性，也使電網有效接納新能源的目標；做好“風、光、儲、輸、用”示范工程；重視風電和光電的非上網和分布式用電方式；多種技術并舉發展儲能技術。
7.旨在能源科學發展的綠色、低碳能源戰略是經濟—環境雙贏的戰略
實施科學、綠色、低碳能源戰略，將明顯抑制污染氣體和溫室氣體的排放。SO2等污染氣體排放，將在目前的基礎上逐步下降，并將在2030年前顯著解決污染排放問題。以CO2為主的溫室氣體排放強度將逐步降低，首先在“十二五”期間使碳排放強度再降20%，綠色、低碳能源戰略將確保我國已作出的主動承諾的兌現，并可能使我國CO2排放的總量在2030年前達到峰值，然后逐步下降，在2050年回落到70億噸/年以下的水平。之所以確定這樣的目標，首先是我國的內在需求，同時這也會在國際舞臺上為我國爭得戰略主動權。
我國承諾2020年比2005年下降40%—45%的碳排放強度主要靠節能、提效來實現。降低能耗強度的貢獻為主，非化石能源貢獻8—10個百分點，加上化石能源潔凈化的貢獻共同完成。
中國能源的二氧化碳的排放量如果按照現在的慣性發展下去，將很快突破100—120億噸／年；按照綠色低碳能源戰略會在10—20年后達到峰值（約90億噸/年）然后下降。
8.能源科學發展需要強有力的科技支撐
科學、綠色、低碳能源戰略不僅將催生新的經濟增長點，也將推動科技創新和搶占新的戰略制高點。
科技對能源的支撐涉及三個層次：一是基礎性研究，包括新材料、新工藝、新概念等的創新，例如，新型太陽能電池、太陽能熱發電新概念與技術、纖維素乙醇中酶的研究、微藻液體燃料研究、裂變聚變混合堆新概念等；二是新技術的創新，解決發展的技術瓶頸，例如，煤炭的高效安全潔凈開采技術、間歇性能源并網和分布式用電技術、煤氣化多聯產技術、核燃料后處理和核廢料處置、碳捕捉利用和儲存技術、電動車技術、海洋能利用技術、新脫硫技術、儲能技術等；三是重大工程項目和戰略性產業的支持，例如，節能技術與工程、快中子實驗堆工程、能源資源的勘探、百（千）萬屋頂太陽能工程、風、光、儲、輸、用示范工程、煤的洗選技術推廣、水電工程、智能電網等。
“十二五”期間需重點支持領域和項目包括推進核電、水電和天然氣的發展，加快煤炭潔凈化和安全生產，支持非水可再生能源的創新發展，采取有力措施改變汽車業和建筑業的發展模式等。建議國家統籌規劃、分渠道落實。
9.本世紀上半葉我國能源科學發展的展望
實施科學、高效、綠色、低碳能源戰略，預期到2030年前后我國能源發展將出現歷史性的轉折點。其標志是：節能、提效達到國際先進水平，開始引領世界節能潮流；煤炭科學高效安全生產和潔凈化達到先進水平；煤炭消費量得到控制；核電實現大規模發展并突破實驗快堆技術；天然氣和水電的開發大幅度進展；能源結構得到明顯調整，CO2的排放量達到峰值；太陽能發電、風電和生物質能等突破技術經濟瓶頸，走上大規模快速發展道路；能源科技創新能力顯著提高，達到國際先進水平。
實施科學、綠色、低碳能源戰略，預期到2050年，我國將基本完成能源體系的變革，實現能源供需模式的科學平衡。能源結構中，潔凈能源將占一半以上，并呈繼續增加勢頭，為下半世紀的發展打下堅實而良好的基礎。
2020年、2030年、2050年我國基于科學產能和用能的一次能源結構約為如下情景（表2）。
10.實施科學、綠色、低碳能源戰略的重大建議
在市場經濟的大環境下，在粗放發展的慣性力作用極強的情況下，如果沒有一只強有力的宏觀調控的大手，就難以實施科學、綠色、低碳的能源戰略。必須用強有力的政策手段，抓住“十二五”這個關鍵期，以降低GDP能源強度，控制能源消費增長速度和數量為抓手，促進發展方式加快轉變，盡早走上重質量、重效率、綠色、低碳、節約、創新驅動的發展道路。我們需要綜合運用體制機制改革、管理調控措施、經濟政策、法律、行政措施、科技創新和文化創新推進等手段，形成科學的政績考核體系和節能減排的長效機制，為綠色、低碳發展提供有力保障。
● 管理體制
國家設立能源統一主管部門，全面負責制定能源戰略。用戰略指導規劃，規劃落實戰略。能源政策、法規標準和經濟調節手段要按戰略和規劃的要求調整。以有力的宏觀調控手段，調整結構、大力節能、轉變發展方式；對能源新產業，主動進行優化引導；對爭議較大的能源重大決策，通過科學程序主動決策，使我國能源有序健康發展。
對各級政府和企業，完善科學的考核指標體系，在GDP的增速上，強調又好又快，不宜追求兩位數的增長，注重發展的質量、效益，把節能、綠色、低碳的要求作為硬指標，列入考核體系。引進化石能源消費總量控制目標，以防止盲目擴大投資，避免單純追求GDP增速。
● 經濟政策
以有力的經濟政策為杠桿，倒逼地方和企業節能減排的內在動力。完善能源立法，出臺資源稅、能耗稅、排放稅、碳稅、物業稅、調整能源價格、強化資源管理等政策，完善各類準入標準、技術標準，提高節能標準，嚴控高耗能產品出口，鼓勵高附加值產品出口，從制度上引導低耗能建筑、節能減排汽車，促進建筑業和汽車業的健康發展，適當控制我國汽車擁有率，嚴控高能耗產業的增長，大力發展生產性服務業。在“十一五”節能減排工作成效的基礎上，“十二五”再實現20%的節能降耗目標是必要的，也是可能的。
● 盡快落實一批關鍵能源政策
包括進一步發展煤炭集約科學產能，盡快用篩分洗選煤替代動力原煤；恢復水電項目審批；利用已有成熟核電技術加快內陸核電建設；全面提升天然氣加速發展所需要的體制和管理環境；加強可再生能源科技研發投入，解決可再生能源發展的系統瓶頸，調整政策支持方向；對電力發展進行包括電源和電網結構布局的系統優化規劃等。
● 建設國家級的能源科技研發機構和平臺，加快能源重大科技攻關
增加能源科技投入，對潔凈煤技術、高效能源利用技術、先進發電技術、新型用能技術、新型核電技術等，制定具體的發展路線圖并進行國家主導的科技攻關。建立新能源發展專項基金，把支持的重點放到科技研發和工程示范上去，突破技術經濟瓶頸，培養能源新科技人才，促進自主創新，增強核心能力，爭占能源發展的戰略制高點。
● 大力提倡綠色消費和生態文明理念
把資源承載能力和生態環境容量作為經濟活動的制約條件。從各級政府機構帶頭，到全民素質的提高，倡導適合中國國情的“健康的物質消費、豐富的精神追求”的消費方式、生活方式，加強與生態文明相應的精神和文化建設，使“兩型社會”建設落到實處。
“中國模式”在探索中，中國人必須創造一條可持續發展的新型道路，科學、綠色、低碳能源戰略是這條道路的要素。這條道路的創新，將是中國對人類做出的最重要的貢獻。
