中国能源体系2060碳中和报告2022.pdf

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1、中国能源体系2060碳中和目录 序言4前言7 迈向Th态文明 7 中国目前面临的能源挑战 8 COVID-19新冠疫情的影响 9第一章实 现2060中国能源体系净零排放 10 第1部 分：加速开发清洁能源技术和燃料 11 第2部 分：支持低碳节能型选择 18 第3部 分：实施碳移除 21第二章 中 国2060年能源体系 27 经济角度 27 行业角度 30第三章迈向碳中和 36 了解能源转型的影响 37 全面、统一、可靠的政策框架 46 行业行动联盟 51 城市是变革的孵化器 52结语54 鸣谢56 术语表 56 尾注57中国能源体系的庞大规模使其成为全球实现巴黎协定气候变化目标的关键因素。根

2、据国际能源署(IEA)公布的政策远景，如果中国能够实现其公布的2030年和2060年气候目标 那么到本世纪末全球平均气温升幅将比基线缩小近0.26。反过来实现巴黎协定的目标将有助于中国乃至全球避免遭受气候变化带来的最坏影响。尤其是在未来十年，中国面临的挑战将是在经济发展带动能源需求增长的同时，减轻自身对煤炭的依赖。然 而，中国目前仍处于工业化发展阶段，水泥、钢铁和化工等重工业在经济产出中占据了相当大的比例。中国的大部分工业产能相对较新且依赖于煤炭。因 此，若要实现脱碳目标，同时避免这些工业资产提前停用造成的成本损失，就需要大力投资并转向低碳Th产工艺、技术和燃料。COVID-19新冠疫情的影响

3、COVID-19新冠疫情在世界各地引发了混乱给人类健康造成了 重 大 损 失，而 且，各种旨在控制疫情之影响的举措也造成了经济衰退。中国有效地遏制了疫情的发展并控制了疾病的传 播，从而迅速恢复了经济发展，此抗疫表现超过了其他所有主要经济体。尽 管 中 国G DP增 速 降 至4 0年来的最低水平，但 中 国 仍 然 是 全 球 唯 一 一 个 在2 0 2 0年实现经济增长(2.3%)的 主 要 经 济 体7，与全球经济形成了鲜明对比。据 估 计，2 0 2 0年，全球经济收缩超过3%8,是战后以来最大幅度的紧缩。受 此 影 响，2020年全球一次能源需求下降近4%，与能源相关的二氧化碳排放量

4、下降近6%9o随着中国经济逐渐恢复到疫情之前的水平，其碳排放量也开始增长。排 放 量 在2020前三个月平均 每 月 下 降10%之 后，在其后每个月，其二氧化碳排放量平均增长4%o 202 0年，中国二氧化碳总排放量比2019年底高出近1%，0o中国有效地遏制了疫情的发展并控制了疾病的传 播，从而迅速恢复了经 济 发 展，此抗疫表现超过了其他所有主要经济体。亮9要在未来四十年内实现中国能源体系的净零排放，中国经济必须发Th根本性的变革。中国不仅需要改变能源的Th产 方 式，还必须改变能源的运输和消费方式。为 此，中国需要开发新能 源，并将其与新技术相结合。此 外，中国还需要建立新的经济与商业

5、模式法适应直接使用能源的行业（即终端用能）以及运输和建筑行业。与美国和欧盟等成熟经济体不同，由于中国要实现与当今发达经济体相当的经济发展水平，中国能源体系的转型需要在能源需求不断增长的背景下进行”。这也为中国在开发和采用低碳技术、燃料和解决方案方面超越当前发达经济体提供了机会。自2 0世 纪9 0年代以来，中国的电力体系发展迅速。过去三十年，电力在最终能源消耗中的占比每十 年 增 长 约6%，在未来四十年，该占比还需要以更高的速度增长近9%（图1 ）。根据本报告的分析，电力在最终能源消费中的占比将从目前的23%增长至2060年的60%左右。2060年的最终电力消费总量将达到目前的三倍，建筑业（

6、住宅和商业建筑）、轻工业和道路客运等部门将基本实现电气化12o第一部分：加速开发清洁能源技术和燃料中国已经站在一些低碳技术商业化应用的前沿，例 如，太阳能和风能发电，电动汽车等。利用低碳能源加大电气化本报告勾勒的深入迅速的脱碳路径需要基于以下 前 提，即经济体尽可能实现电气化普及，同时投资于可再Th能源以及其他低碳和无碳能源（例如，核 能）发 电，以满足电力需求。由于中国已实现与当今发达经济体相当的经济发展，中国能源体系的转型需要在能源需求不断增长的背景下进行。1 1图1:中国电气化率电力在最终消费总量中的占比（%）除了终端用能（工业、运输和建筑行业）电气化以外，电解水制氢需求也将推动电力需求

7、。下一章将更详细地探讨这一点。自2030之 后，氢能需求将呈指 数 级 增 长，预 计 到2060年，该需求将刺激电力需求增长25%，中国电力系统规模几乎是目前四倍。在推进电气化的同时，中国还需要转向低碳和零碳能源发电方式。中国是全球可再Th能源发电的领军者。2015年至2019年，风力发电装机（陆上和海上）提高T79GW（60%）;太阳能发电装机提高了 161GW（几近 400%）13o2019年 至2020年，尽管面临新冠疫情，但中国在全球可再Th能源发电新增装机中的占比达到80%（约75GW）。此结果在很大程度上由一项限期政策所推动。该 政 策 规 定，先期合约装机须于2020年底之前完

8、成并网1 4o然 而，中 国 目 前 的 电 力 体 系 仍 然 以 煤 电 为 主（图2）。要实现电力体系脱碳，中国需要大幅提升太阳能和风能发电占比从 目 前 的10%增 高 至2060年 的80%0在 本 远 景 中，到2034年，太阳能和风能将超过煤炭，成为最大的电力来源。与核能发电一样丁h物质能发电有着特殊但重要的作用。自2053年起 通过结合碳捕集、利用与封存（CCUS）技 术，Th物质将为能源体系的其余部分提供了负排放源。2 0 6 0年，所有化石燃料发电都将配置CCUS从而实现碳的永久封存。要实现上述清洁能源电气化远景，中国能源体系需要系统性重大变革。图2:清洁电子满足电力需求其

9、他风能太阳能质能水电核能天然气煤电13这场重大变革中的一项关键任务将是扩建高压输电线路将可再Th能源丰富的地区尤其是北部和西部地区）与沿海能源需求较高的地区连通。十多年来中国一直在投资建设高压输电线路。中国制定了雄心勃勃的电网扩建计划，旨在为更大规模的清洁电力供应提供支持。近 年 来，中国实施了一系列里程碑项目，其中包括中 国 国 家 电 网 公 司 于2019年开通的首条绿色特高压输电线路。该线路为河南省用户输送青海省太阳能发电电力。另一个里程碑项目是中国首套大型风电网络，用于汇集内蒙古3 6个风电场的发电产出。该 电 网 于2 02 0年 建 成，将通过特高压线路向山东和江苏这两个沿海省份

10、输送电力。另一项要务是投资改善配电网。提升配电网络供电能力以实时平衡各种类型电力供应与需求利用数字技术及解决方案来构建优化、可靠、有弹性的电网。第 三 项 重 点 任 务是改善电力市场结构，以便应对可再Th能源占比较高的发电系统的间歇性。例 如，需要通过给予充分激励来鼓励企业投资于灵活发电来源、大规模储能以及智能基础设施 和 系 统，以便应对电力需求波动。促 进 区 域 与 省 级 电 力 市 场 之 间 的 互 联 互 通，这将有助于实现更高效的电网调度和平衡对于管理成本和确保供电稳定性也很重要。IEA预 计，2021年 至2060年，通过从省级调度和平衡转向区域调度和平衡，可减少100G

11、W灵活资源需求，第三章将更详细地探讨灵活资源的投资成本和系统效益。最 后，在需求侧，为扩大电气化范围，中国将需要采用新的技术和Th产工艺尽可能地实现运输业、轻工业和建筑业的全面电气化。为 此，中国将需要新建一系列基础设施从电动汽车（EV）施设 施，到新型运输传动系统，并需要为钢铁等重工业研发新的Th产工艺。14实现低碳燃料商业化：氢，生物质燃料根据本报告的分析,2060年，约60%的能源消费将实现电气化。对于剩余的4 0%较难实现电气化的 行 业，将需要推行采用低碳燃料。重型公路运输、航 运 和 航空等行业，以及钢铁和化工等重工业都需要使用便携的、高能量密度的燃料。这些目前依赖于化石燃料的行业

12、在未来将不得不转向新型低碳能源。为满足这些较难电气化行业的能源需求，氢等新型低碳燃料将发挥重要作用。根据本报告的分析，氢的消费量将从目前的极低水平增长至2 0 6 0年 的17艾 焦 耳/年 以 上。这相 当 于5.8亿 吨 煤 当 量，或者最终能源消费总量的 16%o氢将主要用于重工业、农业机械、重型公路运输、短途航空和航运（图3），其 中85%以上是通过可再Th能源和核能电力电解Th成的绿氢。2060年，尽管仍有部分氢使用煤和天然气Th成，但其规模相 对 有 限，并结合CCUSo要 于2 0 6 0年 前 实 现 这 一 部 署 规 模 意 味 着，中 国 需 要 在 未 来2 0年 内，

13、致 力 于 绿 氢 商 业化。过 去 十 年，太阳能和风能的利用成本一直在下 降，而且在未来将继续下降，这将提高氢能的商业可行性。与此同时腿着氢能使用需求日益增长，中国将需要投资建设氢能Th产、配送和储氢基础设施。所有以下投资项目需要协同发展:商业化项目、对制氢厂的初始投资，以及道路货运、航运和钢铁等终端用能行业的氢能试点项目。鉴于氢能作为低碳能源和全球增长型产业的重要 性，中国“十四五”规划将氢能产业列为未来六大产业之一。中国氢能联盟（政府支持下建立的产 业 联 盟）预 测，2 0 3 0年，氢能在中国能源体系中的占比将至少达到5%这与本远景报告中的分析一致。图3:氢能指数级增长其他航空货运

14、（道路）客运（道 路）建筑来 源：壳牌分析，基 于IEA历史数据15图 4:生物燃料将在最难减排行业发挥特殊关犍作用来源:壳牌分析.基于IEA历史数据诩 燃 料（第二代先进燃料）生物燃料（第T 弋）对 于 一 些 需 要 使 用 高 能 量 密 度 液 体 燃 料 的行 业，例 如，长 途 航 空 和 化 工 行 业，先进的T h物燃料非常重要。在 中 短 期 内，这些T h物燃料是 为 数 不 多 的 可 替 代 液 态 化 石 燃 料 的 低 碳燃料之一。根据本报告的分析T h物燃料的使用量将从目前相对温和的水平增长至2 0 4 0年的近5艾焦耳/年（图4 ）。然 而，T h物燃料需求在2

15、 0 4 5年达到 峰 值 后，将出现下降，其原因有两个：一是电气化 范围的扩大，导致公路客运对将T h物燃料与液态化石燃料掺混使用的需求减少；二是重型公路和铁路运输中氢使用量的增长。到2 0 6 0年，T h物燃料需求将缓降至3艾焦耳/年以下这些需求将越来越多地由先进T h物燃料 来 满 足，从而最大限度地减少对粮食T h产以及对广泛自然环境的影响。与此同时,T h物燃料需要在等级划分和优先排序中排在较高地位，以满足航空和化工等最难减排行业的特定需求。从这个十年开始，通过出台相关政策来鼓励T h产先进T h物 燃 料，并推动T h产 成 本 的 下 降，使这些燃料获得商业可行性并在航空等行业

16、中得到使用。目前中国的T h物燃料主要是使用传统淀粉基原料T h产的乙醇并用于工业和公路运输。此 前，也就是2 0 1 7年9月，中国设定了一个目标，即从2 0 2 0年 起，实现全国车用E 1 0乙醇汽油全覆盖。但由于担心食品供应链可能因此遭受不利影响，这一目标已被推后。这意味着中国可借此机会，将T h物燃料政策的重点重新放在第二代先进T h物燃料的推广方面。这些燃料对食品供应链的影响较小，而且更有利于环境的可持续发展。17政府需要激励Th产黄包括贫瘠土地上的Th产 者）转向可持续Th物燃料同时通过推动实施相关政策，在最难减排的行业建立Th物 燃料市场，并优先满足其能源需求。航空业就是一个例

17、子，与公路运输相比，航空业需要更高等级的Th物燃料。为支持航空业对可持续航空燃料的能源需求，有必要通过出台相关政策来推动先进Th物燃料的商 业 化，并推动其成本的下降。第 2 部 分：支持低碳节能选择随着低碳技术、燃料及产品进入市场，消费者和企业从中作出的选择将有助于加强和推动更多的变革。强劲的需求是创新的强大动力。充分发挥能源效率潜力过去二十年，中国在能源效率方面取得了显著进步，但是仍拥有继续改进的潜力。自2 0 0 0年以来，中国一次能源总需求增长了近三倍，而GDP增长了五倍以上。这使得过去2 0年，其GDP能源强度下降了45%以上。然 而，中国仍有很大的改善空间，尤其是与欧洲经济体相比。

18、2018年，德国单位GDP能源强度比中国低近40%,而英国单位GDP能源强度几乎只有中国的一半。根据本报告的前瞻性分析未来四十年能源效率将继续稳步提升。据 估 计,2020年 至2 06 0年，中国单位GDP能源强度将下降50%以上。经济增长将继续与能源消费脱钩，在 此 期 间,GDP增长将继续超过能源需求增长（图5）。低碳电气化普及趋势将在很大程度上推动总体能源效率的提升。在 交 通 运 输 行 业，电动发动机的效率为90%,即能 够 将90%的输入能量转化为动能来驱动车辆前 进，相比之下，内燃机会将60%至80%的输入能量转化为热能。因 此，电动发动机将日益取代内燃机。在 工 业 领 域，

19、可通过优化工业过程（包括轻工业电气化）来提升能源效率。在住宅及商业建筑行业，需要通过升级和隔离现有 库 存，同时实施和执行更严格的新建筑施工标准，大幅提升能源效率。随着低碳技术、燃料及产品进入市场，消费者和企业作出的选择将有助于加强和推动更多的变革。18图5:中国能源需求持续与经济增长脱钩350300250200150100 5002020 2030 2040 2050 2060来源：壳牌分析.基于IEA历史数据国民生产总值（GDP）一次能源总量（TPE）一次能源总量/国民生产总值在城市环境中，经济活动相对集中，因 此，利用数字技术辅助运输、住房、办公、能源、垃圾、水及其他城市服务的集成式智能

20、基础设施，可大幅提升能源效率。逐步提高碳价格为确保中国于2060年前实现净零排放，提高碳 价 格，6（无论通过市场还是监管手段）是至关重要的。根据本报告的分析在2030年之前的十年内,碳 价 格（包 括 显 性 碳 税/价 格 和 隐 性 监管 成 本）将 缓 慢 上 涨 至300元人民币/吨CO2。在随后的几十年，其将加速上涨，最终于2060年达至I1300元 人 民 币/吨CO2（图6）。碳价格上涨是为低碳能源领创造公平竞争环境的关键杠杆。预计在这场能源转型进程中，其作用将发Th变 化：碳价格在这十年的逐步上涨，将促使运输业、建筑业和工业等部门做出更多努力来提升能源效率和排放效率。而 且，

21、碳价格的上涨已开始推动资源（尤 其 是 资 本）在整个经济体中面向低碳技术和基础设施的重新配置。欧洲的事 实 证 明，碳定价尤其对于推动煤的退出是有效的。在 初 始 阶 段，在全面的清洁能源政策框架下实施碳定价将发挥最有效的作用。该框架鼓励创新，并包括一系列帮助企业将清洁技术、燃料和产品推向市场的政策，与 此 同 时，该框架通过 基 础设施规划，支持这些清洁技术、燃料和产品的部署和大规模使用。碳 价 格 于2030年之后才加速上涨这将为创新的蓬勃发展和新型低碳解决方案的开发留出时间。19基 于 此，消费者和企业将有更广泛的低碳解决方案可选择。一旦这些低碳解决方案接近商业可行，并且支持大规模采用

22、这些解决方案的基础设施已建立，碳价格将发挥重要作用：促使企业和消费者从化石燃料转向低碳能源，并促使其更多地选择低碳产品和服务。从长远 来 看 在 某 些 行 业，如电力行业和公路客运行业清洁能源的成本有可能达到与化石燃料相竞争的水平。然 而，航空等其他行业则可能需要持续保持较高的碳价格以弥补传统能源与清洁技术及燃料之间的差距。中国通过八个区域性排放交易系统（ETS）来实施碳定价试点。在这些经验的基础上中国建立了一套全国排放交易系统。经 过 区 域 试 点 之 后，这套全国排放 交 易 系 统 于2021年7月投入运作。目 前，其中的交易实体主要来自电力行业，涵 盖4 0亿 吨 碳 排 放。作为

23、全球规模最大的排放交易系统它覆盖了中国碳排放总量的40%左右。预计在下一个发展阶段，这套全国排放交易系统 的 范 围 将 扩 大，以包括其他行业，例 如，钢铁和化工等排放密集型行业。此 外，该系统还可能包括更多的金融实体，以便提供市场流动性等效益。预计这套全国排放交易系统的功能也将不断演变。例如从目前基于排放强度的排放上限转变 为 绝 对 排 放 上 限，以及从目前的免费配额分配转变为更多基于拍卖的分配。系统性地开发和实施这套全国排放交易系统，将是推动中国沿着一条具有成本效益的碳中和路 径 前 进 的 关 键，因为它将提供所需的明确且一致的价格信号帮助能源体系于2 0 6 0年前实现净零排放。

24、在这十年确定一个有意义的碳价格 来 推 动 减煤等举措，对该系统长期保持稳健性和可信度至关重要。图6:中国碳价格从现在到2060将持续增长元人民币/吨CO21,4001,2001,00080060040020002020 2030来 源：壳牌分析，基 于IEA历史数据20402050206020利 用CCUS技术来改造这些现有的燃煤电厂以及化工厂、水泥厂和钢铁厂等工业设施，可提供一种减排方式，而不必提前弃用这些资产。加第3部 分：实施碳移除扩大CCUS规模在全球 气 候 变 化 亟 待 媛 解 的 压 力 下，中国必须在四十年这段相对较短期限内实现净零排放。转向清 洁 能 源 和 节 能 技

25、术 是 不 够 的，中国还需要积极实施碳移除。这使得碳捕集、利用与封存（CCUS）成为中国解决方案的重要组成部分。中国不得不面对过去十年建成的大量尚有多年经济寿命的煤电设施和重工业设施。利 用CCUS技术来改造这些现有的燃煤电厂以及化工厂水泥厂和钢铁厂等工业设施，可提供一种减排方式，而不必提前弃用这些资产。有多种方法可应用CCUS。其 中 包 括：正在开发的直接从空气中捕集二氧化碳的新技术;捕集工业过程中产Th的排放捕集工业和电力行业使用能源的过程中产Th的排放以及捕集使用煤炭和天然气制氢的过程中产Th的相关排放。在向净零排放的转型进程中，利用所捕集的二氧化碳来提高石油采收率或Th产合成燃料和

26、化学品可发挥重要作用。这样做可能有助于在短期内取 代化石燃料，并提供额外的收入来源，以支持碳捕集的商业化。然 而，捕获的二氧化碳最终需要限制在永久或接近永久地质封存的用途上。在碳封存方面，中国拥有显著的地质潜力:估计地下封存量为2.4万亿吨仅次于美国。中国目前有4 0多 个CCUS试点项目，总封存量达3 00万吨，其中许多项目是与提高石油采收率相关的小型开发项目。在未来四十年这些项目的规模需要大幅扩展。2 0 6 0年，在净零排放能源体系中，每年将需要捕集并永久封存13万亿吨二氧化碳（图7）。这意味着 未 来 四 十 年CCUS的封存量需要提高4 0 0倍以上。尽管这在技术上具有可行性因为中国

27、的 许 多CCUS技术即将或者已经实现商业化，但其主要挑战在于，如何创造条件来支持利益相关方投资建设大规模CCUS设施（尤其是作为工业脱碳解决方案的CCUS设 施）。21产业集群和港口在扩大CCUS规模方面的作用工业高度集中的省份可能是合适的试点地区。地点不超过5 0 公 里 65%不 超 过 100公 里,%国 际 能 源 署 估 计，中国电力行业和重工 业 45%的 碳 排放距离潜在碳封存从 长 远 来 看 对 中 国 而 言 通 过 将 CCUS技术整合到产业集群和港口发展中，有可能实现大规模减排。这对于一些较难实施减排的工业部门尤其重要，因为这些行业在未来几十年可能一直主导中国经济。由

28、排放量较高的企业及行业蛆成的产业集群可以为建设碳捕获、运输和封存基础设施带来规模经济。同时它们还可作为法规框架实施的试点。例 如，山西、陕西和新强等煤炭在中国加快发展CCUS的进程中产业集群和港口将发挥重要作用。规模扩展将是未来的大型项目与以前的试点项目及小型独立项目之间的一项关键区别。在此背景下，通过排放源集群和基础设施共享，可带来规模效益。港口也可为CCUS的早期开发提供机 会，因 为：它们靠近潜在的海上封存 地 点；大型工业港口的脱碳潜力；以及碳排放管控基础设施的建设带来的规模经济。具有这些特点的港口包括中国东部沿海的一些工业港口,例 如，广州。图7:扩大CCUS规模来 源：壳牌分析，基

29、 于IEA历史数据中国需要从现在开始，采取公共政策行动以确保 于2 06 0年前实现上述规模的CCUSo具体行动将包括一个强有力的、不断上调的碳定价机 制，使CCUS在长期内具有商业可行性。旨在降低投资风险和资本成本的政策框架将在短期内吸引私有资本。其他一些措施，例 如，明确永久性碳封存的长期责任要求，将会促进市场更大范围地采用CCUSo此 外，对CCUS减排给予奖励（比 如，以全国排放交易系统中的碳信用的形式）将推动更多技术投资。在 短 期 内，政策行动需要包括，为捕集技术（包括直接从空气中捕集和各种终端用途，尤其是电力和工业部门）商业化提供支持。此 外，还需要发展碳运输基础设施，例 如，短

30、途货车、铁路和 驳 船，以及长途航船和管道。短期内需要采取的政策行动包括，为捕集技术（包括直接从空气中捕集和各种最终用途，尤其是电力和工业部门）商业化提供支持。23专题2：生物质能源和负排放在中国能源体系的脱碳进程中，先进T h物燃料和T h物质扮演着重要角色尤其是在电力以及航空和重工业等较难实施减排的行业。根据本报告的分析,l h物质能源总量液态T h物燃料和固体T h物质将从目前的约2艾焦耳增长至2 0 6 0年 的 近1 7艾焦耳。这与有关中国可持续T h物原料潜在数量的估计一致（考虑了将边缘土地转为种植木本T h物质和能源作物等因素）o要充分实现中国可持续T h物资源的潜力务必要采用系

31、统性的、协调的方法。在供给侧，中国需要：.从第一代T h物燃料转向第二代及其他先进 原 料；.通过开发原料收集与运输系统以及扩大先进T h物 质 能 源 产 能，扩展T h物质能源供 应 链；制定相应政策以鼓励和激励可持续T h物资源的T h产。这些政策将需要有力地划出重点区域因为不同类型的T h物质和基于T h物质的产品在全国不同地点的可获得性将有很大差别。在需求侧，中国需要：.从 在家庭烹饪和供暖中使用T h物 质，以及 在 公 路 运 输 中 使 用T h物燃料等传统模 式，转向在电力、重工业和航空等行业使用先进T h物质能源。就液态T h物燃料的T h产或固态T h物质的使用而言，通过

32、将碳捕集和封存（C C S）应用于T h物质能源可能提供一个负排放源。如前所述，T h物质发电将是中国脱碳电力系统的重要组成部分约占2 0 6 0年发电总量的6%o此 外，中国工业领域目前是T h物燃料的重要消费者，化工等行业可能需要继续使用先进T h物资源。根据本报告的分析,2 0 6 0年，商业T h物质总量在重工业最终能源消耗总量中的占比将达到6%左右。通 过 将C C S应用于T h物燃料/T h物质的T h产 和 使 用，不仅可减少二氧化碳排放，还可为整个能源体系提供一个负排放源。根据本 报 告 的 分 析，2 0 6 0年，应用了 C C S（或B E C C S ）的升物质能源在

33、二氧化碳捕集总量中的占比将达到4 2%相 当 于6亿吨的负排放。中国电力和工业设施相对较新 这也使得T h物质能源成为一个具有吸引力的减排方案。T h物质可作为即用型燃料和/或与煤共燃，来 减少这些设施的碳排放，而无须大幅调整T h产过程。这有助于避免因这些资产提前报废而产T h高昂的成本损失。利 用C C S予 以 改 造，有助于延长其使用寿命，使其转变 为 减 排 方 式，而不再是排放源。目 前，楣还利用垃圾发电来T h产大量电力和热能，这些设施通过应用C C S，可将垃圾转化为T h物 质，从而提供了又一个负排放源。在 中 国 能 源 体 系 的 脱 碳 进 程 中，先进Th物 燃 料

34、和Th物质扮演着重要角色尤其是在电力以及航空和重工业等较难实施减排的行业。现壳牌能源远景第二章通过向净零排放能源体系转型，中 国 将 在2060年建立一套完全不同的能源体系。本报告勾勒出了一条在未来四十年内实现能源净零排放的独特 路 径：该路径的基础：1.经济体深入实施电气化，并让各种低碳技术和燃料在技术和经济层面发挥潜力；2,充分发挥消费者及企业选择低碳节能产品而形成的潜在作用；3,将碳移除用于一些减排困难和减排成本高昂的行业。虽然这条路径可能发Th调 整，但 要 于2060年前实现碳中和目标，就需要在这三个方面积极采取行动。社会和政策偏好将决定这些行动之间的相互平衡。为 实 现 碳 中 和

35、，中 国 需 要 实施深入改革却在经济 层 面 和 行 业 层 面，从根本上改变自身的能源体系。从经济层面来看2060年，中国的能源结构需要从目前由化石能源占主导地位 在一次能源中的占比达88%的结构，转变为由低碳和无碳能源占主导地位（太阳能、风能、Th物质能源和核能等在一次能源中的占比达80%）的结构（图8专 题2）o与 美 国 和 欧 盟 等 发 达 经 济 体 不 同，中国的能源转 型 需 要 在 经 济 不 断 发 展 并 且 能 源 需 求 不 断增长的背景下进行。在 这 个 十 年，中国将可能从能源效率提升中获得显著效益。随着中国经济逐 渐 发 展 成 熟，其 能 源 需 求 将

36、于2030年之后放缓。从20 4 0年 开 始，由于对低碳燃料（如绿氢 等）的 广 泛 需 求，中国能源需求将仍出现一定程度的温和增长。与美国和欧盟等发达经济体不同，中国的能源转型需要在经济不断发展并且能源需求不断增长的背景下进行。在这个十年，中国将可能从能源效率提升中获得显著效益。27图 8:中国能源体系的转变 其他可再生能源风能太_ 阳能生物质能源核能一 煤炭一 天然气一 石油能源Th产方式的改变与能源消费方式的转变相匹配（图9）。建筑、公路运输和轻工业等终端用能行业将实现大规模电气化。此外再加上供给侧和需求侧实施的其他提升能源效率的举措，将导致最终能源消耗比原本水平低出39%O一些较难实

37、现电气化的部门则将继续依赖于分子。然 而，这些分子将从天然气转向氢能等气体，从石油转向可持续的液态Th物 燃 料，从煤炭转向可持续的Th物质燃料。加一 些 较 难 实 现 电 气 化 的 部 门 则 将 继 续 依 赖 于分子。然 而，这 些 分 子 将 从 天 然 气 转 向 氢 能 等气 体，从 石 油 转 向 可 持 续 的 液 态Th物 燃 料，从煤炭转向可持续的Th物质燃料。在本报告描绘的远景中，到2 0 6 0年，中国能源体系将实现净零排放，所有行业都将尽可能地接近于零碳排放。能源相关的碳排放将从目前的100亿吨左右下降到2050年 的20亿 吨 左 右，到2060年将下降至净零水

38、平。本报告预计，中国将需要结合利用以下手段:低碳技术和低碳燃料来源、节 能 行 为 和低碳选择，以及在最难实现减排的部门应用CCUS进行碳移除。具体包括，在电力和工业行业，应用Th物质能源结合碳捕集、利用与封存（BECCS），以产Th负排放（图10）o28图 9:中国能源体系转型艾焦耳/年一 燃料消费总量（不考虑能源效率提升）固态燃料一 Th物质化一 石燃料气态燃料一 氢能和Th物气一 化 石燃料液态燃料.T h 帔燃料一 化 石燃料电力一 非 化石燃料发电一 化石燃料发电20202030 2040 20502060来源：壳牌分析，基于IEA历史数据图 10:二氧化碳排放持续下降艾焦耳/年20

39、202030 20402050 2060来源：壳牌分析，基于IEA历史数据29专题3:化石燃料化石燃料在中国能源体系一次能源总消费中的占比急剧下降，尤 其 是 在2030年之后。本 报 告 假 定，中国的煤炭需求已达到峰值，并将从本世纪2 0年代中期开始大幅下降（图1 1 ）o图 11:中国化石燃料需求展望天 然 气 需 求 将 于 本 世 纪3 0年 代 到4 0年代趋于平稳，然后下降。在乘用车和轻型公路运输车辆电气化的推动下，石油需求将于本世纪2 0年代达到峰值，然后逐渐下降。2 0 6 0年，中国能源结构中将仍然存在部分化石燃料 濡 要 对 其 应 用CCUS和BECCS的负排放。从行业

40、角度来看如 前 所 述，要变革中国能源体系，需要变革能源供应和能源终端使用行业，尤其是较难实施减排的交通运输和工业等行业。目 前，工业排放占中国能源相关二氧化碳排放总量的24%，而交通运输业排放则占11%o在 工 业 中 轻 工 业 相 对 容 易 实 现 电 气 化 但 重 工业 则 需 要 能 提 供 高 热 负 荷 的 能 量 密 集 燃 料。由 于 中 国 的 重 工 业 规 模 庞 大，其中许多是世界领 先 企 业，这些难以实现电气化的挑战被放大7o例 如，中国目前的水泥和粗钢产量几乎占全球总产量的60%重要工业化学品产量占30%。中国的化工业 不 仅 是 全 球 规 模 最 大 的

41、，也是中国经济增值最大的工业领域。30目前，工业排放占中国能源相关二氧化碳排放总量的24%,交通运输业排放占11%。必图 12:重工业能源需求去碳化艾焦耳/年35302520151050生物质（商用）热能（商用）氢能电力（商用）气态煌类燃料液态烧类燃料固态烧类燃料来 源：壳牌分析.基 于IEA历史数据本报告预计，从目前到2 0 6 0 年，随着中国经济向服务业和高价值制造业转型，以及工业能源效率预期改善，重工业的最终能源消耗将显著下 降 40%（图 12）o尽 管 如 此，重工业仍然是能源需求与消费的重要来源。因 此，钢铁、水泥和化工等行业将需要优先考虑以低碳氢能和Th物质燃料来替代煤炭作为主

42、要能源。为 此，从这个十年开始，重工业需要大力投资开发基于低碳能源的新Th产工艺并予以商业化，重工业仍然是能源需求与消费的重要来源。因 此，钢铁、水泥和化工等行业将需要优先考虑以低碳氢能和Th物质燃料来替代煤炭作为主要能源。企例 如，使用绿色氢能Th产 钢 铁，以及使用Th物质能源Th产化学品。为了使这些相对较新的设施在实施减排的同时保持运行，中国重工业还需要投资确保其产能与CCUS规模相匹配。在 交 通 运 输 业，公路客运和铁路客运相对容易实现电气化。然 而，面向重型公路运输、长途航运和长途航空等其他领域的脱碳解决方案较昂贵。这些技术离商业化还有一段距离。在本报告描绘的远景中，从2040年

43、 起，中国销售的所有新乘用车均为电动汽车（2020年，占比仅 为5.7%）,其中电动汽车占乘用车车队的85%2060年，电动驱动里程在总里程中的占比 将 超 过90%（图13）o相比之下，重型公路运输部门较难实现电气化。到2060年，中国重型车辆的总行驶里程中，将 有55%由氢能驱动。航运业和航空业将最难实现减排，需要结合采用氢能和Th物燃料。改变中国的能源体系不仅需要改变能源供应，还需要使终端用能行业转向低碳能源，例 如，通过低碳动力传动系统和推进技术来实现能源低碳化。虽然在这个十年，乘用电动汽车成本有望具备竞 争 力，但其他运输领域的低碳技术离商业化还有一段距离。中国正在协同推进重型公路运

44、输中的氢能技术和基础设施的发展特别是通过向市政府提供相应激励。在国内航运和航空行业，能源需求不仅规模庞大而且在不断增长。中国在全球航空和航运活动中的占比庞大且不断增长使中国在开发新解决方案处于领先地位，即能创造变革的势头，又能从中获益。图 13:公路运输去碳化来 源：壳牌分析.基 于IEA历史数据34二氧化碳估计达4.8根据十四五规45亿 立 方 米 在 过 去15年里每年捕集的中国还致力于提高草原植被覆盖率。鼓励农民采取措施提高土壤碳含量的做法可能是另一个重要的天然碳汇。这些都是确保2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和措施的一部分。专题4:基于自然的解决方案的发展机遇据 估 计 倒20

45、50年，中国通过植树造林，有望实现每年高达10亿吨的减排量。这些自然碳汇有助于抵消航空、重工业和公路运输等快速增长行业的排放以帮助其向净零排放转型。如果将森林作为Th物质能源来源并予以可持续管理，它们将成为化石燃料的碳中和替代能源。另一方面即便不加以干预,森林也是一个天然碳汇如果结合BECCS,森林将可能成为一个负排放源（见专题2）。在 提 高 森 林 覆 盖 率 方 面，中国已取得重大进展。自上世纪七八十年代以来，中国森林覆盖率几乎翻了一番到2020年 达 到23%左右。自2005年 以 来，森林蓄积量增加了自2014年 以 来，中国已开始在内蒙古开展碳汇交易试点项目。在该项目中，企业可购买

46、碳汇以抵消各自超过排放上限的部分。随着这类机制的不断发展相关监测、报告和核查工作将愈发关键，以确保高质量的碳 抵 消，并防止这些机制削弱碳减排活动及投资。虽然我们的分析并未假设中国能源体系利用基于自然的解决方案（NBS）在2060年前实现净零排放但自然碳汇可为能源转型提供额外杠杆。例 如，森林可提供Th物质能源并充当天然碳汇。划 的 目 标，到2025年，中国森林覆盖率将提 高 至24%,这 相 当 于190亿立方米的森林蓄积量。壳牌能源远景他第三章迈向碳中和中 国 实 现2 0 6 0净零排放能源体系将是一项极具挑战性的任务，但我们相信，通过政府、企业、消费者和公民之间的利益协调，该目标是有

47、可能实现的。管理能源转型的影响，要求我们发挥优势，管控劣势，换 言 之，需 要 我 们：理解能源转型对经济和社会的影响；建立全面的政策体系；建立行业行动联盟；发挥城市作为变革孵化器的潜能了解能源转型的影响能源转型将给经济和社会活动的几乎各个方面都带来影响。了解中国能源转型的诸多影响，对其有利影响予以强化，并对其不利影响予以管控，将是取得进展的关键。宏观经济影响成本问题是脱碳工作的常见障碍。但我们也可将成本视为对经济未来增长的投资，以期在就业和总体需求方面产Th效益。能 源 转 型 委 员 会 估 计，向零碳经济的转型将 对 发 达 国 家 和 发 展 中 国 家 产Th温和的影响对2050年的

48、Th活水平影响不到0.5%20o另一方面，如果社会在缓解气候变化方面做得很少，则经济和社会将可能面临更大的负 面 影 响：海平面上升、气候模式变化影响农业和Th物 多 样 性，以及更频繁的极端天气事件。根据针对全球和国家范围的估计中国经济向净零排放转型的总体资源成本相对较小：对人均GDP和Th活水平的最终影响不到1%,从长远来 看，净零排放能源体系甚至还能创造经济效益。例 如，据 估 计,2 05 0年，中国低碳电力系统的发电和灵活性成本将低于目前的化石能源电力系统22。能源转型将给经济和社会活动的几乎各个方面都带来影响。了解中国能源转型的诸多影响，将是取得进展的关键37与中国这一大型经济体为

49、在2060年实现碳中和所需要的大规模投资和资源重新配置相比，这些宏观经济效应相对较小。例 如，作为全球GDP的一部分，支持能源向净零转变的能源相关投资每年平均只比最近几年高出1%2%然 而，就能源供应而言，需要从化石燃料向低碳电力和低碳燃料氢能和先进Th物质燃料等作出重大的投资再分配。利用低碳电力资源来实现大规模电气化就是一个很好的例子。这 意 味 着，需要建立一套以风能和太阳能等可变可再Th能源为主的电力系统。为管控这些低碳能源的间歇性（例 如，在无阳光或无风情况下），需要大幅提高电力系统的灵活性，以确保有充足的电力供应来满足电力需求并保持电网稳定。能源转型将给经济和社会活动的几乎各个方面都

50、带来影响。了解中国能源转型的诸多影响，将是取得进展的关键到2 05 0年得益于较低的资本成本、零边际运营 成 本，以及太阳能和风能装机成本的迅速下降，这些具备必要系统灵活性的可变可再Th能源体系每年可净节省1320亿 美 元，进而促使电力成本下降18%24。要想实现这些效益，就需要在系统灵活性方面作出更大的投资，例如:储能、灵活的低碳发电、输电网加固和互联，以及需求侧响应。到2050年，这 些 将 每 年 花 费9 6 0亿 美 元，相比之下，目前一些以化石燃料为主的非间歇性电力系统每年的投入约为250亿美元。向低碳能源转型还需要大量资金重新配置，用于新能源基础设施建设。我们估计，要 于2 0