煤炭经济研究杂志社

来源：中国能源报目前，全球已经有欧盟、中国、美国、日本、韩国、新加坡等50多个国家相继宣布在本世纪中叶实现碳中和的目标，与此同时，还有近100个国家正在研究制定各自的碳中和目标。可以说，碳中和已经在全球范围掀起一场涉及人类共同命运的大规模运动。在这场运动中，各国方案不同，路径也各有特色，形成了丰富的实践案例。然而，我认为，这场伟大的运动还缺乏一个明确的理论基础。理论指导实践，并在实践中得到完善。只有明确理论基础，才能避免战略误区，以最低的社会成本和最快的速度达成碳中和目标。本文抛砖引玉，在碳中和相关学科领域做些理论探索，旨在引发思考，建立基于科学、符合国情、体现东方智慧的碳中和理论体系。（文丨陈新华）01碳中和的前提仍是要满足人类不断增长的能量和碳素需求，且保持经济竞争力碳是人类在地球上赖以生存的最重要元素。人类社会的发展不仅摆脱不了对碳的依赖，相反，随着人口的增加和生活水平的提高，人类对碳基材料与产品的需求会与日俱增。碳不是问题，减碳低碳针对的是二氧化碳，不是碳。因此，不能谈碳色变，更不能逢碳必反。严格意义上，二氧化碳（CO2）本身并没问题。没有CO2，都零碳了，植物靠什么来进行光合作用呢？问题的核心是自工业革命以来，化石能源的大量燃烧带来的CO2 过量排放，引发了地球表面温室效应和气候失衡，对人类自身生存产生了巨大危胁。这才是人类社会真正需要共同努力解决的问题。所谓“碳中和”，就是要把某个实体（企业、城市、国家、全人类）在某一时期内（日、月、年）CO2的排放量减到最低限度，并通过碳汇等各种对冲手段来中和，使得人类活动往大气中排放的CO2总量为零。“碳中和”希望解决的根本问题是消除包括二氧化碳在内的温室气体所导致的地表气候失衡，确保人类社会可持续发展，但前提是要满足人类不断增长的能量和碳素需求，并且保持经济的竞争力。任何碳中和技术路径的设计都要尊重这一前提。对冲的手段选择很重要。西方主流认为，CO2是罪恶的源泉，应该通过极端的手段，将其深埋地下几千年，永世不得翻身，不再跑入地球大气层。而东方的智慧告诉我们，对待CO2应该顺治而不是简单的逆治。任何垃圾都是有价值的资源，只是放错了地方而已，应该更加强调循环利用，而不是简单的封存。在碳中和技术路径上，西方倾向用今天的技术一步到位解决未来30-40年的问题，很容易走极端，比如说禁止天然气的使用。而东方的智慧启示我们，要以渐进而不是冒进的方法来解决问题，不追求在今天就要做出非常完美的解决方案，而是让这些不完美为未来技术进步留下空间。这样可以动态地制定与执行各行各业的碳中和技术路径，充分技术进步所需要的时间，让未来的技术在今天的碳中和解决方案继续孵化，建立能够随着时间的推移，不断吸纳新技术的体制机制和商业模式。02物理学基础：碳中和愿景下，需要更多“逆燃烧”和“逆蒸汽机”技术自工业革命以来，人为的大规模CO2排放来源包括能源领域和非能源领域两个方面。能源领域主要是化石能源燃烧所产生的排放，而非能源领域则是来自于化工、钢铁、水泥等工业制造过程中的化学反应。前者占CO2排放总量的80%左右。化石能源燃烧主要通过蒸汽机、内燃机和燃气轮机进行，对应的主要燃料分别是煤炭、石油和天然气。以上三种燃烧技术都涉及到共同的物理化学原理，即碳氢化合物加氧燃烧，释放能量产生动力，同时形成二氧化碳，并通过水蒸汽散发余热。近两个多世纪以来，人类依靠化石能源燃烧的“火”建立了现代工业与文明。然而事实证明，这一集中式燃烧化石能源的“旧火”系统越来越不可持续，对经济、安全、健康、环境的威胁也越来越大。美国洛基山研究院主席兼首席科学家Amory Lovins（卢安武）博士在2011年出版的《重新发明火》【1】一书中指出，鉴于“旧火”系统对人类在地球上生存的严重威胁，非常有必要重新发明“火”，以“新火”代替“旧火”，彻底改造现有的能源系统。他预计，到2050年，美国经济将达到2010年规模的2.6倍，而通过“新火”替代“旧火”，不再需要消耗任何石油、煤炭和核电，就可为美国节约5万亿美元的能源开支，且这一切可以完全利用现有的技术来实现，不需要任何政府补贴和国会法案的支持。这里的“新火”即指那些不需要燃烧碳氢化合物就能够获取能量的技术手段，主要包括源于地上的节能和可再生能源，广义层面也包括挖自地下的地热和核能，即我们常说的“零碳”能源。然而，以零碳能源代替化石能源来解决CO2排放问题，与CO2的关系是间接的。由于当前CO2排放的主要来源是化石能源燃烧，因此有必要直接就CO2排放问题开展一些理论探索，如化石能源能否不通过燃烧来获取能量？有没有好的办法来消除CO2对大气的影响？化石能源燃烧的过程是否可逆？能否通过“逆燃烧”的办法，将CO2和水合成为碳氢化合物？此外，燃烧过程产生大量的废热，除了可以梯级利用部分之外，大多数还是通过水吸热相变，从液态变成气态，并以水蒸气的形式散发到空气中。有没有可能通过“逆蒸汽机”的方法，将这些水蒸汽冷凝成液态水，从而释放热量，为我所用？回答上述问题，笔者认为答案无疑是肯定的。■化石能源能否不通过燃烧获取能量？能！燃料电池就是通过非燃烧的方式从化石能源中获取能量。■能否消除CO2对大气的影响？能！碳捕获、利用和封存(CCUS)技术就是基于这个问题来发展起来的，核心是转换利用，而不是简单的地质封存。■能否通过“逆燃烧”的办法，将CO2和水合成为碳氢化合物？能！这方面的技术进展非常快速，并且有望很快得到商业化推广。北京光合新能公司的等离激元技术，就是利用工业废热或太阳能光热，在常温常压下将CO2和水低成本地合成为碳氢化合物，该技术目前正在中试阶段。■能否通过“逆蒸汽机”的方法，将燃烧过程产生的大量水蒸汽冷凝成液态水，从而释放热量，为我所用？能！这方面我国已经进入规模化推广的阶段了。北京国际能源专家俱乐部2017年评估与推广过的湖南东尤水汽能技术就是将空气中的水蒸汽进行冷凝放热，并通过热泵技术提前所释放的热量，给政府办公大楼、医院和厂房提供取暖和制冷服务，成本比常规燃气取暖和中央空调要低很多。这一技术在湖南已经有了多个商业化运营的案例实证。笔者认为，工业化时代是通过蒸汽机燃烧化石能源“卖碳”方式来支持经济增长，经济增长与CO2排放成正比。与此模式相反，碳中和时代需要通过减碳来支持经济的持续增长，经济增长要与CO2成反比，形成越来越大的剪刀口。在新模式下，我们需要更多的“逆燃烧”和“逆蒸汽机”技术。03能源系统学基础：碳中和要在保障能源与原材料供应安全的基础上，注重系统优化，稳步有序推进能源系统一直有两个重要的职能：一是为人类活动提供所需要的能源服务，这些服务包括电力、热力和交通移动力；二是通过能源化工，提供人类生活与生产活动所必需的原材料，如塑料、化肥和各种化纤材料。国际能源署在2018年发布的《石化行业的未来》【2】报告中指出，为人类生活提供各类必需品（塑料、化肥、包装、衣服、医疗器具、洗衣粉、汽车轮胎等碳基化合物）的石化行业已经是全球能源行业的重要组成部分，分别占全球石油消费的14%和天然气消费的8%。然而，因为它提供的是化工产业的原材料而不是能源产品，一直被能源界所忽视。同理，在讨论能源转型时，人们往往只关注能源服务部分，而忽略后者的存在。在中国，按照杨芊【3】等测算，现代煤化工行业已经占到2020年全国煤炭消费总量的3.9%并还呈增长趋势，到2025年将提高至6.7%-6.9%。在未来的人类发展进程中，我们不仅摆脱不了对碳的依赖，相反，随着人口的增加和生活水平的提高，人类对碳基材料与产品的需求会与日俱增。塑料是最典型的高碳化合物，也是全球使用最普遍的物资。从1950年到2015年，全球塑料产量从200万吨飙升至4.07亿吨，年均复合增长率为8.4%。截至2019年底，中国的初级塑料产品累积总量已经达到10亿吨。如此巨量的碳基材料目前全部由能源系统提供，未来靠什么来替代？在能源系统低碳化的进程中，正确处理能源系统的能源服务和碳基材料两重性对于能源转型的路径设计尤为重要。随着地球上人口的继续增长和生活水平的提高，人类对电力、热力和交通移动力这三项能源服务的需求以及对碳基化工产品的需求都在上升。碳中和的能源系统学基础是在满足这些需求的前提下，如何把能源生产、运输、转换和最终使用过程中所产生的CO2排放降到最低，且整个过程具有经济竞争力。换言之，能源系统低碳转型的边界条件是保障能源供应安全，满足碳基化合物的需求，并且具有经济竞争力，即能源系统低碳转型不应以牺牲经济合理发展和降低人民生活福祉为代价。从供应侧看，张映红【4】从人类文明发展的不同纪元角度，将能源转型分为代际转型（如农业文明纪元的传统可再生能源体系向工业文明纪元的化石能源体系转型）和代内转型（如化石能源体系内的煤炭时代向石油时代转型），认为目前我们正处于从工业文明纪元的化石能源体系向未来智慧文明纪元的核聚变能源体系的代际转型与化石能源体系内石油时代向天然气时代的代内转型的重叠期。对于未来有战略布局的世界主要国家而言，成功的能源结构转型就是通过新旧动能转换，在保障国家能源可持续、科技可持续、经济可持续、环境可持续、文明可持续基础上，借助新的能源优势创建更先进的能源文明，并能通达终极能源安全。通过分析美国、德国和日本1965-2019年能源结构的变化，张映红发现，那些谋划未来战略布局的发达国家在能源转型问题上是比较谨慎的，仅将一次能源消费总量的40%～50%用于转型（美国只有50.3%的能源参与能源转型，德国只有40.6%，日本只有44%），剩下的是保障能源安全、不参与能源转型的基础能源。基础能源主要选择国家能源技术和/或能源资源控制能力较强、传统能源工业基础成熟的中低碳或零碳能源系列（例如美国的水电、石油和核能），而那些国家能源资源不足、能源获取风险高、受国际能源市场影响明显的国家，则采用笼统指标，限定用于转型的比例范围（如日本），根据国际能源市场变化趋势进行动态调整。能源转型过程中，替代方多为天然气和可再生能源，被替代方主要为煤炭、燃油发电、老化的传统核能，或比例过高的化石能源。总体上，发达国家能源转型是一国一策，根据国家的经济发展水平、产业结构特征、能源资源禀赋、能源工业基础、能源技术实力等，确定能源结构转型模式和路线。由此可见，发达国家的能源转型也是以保障能源安全为基础的，在特定的时期选择一定比例的能源参与能源转型，而不是一股脑儿将全部的能源都投入进去。从需求侧看，电力、热力和交通移动力这三项能源服务需求各有特色。电力从负荷到电源已经形成了高度复杂的系统。在这个系统里，各种电源与多样化负荷，中间的电网以及起着调节功能的储能设施，在现代信息通信技术的调控下，形成了相互关联的互动效应。电力来源的多样性给电力系统的去碳化提供了可能。一方面是以不排放CO2的非化石发电技术（水、核、风、光等）来替代化石能源燃烧发电，使得电源更加清洁；另一方面是对化石能源电厂所排放的CO2进行捕集、利用与封存，消除CO2过量排放产生的负面影响。前者的优势在于资源非常广泛且随着技术进步，既可依靠“电从远方来”，又可实现“电从身边取”，并且就近取电的相关成本已经大幅度下降；劣势在于分光等可再生能源能量密度低且不稳定，虽然通过储能和氢能的调节可以增加稳定性，但实现100%可再生电源供应还需时日。后者的优势在于能量密度高且可稳定运行，但需要在CCUS（碳捕捉、封存与利用）方面取得突破。电力系统最大的挑战是如何在低碳转型过程中如何确保供应安全，特别是在分布式能源大规模接入，数字技术大量渗透，气候变化引起的极端事件越来越频繁的时代，如何保持强大的系统韧性。在未来相当长时间内，电力系统现实可行的解决方案还在于可再生能源和化石能源的组合，两者之间取长补短，逐步实现电力系统从化石能源为主向可再生能源为主的过渡。在过渡期内，通过技术创新，或找到能够克服可再生能源劣势的新型发电技术（如小型可控核聚变），或找到可以克服化石能源CO2排放问题的新技术（如CCUS）。短时间内一步跨入100%可再生电力时代的想法既不现实，在技术经济层面也很难实现。落实中央提出的“构建以新能源为主体的新型电力系统”任务，不仅需要在技术创新方面加大投入，还需要在电力体制、商业模式和投融资机制等方面加大创新力度。电力之外，热力和交通交通移动力也需要在满足需求的前提下，采用最经济实惠的去碳化途径。热力需求的核心是温度要对口（有些应用也需要压力对口），高温工业过程（如发电）产生的余热完全可以是其他中低温过程所需要的热能。著名工程热物理学家吴仲华【5】结合热力学的第一和第二定律，提出的“分配得当、各得其所、温度对口、梯级利用”的能量利用16字原则，至今对于热能的循环利用还具有重要的指导意义。建筑物的暖通需求是能耗和碳排放大户，应同时做好通过“被动房”和“主动房”技术提升建筑物能效，优化建筑物用能结构。交通领域亦需要通过电气化与氢燃料电池等技术路径，并在全社会提倡低碳出行尽可能减少燃油消费等，积极打造绿色交通体系。但需要注意的是，航空与海运领域在未来较长一段时间内，还需要液态燃料来驱动。包括生物质燃料在内的“零碳”燃料，或者说是“碳中和燃料”将扮演重要角色。综上，从能源系统视角，可以看到从单个能源产业角度无法看到的现实，从而避免一些片面的做法。这里涉及的几个核心问题包括：首先，由于化石能源一直担负着能量提供与材料提供的双重功能，系统分析要求我们在能量的低碳转型后，必须要为材料的供应寻找新的可行途径。基于这一点，那些认为未来社会全部由电力驱动的观点就站不住脚，100%电气化或者电力加氢能的碳中和技术路径就可能是一个战略误区。从这个角度看，中央提出“构建以新能源为主体的电力系统”，而不是“构建以新能源为主体的能源系统”，是非常科学合理的。其次，能源低碳化转型要在保障能源安全的前提下稳妥进行，可参照发达国家的经验，在未来一定时期（如10-20年）内，将一定比例（如60%）的能源作为保障能源供应安全的基础能源，拿出剩余的部分参与能源转型，主要用可再生能源、天然气和核电来代替煤电。由于我国基本没有燃油发电，而且油气具有良好的工业基础，在核聚变工业化突破之前，石油需要力求总量稳定，为煤炭的产业转移和核能发展赢得时间和空间。天然气要稳中有升，对石油进行有序替代，确保油气行业低碳转型，最终向零碳过渡。这样分步滚动实施碳中和计划，而不是一步到位。第三，电力、热力或交通移动力是人类生活与生产活动所需要的能量服务。对于节能减碳而言，提高“有用能量”占总消耗能量的比例，即提高能效，可以减少能源浪费，进而减少碳排放。这就要求相关技术设备在设计指标方面更加精确、严苛，尽可能提高各环节转化和传输效率，甚至可以按照有用能量的概念重新设计耗能设备，以此反推能源转化和供应系统的合理性。这就是为什么在很多耗能领域存在巨大节能空间的原因。2016年，北京国际能源专家俱乐部对杭州泵浦公司的循环水节能技术开展了评估与推广工作。按该公司介绍，我国的化工、电厂、冶金行业的循环水冷却系统普遍存在“大马拉小车”现象，80%以上的循环水系统具备15%以上的节能潜力。第四是重视对电、热、冷等多种用能需求的集成与优化，提高能量的综合利用效率，降低碳排放。能源系统的特征是任何一种资源都可提供多样的能源服务，而任何一种能源服务都可由不同的能源资源来提供。这就需要围绕着某一需求，或者某个客户，针对其能量需求对不同技术和资源进行集成优化、梯级利用，提升整体效率，降低碳排放和客户综合成本。并通过先进技术对各种资源进行整合，促进传统能源系统向更高效、更安全、更清洁、更智能、更协调的现代能源体系转变。第五是重视数字技术的推广应用。当前，数字技术正在以“互联网+”为主要手段的第一阶段向以物联网、大数据、人工智能和区块链等为主要手段的第二阶段进军，更多的行业将被新的数字化浪潮重塑。数字技术作为新的生产力，可推动不同种类能源在更大范围内优化配置，构建电力、天然气、热力与互联网运营商之间互惠共赢的能源互联网生态圈，这对提高能源系统整体能效，降低CO2排放起着关键作用。建议国家在电力系统现有“能源互联网”的整体架构基础上，筹划能源化工领域数字化发展的整体架构，明确重点应用领域与试点项目。第六是全局优化。能源系统是一个互联互通的体系，碳中和战略需要全局考虑，不能只考虑局部优化。如将数据中心这样的电耗“巨兽”转移到可再生能源富足的西部，必将导致西电东送电量减少；在内蒙古牧区“一刀切”禁止新上发电项目有可能会影响到东北和华北的电力供应。碳中和在需求侧应强化节能工作，充分开发身边的可利用资源，在供应侧还应整合各类低碳要素资源，跨领域、跨行业、跨地区进行协同、有序、稳步推进。碳中和在路径上也应多元化，而不是过分依赖某一技术路径。此外，能源基础设施是城市基础设施的组成部分，可以通过城市规划及智慧城市建设，将水、电、通讯、交通、生活垃圾处理等城市基础设施进行集成优化，产生融合效应。04经济学基础：应为碳排放减量化设计一个全新商业模式，鼓励全民参与经济学决定商业模式，而商业模式是保证一个事业能否以市场化方式推进的决定性要素。在传统经济学里，环境污染问题，包括碳排放问题，都是作为生产与消费过程所产生的外部影响来考虑的。将上述外部影响内部化的主要途径包括：（1）通过政府法规，对这些外部影响进行收费，提高生产与消费过程的成本；（2）认可生产与消费过程中外部影响不可避免，给予生产企业一定量的排放权，并允许他们之间进行排放权交易。碳中和的核心是减少CO2排放，但是当排放量规模巨大，就无法通过将CO2当作一个正常生产消费过程的外部影响来实现减排了，应为碳排放的减量化设计一个全新的商业模式。这就涉及到供需关系及定价问题。由于碳排放源来自社会的方方面面，国家可以在全国层面设定一个减排的目标值，形成全国总需求，推动企业实体去落实，在核实减排量的情况下，或按照国家规定的价格给予回报，或给予企业减排量认证，让企业到相关市场上通过交易产生价格，获取回报。这就是全国碳市场的基本逻辑。国家也可以通过行政手段，将减排总量分解下达给省市等行政主体和企业等商业主体，这些主体有了硬性减排量指标后，就有了对解决方案的需求。基于这些需求就可以形成供应，通过解决方案之间的竞争，促进低碳技术创新，并引导资本投向创新型技术解决方案。在碳中和的经济范式下，有以下四个话题很值得经济学界研究：首先是相比于传统经济学里围绕着人的衣食住行等自然需求，碳中和下的经济理论将是基于国家代表人民的集体利益而人为创造的需求，且这一需求与之前自发的商品及服务需求是相反的。在之前的模式里，企业通过消耗能源，排放CO2，对物品进行加工形成产品，卖给客户。这一过程中，碳排放是价值创造的一部分，产品中都有自己的“碳足迹”，企业在某种程度上说是“卖碳翁”，多卖碳多赚钱，具体项目大多是资本和资金密集型的大型项目，如炼油厂和发电厂，做的是加法。而在碳中和模式下，企业要成为“减碳翁”或“埋碳翁”，不能再依靠上大项目赚钱，而是要重视对现有的项目进行低碳化改造，做的主要是减法。这是一个全新的经济范式。能否利用现有的经济学体系来支撑这一范式的落实？笔者认为在理论上还需要继续探讨。其次是以边际成本定价（即满足最后一个需求的边际生产成本，一般较高）的传统市场经济理论，如何适应零边际成本时代？不仅是数字信息技术的发展使得信息的复制和传输是零边际成本，现有太阳能与风力项目发电的边际成本也是零。传统市场经济理论的零边际成本定价机制对应的是流水线生产和规模经济，然而在进入小规模定制时代（能源系统也将如此）的当下，传统市场经济如何适应，政府的监管和治理方式又该如何调整，值得深入研究。第三是如何处理好个人利益和集体利益的关系。这里涉及到帕累托最优（Pareto optimality）在碳中和时代的应用。帕累托最优的核心思想是，个体利益的最大化会促使整个社会利益的最大化，当社会发展到一定程度，使得在不损害任何其他人利益的情况下已经无法改善某些人的境况，那么整个社会就达到了最优的境界。个体利益最大化会促使社会整体利益最大化，这一思想可以说是200多年来市场经济驱动经济发展的总则，但前提是资源可以充分获得，个人和社会的发展都没有外部约束。在碳中和背景下，社会整体有了一个非常强大的约束，如何将这一约束传递到个人，值得深入研究。第四是如何让人人都参与到碳中和这场人类自救的伟大运动中来。在传统市场经济里，满足人的个体需求是最终的。而在碳中和市场经济里，个体不是需求主体，但仍然需要找到能够让个体都参与的方式。笔者研究认为，减少一个经济体的碳排放需要通过能源系统的低碳转型来降低单位能量的碳排放、降低单位GDP部门活动量（如塑料消费总量、飞机出行总量）、降低单位活动量能耗，同时要调整经济结构，特别是消费结构。而部门活动量取决于人均活动量，消费结构调整也涉及到人的消费倾向，因此减碳工作要“以人为本”，鼓励全民参与，倡导节能减碳的文化氛围。这与3月15日中央财经委员会在讨论落实“双碳”目标战略部署时强调的“要把节约能源资源放在首位，实行全面节约战略，倡导简约适度、绿色低碳生活方式”完全契合。05社会学基础：有效组织+保障公平，提升系统意识避免顾此失彼3月15日召开的中央财经委员会强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。这一论述非常深刻。既然涉及经济社会的系统性变革，就需要在社会学与系统论两个层面下功夫，研究变革的社会动力与系统性问题。碳中和的社会学主要涉及两个方面：一是有效组织社会各方参与到碳中和中来；二是保障公平性，让即使被淘汰出局的行业（如煤炭）也有积极性参与碳中和工作。两者之间，保障公平性无疑最为关键。公平性涉及到不同地区、不同城市、不同行业之间的公平参与，需要特别关注煤炭行业的市场退出问题。碳中和的系统性工作也需要整个社会的运营方式从“工程项目意识”转变为“全社会的系统意识”，避免以传统的思路上一大堆工程项目来实现碳中和的模式，以及由此可能造成的“顾此失彼”。06十个方面着力，建立符合中国国情的碳中和理论体系基于以上理论探索，笔者认为建立基于科学原理、符合中国国情且体现东方智慧的碳中和理论体系框架，至少需要包含以下十个方面的内容：一是应将碳中和问题聚焦于CO2的过量排放上。正确理解碳元素对于人类社会生存与发展的重要性，以及碳和二氧化碳的关系，围绕着问题的本身即CO2的过量排放，来寻找气候变化问题的解决方案，而不是不顾青红皂白，“逢碳必反”，极端冒进。二是以科学的态度与方法研究CO2过量排放问题的系统性解决方案。这个方案包括循环和资源化利用，而不是简单粗暴、“事倍功半”地对其进行地质封存。任何垃圾都是放错了位置的有用资产，CO2也是如此。解决CO2问题在于全面系统性调理。人病了，可以选择中医调理或者西医手术。地球病了，在基于西医的对抗式封存大行其道且面临困境时，何不努力开发基于中医疏通调理，通过转换利用的中国方案呢？三是碳中和不应以牺牲经济的合理发展和老百姓的生活福祉为代价。按照中央财经委员会的要求，“以系统观念推进碳中和的工作，处理好减污降碳和能源安全、产业链供应链安全、粮食安全、群众正常生活的关系”，避免碳系统与能源系统之间，能源系统与经济系统之间的顾此失彼。碳中和的路径设计要以保障能源与碳基化合物材料供应安全，支持经济持续发展为边界条件。鉴于能源系统具有提供能源产品与化工原材料的双重功能，能源系统需要考虑的不只是能量，还有物料。在能量去碳化的进程中，需要考虑如何满足碳基物料的需求和相关产业链供应链的安全。四是采取渐进而不是冒进的方法来解决问题。在碳中和路径设计上，整体考虑人类文明的发展进程，从大国战略布局的角度，充分考虑保障能源安全的重要性，分时期设定基础能源和转型能源的比例，按照多元的技术路径来稳步推进。在方案设计上，不追求在今天就要做出非常完美的解决方案，而是让这些不完美为未来技术进步留下空间。如，可先对高浓度的CO2进行转换利用，实现增量减排；再从空气中捕集并转换利用，实现CO2的循环利用；之后才是从空气中捕获并转换成可以封存的产品，实现地球降温减排。通过动态地制定与执行各行各业的碳中和技术路径，充分技术进步所需要的时间，让未来的技术在今天的碳中和解决方案中继续孵化，并建立能够随着时间的推移，不断吸纳新技术的体制机制和商业模式。五是以全局而非局部视觉，审视整个能源系统的低碳化转型。应高度重视现有能源系统能量与物质的两重性，在能源服务低碳化转型的过程中，保障社会对碳基化工原材料持续增长的需求，避免“100%电气化”或“电加氢包打一切”的战略误区。此外，应高度重视能源系统集成优化。吴仲华先生提出的“温度对口、梯级利用”的“总能系统”效率概念，超越了单一过程和单一设备的能效提高，强调系统整体优化，而不是片面单一的效率最大化，充满中国智慧，对于今天的碳中和工作还有很高的指导价值，并且今天我们还具备了更好的数字技术手段来实现吴老先生强调的总能系统效率。六是支持并鼓励所有零碳低碳技术在实现碳中和的过程中发挥作用。这些技术包括节能，氢能、电动汽车、可再生能源，核能、储能，CCUS等技术，可通过市场竞争和一视同仁的政策支持实现各类技术在中国这个大的市场竞争中脱颖而出。充分利用中国在可再生能源、储能及电解槽装备制造及数字化领域的优势，打造具有中国优势的碳中和技术解决方案。在碳中和战略规划过程中，要为未来技术的应用留下空间。七是在经济模式上重视发挥政府可见之手的“推动”和市场看不见之手的“拉动”作用。通过可见的手来创造减碳的需求，再通过市场竞争来鼓励创新技术解决方案，推拉结合，“双手”合力，促进碳中和目标的早日实现。 八是重视技术创新与体制创新并举。及时对不适应新的经济范式，不利于新技术应用与推广，不利于碳中和目标实现的体制机制进行改革，建立一整套新的规范与机制。九是关注低碳转型的公平性。避免新能源与传统能源的两极分化，通过适当的机制，让被淘汰的行业企业体面地退出，保障社会的稳定和从业人员的妥善安置。十是突破传统思维与认识对创新特别是技术创新的羁绊。适应碳中和时代的减碳需求及其与工业化时代发展模式相反的特征，大胆地就逆蒸汽机、逆燃烧、从地下到地上，从供应侧到需求侧等逆向技术工程开展研发，探索建立一个能够在保障能源供应安全与经济竞争力的全新技术范式。以上十个方面构成了中国特色的碳中和理论基础框架。希望本文的抛砖引玉，能够推动更多同行就这些问题开展进一步研究，进而为中国碳中和这场事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体的伟大实践，提供具有指导意义的理论基础。（作者为北京国际能源专家俱乐部总裁，国际能源署前署长特别助理，联合国气候变化第三次缔约方会议参与者，曾在多家欧洲大型跨国能源企业担任高管。）参考文献：[1] Amory B. Lovins and the Rocky Mountain Institute，Reinventing Fire: Bold Business Solutions for the New Energy Era， Chelsea Green, 2011.[2] International Energy Agency, The Future of Petrochemicals, IEA/OECD, 2018.[3] 杨芊，杨帅，樊金璐，郑剑平，“十四五”时期现代煤化工煤炭消费总量控制研究”, 《煤炭经济研究》，2020, Vol. 40 Issue (2)。[4] 张映红，“关于能源结构转型若干问题的思考和建议”，国际石油经济，Vol.29, No.2,2021.[5] 吴仲华，“中国的能源问题及其依靠科学技术解决的途径”，1980年8月14日在中共中央书记处举办的科学技术知识讲座演讲，1980年12月由知识出版社会出版。本文来源于《能源高质量发展》杂志，订阅电话：010—56002752

大同市是一个悠久文化厚重的城市，百度词条是这样介绍大同的：（山西省地级市）2019年，大同市地区生产总值实现1318.8亿元，按不变价格计算，比上年增长6.7%。 [6] 中文名大同外文名Datong，Датун，，别 名云中，平城，凤凰城行政区类别所属地区地理位置面 积14176 km [7]下辖地区4个市辖区、6个县政府驻地电话区号(+86)0352邮政区码037000气候条件温带大陆性半干旱季风气候人口数量346.30万人（2019年常住人口）著名景点机 场火车站车牌代码晋B地区生产总值1318.8亿元（2019年）方 言行政代码140200市树、市花国槐、丁香花和黄花 [9]著名学府市委书记市 长目录历史沿革大同城墙大同云冈石窟文瀛湖景区大同华严寺（辽代）国民党行政区划：1937年9月至1939年12月为山西省每一个行政区和第二行政区。第一行政区治所五台，属县十攻，在大同地区有灵丘、广灵、浑源、应县、山阴、怀仁、大同、阳高、天镇9县。第二行政区治所岢岚，属县十三，在大同地区的有朔县，平鲁、左云、右玉4县。 [20]大同之夜1945年8月，大同被国民党阎锡山政府所统治，恢复事变前原县建制，仍属山西省，辖5个区，86个治村。成立卫戍司令部和城防司令部，建立雁北“第二战区长官司令部大同领导组”，管辖雁北各县，分第十、十一两个专署。第十区辖大同、怀仁、阳高、天镇、浑源、广灵、灵丘7县；第十一区辖右玉、山阴、应县、左云、平鲁、偏关6县。行政督察员兼保安司令。1947年军政分家，改为“山西省政府大同行政公署”，大同县辖4区、30街、70治村。“雁北专员公署”、“雁北城防司令部”驻在大同城内。到1948年雁北13县政府流亡大同，大同城内集中了国民党行政组织机关22个、党务机关7个、特务机关11个。 [20]共产党领导下的根据地，改东雁北二专署为第五专署，属县有灵丘、繁峙、浑源、应县、代县、山阴、大同、阳高、怀仁。1946年5月，第五专署改为冀晋区第一专署，1949年2月，撤销晋绥边区，西雁北划为晋西北区，设置晋西北行政公署雁北分署。 [20]1982年2月16日国务院公布我国首批历史文化名城，大同为24个历史文化名城之一。1985年1月国务院批准大同市为全国13个较大的市之一。行政区划区划沿革大同市2018年之前的行政区划1949年10月，东、西雁北合并，划归察哈尔省，设雁北专署，属县有：灵丘、广灵、浑源、应县、山阴、大同、怀仁、朔县、平鲁、右玉、左云。1952年12月大同市辖一、二、三区和口泉矿区。1954年7月大同县与怀仁县合并为大仁县。1961年7月24日晋北专区撤销，大同市复归雁北专区领导，辖城区、口泉区、古城区、怀仁区。同年11月复归山西省直辖。1962年雁北又恢复13个县的设置，1964年11月撤销古城区、怀仁区，恢复大同县、怀仁县。市辖两区、两县。1965年7月将大同、怀仁二县划归雁北专区。1966年2月将城区、口泉区所辖农业区划出，成立郊区，大同市辖三个区。1970年4月，大同市划归雁北领导，9月建立矿区，10月成立南郊区、北郊区和口泉镇。1971年北郊区改为新荣区。2018年2月9日，国务院批复同意撤销大同市城区、南郊区、矿区，设立大同市平城区、云冈区，同意将南郊区古店镇划归新荣区管辖，同意撤销大同县、设立大同市云州区，区划变更后大同市辖4市辖区6县。 [22]辖区概况地理环境8位置大同市全境总面积14176平方千米，市区面积2080平方千米，建成区202.74平方千米（2018年）。 [2] 2020 Bai - GS(2019)5218号 - 甲测资字1100930 - 京ICP证030173号 - Data 长地万方大同市政府地貌在地貌构成上，大同的山地面积为278平方千米，占总面积的13.4%；丘陵面积为1177平方千米，占总面积的56.6%；平川面积为626平方千米，仅占总面积的30%。其中，山地、丘陵主要集中于西、北及东北部地区，而平川区位于东南部。这就构成了大同市西北高、东南低，地形由西北向东南倾斜的主要特征。 [3]气候大同新复建的城墙春季气温回升很快，平均气温6.5~9.1℃，总是乍暖还寒，多大风，降雨较少，平均降水量仅为56.1mm，占年降水量的14.6%。夏季气候温和，平均气温在19~21.8℃之间，雨水集中，平均降水量为246.9mm，占全年降水量的64.3%。秋季来临后气温逐渐下降，平均气温在5.8~8.4℃之间，平均降水量为72.96mm，占全年降水量的19%。大同市气候干寒多风，温差较大，年均气温6.4℃，一月零下11.8℃。最低温度零下29.2℃，七月平均气温21.9℃，年降水量400至500毫米，初霜期为九月下旬，无霜期125天左右。 [3]水文自然资源水资源矿产资源煤炭石墨岩石大同新复建的城墙植物资源森林草地截至2012年，大同市牧坡草地的面积共有480331亩，占全市土地总面积的15.3%，约为耕地面积的一半。其中，面积在300亩以上的大片牧坡草地约269875亩，占全市土地总面积的8.6%；面积在300亩以下的零星小块草地共有210456亩，占全市土地总面积的6.7%。大片草地主要分布在山区及部分河滩处，是发展畜牧业生产的重要基地。 [35]植被动物资源截至2012年，大同市陆栖脊椎动物约有一百多种，其中鸟类约70种，兽类约24种。数量较多、经济价值较大的有黄鼬、草兔等；数量较少、经济价值较大的有石貂、狼、狐狸、狗獾等；数量较多但个体经济价值不大的有石鸡、野鸽、麻雀和各种野鼠；具有开发利用前途而尚未被重视的动物有鼢鼠及多种鸡禽、鸟类等。 [35-36]人口民族据2019年人口抽样调查，截至2019年末，大同市常住人口为346.30万人，比上年末增加0.70万人。其中,城镇常住人口227.23万人,占常住人口比重为65.62%，比上年末提高1.62个百分点。全年全市出生人口2.88万人，人口出生率为8.31‰；死亡人口2.17万人，死亡率为6.28‰；自然增长率为2.03‰。 [6]政治体制经济概况综述大同市统计表(3张)2019年，大同市地区生产总值实现1318.8亿元，按不变价格计算，比上年增长6.7%。其中，第一产业增加值71.0亿元，增长3.1%，占地区生产总值的比重为5.4%；第二产业增加值490.7亿元，增长6.9%，占地区生产总值的比重为37.2%；第三产业增加值757.1亿元，增长6.9%，占地区生产总值的比重为57.4%。全市人均地区生产总值38122元，比上年增长6.4%，按2019年平均汇率计算为5526美元。 [6]2018年，大同市居民消费价格比上年上涨1.7%。其中，食品烟酒类价格上涨1.7%；衣着类下降0.3%；居住类上涨0.6%；教育文化及娱乐类上涨1.5%；医疗保健类上涨10.6%；生活用品及服务类下降0.9%；交通通信类上涨0.4%；其他用品及服务类上涨1.2%。全年商品零售价格比上年上涨2.1%。工业生产者出厂价格比上年上涨5.4%。全年全市城镇新增就业人员5.30万人。转移农村劳动力2.47万人。年末城镇登记失业率3.0%。2018年，大同市居民人均可支配收入21590元，增长8.5%。按常住地分，城镇居民人均可支配收入29911元，增长6.9%;城镇居民人均消费支出13936元，增长9.1%。农村居民人均可支配收入9710元，增长9.6%；农村居民人均消费支出7623元，增长11.9%。2018年，大同市全社会固定资产投资完成549.2亿元，增长12.3%。其中，国有经济单位投资234.9亿元，增长32.1%；民间投资290.1亿元，下降6.9%。分产业看，第一产业投资18.5亿元，下降76.7%；第二产业投资203.8亿元，增长26.5%；第三产业投资327.0亿元，增长31.4%。在第二产业中，工业投资203.8亿元，增长25.6%。2018年，大同市房地产开发投资155.5亿元，比上年增长39.6%。其中，住宅投资120.4亿元，增长52.1%。全年全市房地产开发施工面积1391.9万平方米，比上年下降11.8%。其中，住宅施工面积869.6万平方米，下降8.0%。房屋竣工面积78.5万平方米，下降78.7%。其中，住宅竣工面积51.6万平方米，下降79.0%。商品房屋销售面积248.3万平方米，增长23.8%。2018年，大同市固定资产投资施工项目837个。其中，新开工616个。全部建成投产项目461个（不含房地产）。新增固定资产133.4亿元。 [41]第一产业2018年，大同市农作物种植面积321.71千公顷，比上年减少5.09千公顷。其中，粮食种植面积266.53千公顷，减少4.15千公顷。在粮食种植面积中，秋粮种植面积266.53千公顷，减少4.15千公顷。全市油料作物种植面积14.78千公顷，比上年减少3.02千公顷；蔬菜面积19.53千公顷，比上年增加3.51千公顷；饲草作物种植面积6.09千公顷，比上年增加1.94千公顷。2018年，大同市粮食总产量123.29万吨，比上年增加8.67万吨，增长7.6%。其中，秋粮产量123.29万吨，增长7.6%。2018年，大同市生猪出栏102.9万头，比上年下降0.9%；牛出栏8.9万头，增长3.9%；羊出栏196.4万只，下降0.2%；家禽出栏399.1万只,增长1.0%。年末猪存栏60.3万头，比上年下降8.8%；牛存栏18.0万头，下降4.2%;羊存栏195.9万只，下降9.8%。全市肉类总产量14.6万吨，比上年下降1.3%。其中，猪羊肉产量12.6万吨，下降1.6%。牛奶产量27.8万吨，增长3.8%。禽蛋产量7.3万吨，增长7.9%。 [41]第二产业2018年，大同市规模以上工业企业工业增加值比上年增长5.7%。2018年，大同市规模以上工业企业实现主营业务收入1860.0亿元，比上年增长10.8%。实现利税156.5亿元，比上年增长27.7%。其中，国有控股工业企业实现利税127.5亿元，增长25.3%。实现利润69.5亿元，比上年增长60.0%。其中，国有控股工业企业实现利润50.3亿元，增长69.9%。2018年，大同市建筑业增加值93.2亿元，比上年增长4.9%。全市具有建筑业资质等级的总承包和专业承包建筑业企业完成建筑业总产值184.5亿元，比上年增长14.0%。房屋建筑施工面积778.4万平方米，增长0.9%；房屋竣工面积318.8万平方米，增长10.6%。 [41]第三产业国内贸易2018年，大同市社会消费品零售总额700.0亿元，比上年增长8.1%。按经营地统计，城镇消费品零售额597.1亿元，增长8.2%；乡村消费品零售额102.9亿元，增长7.6%。按行业统计，全年全市批发业零售额64.7亿元，增长9.7%；零售业零售额556.3亿元，增长8.0%；住宿和餐饮业零售额79.0亿元，增长7.8%。2018年，大同市限额以上批发零售业中，石油及制品类增长22.5%；中西药品类增长28.0%；烟酒类增长24.3%；服装鞋帽、针、纺织品类下降0.7%；汽车类下降17.5%。 [41]对外经济2018年，大同市海关进出口总额37.6亿元,比上年增长52.5%。其中，出口21.9亿元，增长20.2%；进口15.7亿元，增长144.2%。2018年，大同市新批外商投资企业4家。实际利用外资18194万美元，比上年增长6.9%。大同国际陆港正式开关运营。 [41]旅游2018年，大同市旅游总收入620.9亿元，比上年增长28.5%。其中，国内旅游收入616.9亿元，增长28.4%。全年全市接待国内游客6911.2万人次，比上年增长28.4%；接待入境旅游者8.2万人次，比上年增长11.3%;旅游外汇收入4889万美元,比上年增长14.1%。 [41]财政2018年，大同市一般公共财政预算收入119.7亿元，比上年增长10.5%。税收收入88.7亿元，增长21.7%，其中，国内增值税增长11.2%;企业所得税增长57.1%;个人所得税增长1.5%;资源税增长17.3%。一般公共财政预算支出334.7亿元，比上年增长2.9%。其中，文化体育与传媒支出增长9.0%；社会保障与就业支出增长7.0%；医疗卫生支出增长4.9%；城乡社区事务支出增长5.5%；交通运输支出增长65.7%。 [41]金融2018年，大同市金融机构各项存款余额2879.5亿元，比年初增加183.5亿元，比年初增长6.8%。年末全市金融机构各项贷款余额1378.2亿元，比年初增加134.1亿元，比年初增长10.8%。 [41]保险2018年，大同市共有注册保险机构41家。全年全市保费收入65.0亿元，比上年下降2.1%。其中,寿险业务保费收入45.4亿元，下降4.5%；财产险业务保费收入19.6亿元，增长4.0%。全年全市累计支付各类保险赔款及给付20.3亿元，同比下降15.7%。其中，寿险业务给付10.0亿元，下降18.5%；财产险业务赔款10.3亿元，同比下降12.7%。 [41]交通运输公路大同是晋北的门户，也是沟通华北与西北省份的桥梁和枢纽，有大运、大塘、大准、大张等10多条公路干线通向全国各地。[42]大同市内有4个长途客运站，分别为大同汽车客运东站、长途客运北站、新平旺客运站以及新南客运站。大同汽车客运东站位于平城区御河东岸北环路北，客运线路覆盖京、津、冀等14个省市区 [43] ；长途客运北站位于火车站西200米处，主要是运营发往太原、朔州等省内长途汽车；新平旺客运站位于矿务局百货大楼南100米，主要是发往山西省内县镇以及北京等地的长途汽车；新南客运站位于新建南路699号（大同二电厂北侧），主要运营发往太原、朔州、北京等地的长途汽车。 [42]截至2018年末，大同市公路通车里程12715千米。其中，高速公路560千米。全市公路密度90.2千米/百平方千米。民用航空航线19条。大同云冈机场旅客年吞吐量突破百万人次。成功争取大西、大乌高铁列入国家“八横八纵”交通网络。截至2018年末，大同市民用车辆保有量68.9万辆，比上年增长2.4%。其中，新注册汽车5.4万辆，下降14.3%；个人汽车60.2万辆，增长7.9%。年末载客汽车保有量55.7万辆，比上年增长8.8%。其中，个人载客汽车53.2万辆，增长8.6%。年末轿车保有量37.6万辆，比上年增长9.6%。其中,个人轿车36.4万辆，增长9.3%。 [41]铁路另外，在京包线设有大同北站，主要办理列车的交会、越行作业。在大同二电厂运煤线设有二电厂站，共有到发线2股，其它站线4股，主要办理二电厂运煤专列的到发和卸车作业。 [46]航空大同机场(2张)大同旧南关机场为抗战前阎锡山晋军设立经历晋军机场、日军机场、国民党军机场及新中国第一大同市机场。大同东王庄机场为世界著名滑翔机比赛场地。大同（怀仁）机场为军用机场，曾作为大同民航机场。市内交通公交截至2020年，大同市共有运营车辆1126台，运营线路63条，线路总长度达1029公里，年客运量达2.2亿人次。主要担负着大同市平城区、云冈区、新荣区、开发区的公共交通客运任务，同时承担着社会福利（包括老年人、残疾人、军人免费乘车等）和完成政府指令性的任务。 [48]出租截至2012年，市区共有10个出租车公司4625辆出租车，起步价7元，一千米昼间1.3元，夜间2.6元（新车昼间1.6元，夜间2.1元）。社会事业教育大同最早的幼儿园是1912年大同县育婴堂附设的幼稚园。1949年以来政府大力发展幼教事业。至2009年大同市共有130所幼儿园，在园儿童数3.0万人。截至2018年末，大同市中等职业教育招生人数5909人，在校生人数19152人。其中，职业高中招生4075人，在校生人数13562人。全市基础教育招生人数11.09万人，在校生人数41.26万人。其中，初中中学招生人数3.18万人，在校生人数8.86万人；普通高中招生数1.84万人，在校生数5.95万人。 [41]科技截至2018年末，大同市共完成国家申请专利2235件。其中，发明专利843件，实用新型专利1290件，外观设计专利102件。全市共获得国家授权专利1181件。其中，发明专利119件，实用新型专利991件，外观设计专利71件，有效发明专利拥有量592件。省级以上重点实验室和工程技术研究中心10家。年末高新技术企业总数达到42家。 [41]邮电截至2018年末，大同市完成邮电业务总量66.1亿元，比上年增长75.8%。其中，电信业务总量62.4亿元，增长85.2%；邮政业务总量3.7亿元，下降5.5%。年末全市固定及移动电话用户447.48万户。其中，固定电话用户30.46万户；移动电话用户417.02万户。在移动电话用户中，4G用户达到254.83万户，比上年增长34.5%。全市计算机互联网络用户78.27万户，比上年增长8.6%。全市邮政局所146个，邮路总长度3754千米。订销报纸3932万份，增长5.5%；订销杂志142万份，下降6.4%；国内函件48万件，下降24.2%。国内包裹137万件，增长52.2%。 [41]文化截至2018年末，大同市共有文化艺术馆11个，艺术表演团体10个，公共图书馆12个。博物馆12个,档案馆13个。全市共有广播电视台11个，中波发射台1座，微波站8座，有线电视网10个。广播人口覆盖率99.13%，电视人口覆盖率达99.57%,有线电视用户34.4万户。古都灯会、第四届成龙国际动作电影周成功举办。 [41]体育截至2018年末，大同市在第十五届省运会中获得88枚金牌、87枚银牌、99枚铜牌；在群体项目比赛中，获得14个一等奖、12个二等奖、15个三等奖的好成绩。全市组织了全民健身活动200多项。在白登山万龙滑雪场启动了2018-2019年山西省群众冬季运动推广普及系列活动。成功承办了全国热气球锦标赛、全国百城健身气功交流展示活动。成功举行了摩天岭长城中国公路自行车联赛、中国青少年自行车U系列赛暨全国青少年冠军赛、第三届中国大同大型徒步“走长城”、全国徒步大会（大同站）5·19全国联动日暨大同第二届环文瀛湖健步走活动、首届中国·大同AMC国际航空模型节等赛事。 [41]卫生截至2018年末，大同市共有卫生机构（含诊所、村卫生室）3237个，床位21108张。其中，医院122个，卫生院146个，社区卫生服务中心（站）125个；疾病预防控制中心13个；妇幼保健院14个。年末，全市卫生机构共有卫生技术人员22349人。其中，执业医师和执业助理医师9511人，注册护士9208人；疾病预防控制中心卫生技术人员318人；妇幼保健卫生技术人员273人；农村乡镇卫生院卫生技术人员1059人。 [41]社会保障截至2018年末，大同市企业养老保险参保职工人数59.9万人。城乡居民基本养老保险参保人数110.6万人，城镇职工基本医疗保险参保人数82.8万人，失业保险参保人数45.6万人，工伤保险参保人数43.3万人，生育保险参保人数44.3万人。全年全市纳入城市最低生活保障的居民7.3万人，发放城市低保资金3.6亿元；纳入农村最低生活保障的居民16.1万人，发放农村低保资金4.7亿元。截至2018年末，大同市提供住宿的社会服务机构68个，床位9422张，收养救助5135人。全市建立各种社区服务设施795个。其中，综合性社区服务中心160个。全年销售社会福利彩票4.03亿元，筹集社会福利资金3396万元。 [41]城市建设2020年4月27日，国务院同意在大同市设立跨境电子商务综合试验区。 [50]历史文化方言大同人文地图民俗节庆大同龙壁(17张)大同春节文化庙会时间：每年正月介绍：庙会汇集秧歌、二人台、锣鼓、川剧等多种艺术表演，展出剪纸、泥塑、刺绣、凉粉等多类民间或地方工艺品及特色小吃。大同云冈文化艺术节时间：每年8月介绍：以展示中国传统宗教文化以及优美的塞外风光为主。旅游节包括晋北景点展示、文体盛事表演、城市交往、旅游观光揽胜推介、大同旅游项目招商等活动。工艺大同铜器广灵剪纸风景名胜云冈石窟掠影(18张)截至2013年，大同市有各级文物保护单位346处，其中全国重点文物保护单位27处（云冈石窟被列入世界文化遗产名录），省级文物保护单位20处，市、县文物保护单位300余处。这些文物保护单位中有古建筑188处，古墓葬38处，古遗址66处，石窟寺9处，近现代重要史迹及代表性建筑23处（其中革命文物18处），石刻及其他22处。大同市共有馆藏文物9.7万余件。2017年9月，山西省大同市入围榜“2017最美中国榜”目的地城市榜。 [55]地方特产著名人物荣誉称号山西*大同(1)大同景点图片(13)大同游(2)精彩图册(1)精彩图册(65)大同龙山景点图片(4)大同景区图册(6)大同睡佛(5)煤矿展览馆景点图片(3)大同龙壁(17)华严寺(14)大同机场(2)山西大同为何不能称为古都？有个大帝国在此建都参考资料◎大同dàtóng(1) [Great Harmony,the confucian ideal of perfect society]∶我国古代一些思想家提出的一种天下为公,人人平等的社会政治理想(2) [be essentially the same]∶基本相同,在大的方面一致[Datong] 地名,在山西省引证详解编辑1.谓与天地万物融合为一。《庄子·在宥》：“颂论形躯，合乎大同，大同而无己。” 郭象 注：“其形容与天地无异。” 成玄英 疏：“圣人盛德躯貌，与二仪大道合同，外不闚乎宇宙，内不有其己身也。”《列子·黄帝》：“ 子夏 曰：‘以 商 所闻夫子之言，和者大同於物，物无得伤阂者，游金石，蹈水火，皆可也。’”2. 战国 末至 汉 初的儒家学派提出的一种理想社会，与“小康”相对。《礼记·礼运》：“大道之行也，天下为公，选贤与能，讲信脩睦，故人不独亲其亲，不独子其子，使老有所终，壮有所用，幼有所长，矜寡孤独废疾者皆有所养，男有分，女有归，货恶其弃於地也，不必藏於己，力恶其不出於身也，不必为己，是故谋闭而不与，盗窃乱贼而不作，故外户而不闭，是谓大同。”这种理想社会曾为许多人所向往。 洪秀全 、 康有为 、 谭嗣同 和 孙中山 都曾受过“大同”思想的影响。3.指国家统一。北齐 颜之推 《颜氏家训·风操》：“今 日天下大同，须为百代典式，岂得尚作 关中 旧意？” 王利器 集解：“此当 隋 时而言， 隋 统一天下，结束南北对峙局面，故云‘大同’。”4.大体相同。汉书·西域传上·大宛国》：“自 宛 以西至 安息国 ，虽颇异言，然大同，自相晓知也。”夏丏尊 叶圣陶 《文心》二六：“不过许多小异之中，也尽有大同的成分存在。”5.和平社会《列子二则》中的《大道之行也》：故外户而不闭。是谓大同版权声明本文仅代表作者观点，不代表百度立场。本文系作者授权发表，未经许可，不得转载。联系我们：jiahao@.com独家出品

目前，全球已经有欧盟、中国、美国、日本、韩国、新加坡等50多个国家相继宣布在本世纪中叶实现碳中和的目标，与此同时，还有近100个国家正在研究制定各自的碳中和目标。可以说，碳中和已经在全球范围掀起一场涉及人类共同命运的大规模运动。在这场运动中，各国方案不同，路径也各有特色，形成了丰富的实践案例。然而，我认为，这场伟大的运动还缺乏一个明确的理论基础。理论指导实践，并在实践中得到完善。只有明确理论基础，才能避免战略误区，以最低的社会成本和最快的速度达成碳中和目标。本文抛砖引玉，在碳中和相关学科领域做些理论探索，旨在引发思考，建立基于科学、符合国情、体现东方智慧的碳中和理论体系。（文丨陈新华）01碳中和的前提仍是要满足人类不断增长的能量和碳素需求，且保持经济竞争力碳是人类在地球上赖以生存的最重要元素。人类社会的发展不仅摆脱不了对碳的依赖，相反，随着人口的增加和生活水平的提高，人类对碳基材料与产品的需求会与日俱增。碳不是问题，减碳低碳针对的是二氧化碳，不是碳。因此，不能谈碳色变，更不能逢碳必反。严格意义上，二氧化碳（CO2）本身并没问题。没有CO2，都零碳了，植物靠什么来进行光合作用呢？问题的核心是自工业革命以来，化石能源的大量燃烧带来的CO2 过量排放，引发了地球表面温室效应和气候失衡，对人类自身生存产生了巨大危胁。这才是人类社会真正需要共同努力解决的问题。所谓“碳中和”，就是要把某个实体（企业、城市、国家、全人类）在某一时期内（日、月、年）CO2的排放量减到最低限度，并通过碳汇等各种对冲手段来中和，使得人类活动往大气中排放的CO2总量为零。“碳中和”希望解决的根本问题是消除包括二氧化碳在内的温室气体所导致的地表气候失衡，确保人类社会可持续发展，但前提是要满足人类不断增长的能量和碳素需求，并且保持经济的竞争力。任何碳中和技术路径的设计都要尊重这一前提。对冲的手段选择很重要。西方主流认为，CO2是罪恶的源泉，应该通过极端的手段，将其深埋地下几千年，永世不得翻身，不再跑入地球大气层。而东方的智慧告诉我们，对待CO2应该顺治而不是简单的逆治。任何垃圾都是有价值的资源，只是放错了地方而已，应该更加强调循环利用，而不是简单的封存。在碳中和技术路径上，西方倾向用今天的技术一步到位解决未来30-40年的问题，很容易走极端，比如说禁止天然气的使用。而东方的智慧启示我们，要以渐进而不是冒进的方法来解决问题，不追求在今天就要做出非常完美的解决方案，而是让这些不完美为未来技术进步留下空间。这样可以动态地制定与执行各行各业的碳中和技术路径，充分技术进步所需要的时间，让未来的技术在今天的碳中和解决方案继续孵化，建立能够随着时间的推移，不断吸纳新技术的体制机制和商业模式。02物理学基础：碳中和愿景下，需要更多“逆燃烧”和“逆蒸汽机”技术自工业革命以来，人为的大规模CO2排放来源包括能源领域和非能源领域两个方面。能源领域主要是化石能源燃烧所产生的排放，而非能源领域则是来自于化工、钢铁、水泥等工业制造过程中的化学反应。前者占CO2排放总量的80%左右。化石能源燃烧主要通过蒸汽机、内燃机和燃气轮机进行，对应的主要燃料分别是煤炭、石油和天然气。以上三种燃烧技术都涉及到共同的物理化学原理，即碳氢化合物加氧燃烧，释放能量产生动力，同时形成二氧化碳，并通过水蒸汽散发余热。近两个多世纪以来，人类依靠化石能源燃烧的“火”建立了现代工业与文明。然而事实证明，这一集中式燃烧化石能源的“旧火”系统越来越不可持续，对经济、安全、健康、环境的威胁也越来越大。美国洛基山研究院主席兼首席科学家Amory Lovins（卢安武）博士在2011年出版的《重新发明火》【1】一书中指出，鉴于“旧火”系统对人类在地球上生存的严重威胁，非常有必要重新发明“火”，以“新火”代替“旧火”，彻底改造现有的能源系统。他预计，到2050年，美国经济将达到2010年规模的2.6倍，而通过“新火”替代“旧火”，不再需要消耗任何石油、煤炭和核电，就可为美国节约5万亿美元的能源开支，且这一切可以完全利用现有的技术来实现，不需要任何政府补贴和国会法案的支持。这里的“新火”即指那些不需要燃烧碳氢化合物就能够获取能量的技术手段，主要包括源于地上的节能和可再生能源，广义层面也包括挖自地下的地热和核能，即我们常说的“零碳”能源。然而，以零碳能源代替化石能源来解决CO2排放问题，与CO2的关系是间接的。由于当前CO2排放的主要来源是化石能源燃烧，因此有必要直接就CO2排放问题开展一些理论探索，如化石能源能否不通过燃烧来获取能量？有没有好的办法来消除CO2对大气的影响？化石能源燃烧的过程是否可逆？能否通过“逆燃烧”的办法，将CO2和水合成为碳氢化合物？此外，燃烧过程产生大量的废热，除了可以梯级利用部分之外，大多数还是通过水吸热相变，从液态变成气态，并以水蒸气的形式散发到空气中。有没有可能通过“逆蒸汽机”的方法，将这些水蒸汽冷凝成液态水，从而释放热量，为我所用？回答上述问题，笔者认为答案无疑是肯定的。■化石能源能否不通过燃烧获取能量？能！燃料电池就是通过非燃烧的方式从化石能源中获取能量。■能否消除CO2对大气的影响？能！碳捕获、利用和封存(CCUS)技术就是基于这个问题来发展起来的，核心是转换利用，而不是简单的地质封存。■能否通过“逆燃烧”的办法，将CO2和水合成为碳氢化合物？能！这方面的技术进展非常快速，并且有望很快得到商业化推广。北京光合新能公司的等离激元技术，就是利用工业废热或太阳能光热，在常温常压下将CO2和水低成本地合成为碳氢化合物，该技术目前正在中试阶段。■能否通过“逆蒸汽机”的方法，将燃烧过程产生的大量水蒸汽冷凝成液态水，从而释放热量，为我所用？能！这方面我国已经进入规模化推广的阶段了。北京国际能源专家俱乐部2017年评估与推广过的湖南东尤水汽能技术就是将空气中的水蒸汽进行冷凝放热，并通过热泵技术提前所释放的热量，给政府办公大楼、医院和厂房提供取暖和制冷服务，成本比常规燃气取暖和中央空调要低很多。这一技术在湖南已经有了多个商业化运营的案例实证。笔者认为，工业化时代是通过蒸汽机燃烧化石能源“卖碳”方式来支持经济增长，经济增长与CO2排放成正比。与此模式相反，碳中和时代需要通过减碳来支持经济的持续增长，经济增长要与CO2成反比，形成越来越大的剪刀口。在新模式下，我们需要更多的“逆燃烧”和“逆蒸汽机”技术。03能源系统学基础：碳中和要在保障能源与原材料供应安全的基础上，注重系统优化，稳步有序推进能源系统一直有两个重要的职能：一是为人类活动提供所需要的能源服务，这些服务包括电力、热力和交通移动力；二是通过能源化工，提供人类生活与生产活动所必需的原材料，如塑料、化肥和各种化纤材料。国际能源署在2018年发布的《石化行业的未来》【2】报告中指出，为人类生活提供各类必需品（塑料、化肥、包装、衣服、医疗器具、洗衣粉、汽车轮胎等碳基化合物）的石化行业已经是全球能源行业的重要组成部分，分别占全球石油消费的14%和天然气消费的8%。然而，因为它提供的是化工产业的原材料而不是能源产品，一直被能源界所忽视。同理，在讨论能源转型时，人们往往只关注能源服务部分，而忽略后者的存在。在中国，按照杨芊【3】等测算，现代煤化工行业已经占到2020年全国煤炭消费总量的3.9%并还呈增长趋势，到2025年将提高至6.7%-6.9%。在未来的人类发展进程中，我们不仅摆脱不了对碳的依赖，相反，随着人口的增加和生活水平的提高，人类对碳基材料与产品的需求会与日俱增。塑料是最典型的高碳化合物，也是全球使用最普遍的物资。从1950年到2015年，全球塑料产量从200万吨飙升至4.07亿吨，年均复合增长率为8.4%。截至2019年底，中国的初级塑料产品累积总量已经达到10亿吨。如此巨量的碳基材料目前全部由能源系统提供，未来靠什么来替代？在能源系统低碳化的进程中，正确处理能源系统的能源服务和碳基材料两重性对于能源转型的路径设计尤为重要。随着地球上人口的继续增长和生活水平的提高，人类对电力、热力和交通移动力这三项能源服务的需求以及对碳基化工产品的需求都在上升。碳中和的能源系统学基础是在满足这些需求的前提下，如何把能源生产、运输、转换和最终使用过程中所产生的CO2排放降到最低，且整个过程具有经济竞争力。换言之，能源系统低碳转型的边界条件是保障能源供应安全，满足碳基化合物的需求，并且具有经济竞争力，即能源系统低碳转型不应以牺牲经济合理发展和降低人民生活福祉为代价。从供应侧看，张映红【4】从人类文明发展的不同纪元角度，将能源转型分为代际转型（如农业文明纪元的传统可再生能源体系向工业文明纪元的化石能源体系转型）和代内转型（如化石能源体系内的煤炭时代向石油时代转型），认为目前我们正处于从工业文明纪元的化石能源体系向未来智慧文明纪元的核聚变能源体系的代际转型与化石能源体系内石油时代向天然气时代的代内转型的重叠期。对于未来有战略布局的世界主要国家而言，成功的能源结构转型就是通过新旧动能转换，在保障国家能源可持续、科技可持续、经济可持续、环境可持续、文明可持续基础上，借助新的能源优势创建更先进的能源文明，并能通达终极能源安全。通过分析美国、德国和日本1965-2019年能源结构的变化，张映红发现，那些谋划未来战略布局的发达国家在能源转型问题上是比较谨慎的，仅将一次能源消费总量的40%～50%用于转型（美国只有50.3%的能源参与能源转型，德国只有40.6%，日本只有44%），剩下的是保障能源安全、不参与能源转型的基础能源。基础能源主要选择国家能源技术和/或能源资源控制能力较强、传统能源工业基础成熟的中低碳或零碳能源系列（例如美国的水电、石油和核能），而那些国家能源资源不足、能源获取风险高、受国际能源市场影响明显的国家，则采用笼统指标，限定用于转型的比例范围（如日本），根据国际能源市场变化趋势进行动态调整。能源转型过程中，替代方多为天然气和可再生能源，被替代方主要为煤炭、燃油发电、老化的传统核能，或比例过高的化石能源。总体上，发达国家能源转型是一国一策，根据国家的经济发展水平、产业结构特征、能源资源禀赋、能源工业基础、能源技术实力等，确定能源结构转型模式和路线。由此可见，发达国家的能源转型也是以保障能源安全为基础的，在特定的时期选择一定比例的能源参与能源转型，而不是一股脑儿将全部的能源都投入进去。从需求侧看，电力、热力和交通移动力这三项能源服务需求各有特色。电力从负荷到电源已经形成了高度复杂的系统。在这个系统里，各种电源与多样化负荷，中间的电网以及起着调节功能的储能设施，在现代信息通信技术的调控下，形成了相互关联的互动效应。电力来源的多样性给电力系统的去碳化提供了可能。一方面是以不排放CO2的非化石发电技术（水、核、风、光等）来替代化石能源燃烧发电，使得电源更加清洁；另一方面是对化石能源电厂所排放的CO2进行捕集、利用与封存，消除CO2过量排放产生的负面影响。前者的优势在于资源非常广泛且随着技术进步，既可依靠“电从远方来”，又可实现“电从身边取”，并且就近取电的相关成本已经大幅度下降；劣势在于分光等可再生能源能量密度低且不稳定，虽然通过储能和氢能的调节可以增加稳定性，但实现100%可再生电源供应还需时日。后者的优势在于能量密度高且可稳定运行，但需要在CCUS（碳捕捉、封存与利用）方面取得突破。电力系统最大的挑战是如何在低碳转型过程中如何确保供应安全，特别是在分布式能源大规模接入，数字技术大量渗透，气候变化引起的极端事件越来越频繁的时代，如何保持强大的系统韧性。在未来相当长时间内，电力系统现实可行的解决方案还在于可再生能源和化石能源的组合，两者之间取长补短，逐步实现电力系统从化石能源为主向可再生能源为主的过渡。在过渡期内，通过技术创新，或找到能够克服可再生能源劣势的新型发电技术（如小型可控核聚变），或找到可以克服化石能源CO2排放问题的新技术（如CCUS）。短时间内一步跨入100%可再生电力时代的想法既不现实，在技术经济层面也很难实现。落实中央提出的“构建以新能源为主体的新型电力系统”任务，不仅需要在技术创新方面加大投入，还需要在电力体制、商业模式和投融资机制等方面加大创新力度。电力之外，热力和交通交通移动力也需要在满足需求的前提下，采用最经济实惠的去碳化途径。热力需求的核心是温度要对口（有些应用也需要压力对口），高温工业过程（如发电）产生的余热完全可以是其他中低温过程所需要的热能。著名工程热物理学家吴仲华【5】结合热力学的第一和第二定律，提出的“分配得当、各得其所、温度对口、梯级利用”的能量利用16字原则，至今对于热能的循环利用还具有重要的指导意义。建筑物的暖通需求是能耗和碳排放大户，应同时做好通过“被动房”和“主动房”技术提升建筑物能效，优化建筑物用能结构。交通领域亦需要通过电气化与氢燃料电池等技术路径，并在全社会提倡低碳出行尽可能减少燃油消费等，积极打造绿色交通体系。但需要注意的是，航空与海运领域在未来较长一段时间内，还需要液态燃料来驱动。包括生物质燃料在内的“零碳”燃料，或者说是“碳中和燃料”将扮演重要角色。综上，从能源系统视角，可以看到从单个能源产业角度无法看到的现实，从而避免一些片面的做法。这里涉及的几个核心问题包括：首先，由于化石能源一直担负着能量提供与材料提供的双重功能，系统分析要求我们在能量的低碳转型后，必须要为材料的供应寻找新的可行途径。基于这一点，那些认为未来社会全部由电力驱动的观点就站不住脚，100%电气化或者电力加氢能的碳中和技术路径就可能是一个战略误区。从这个角度看，中央提出“构建以新能源为主体的电力系统”，而不是“构建以新能源为主体的能源系统”，是非常科学合理的。其次，能源低碳化转型要在保障能源安全的前提下稳妥进行，可参照发达国家的经验，在未来一定时期（如10-20年）内，将一定比例（如60%）的能源作为保障能源供应安全的基础能源，拿出剩余的部分参与能源转型，主要用可再生能源、天然气和核电来代替煤电。由于我国基本没有燃油发电，而且油气具有良好的工业基础，在核聚变工业化突破之前，石油需要力求总量稳定，为煤炭的产业转移和核能发展赢得时间和空间。天然气要稳中有升，对石油进行有序替代，确保油气行业低碳转型，最终向零碳过渡。这样分步滚动实施碳中和计划，而不是一步到位。第三，电力、热力或交通移动力是人类生活与生产活动所需要的能量服务。对于节能减碳而言，提高“有用能量”占总消耗能量的比例，即提高能效，可以减少能源浪费，进而减少碳排放。这就要求相关技术设备在设计指标方面更加精确、严苛，尽可能提高各环节转化和传输效率，甚至可以按照有用能量的概念重新设计耗能设备，以此反推能源转化和供应系统的合理性。这就是为什么在很多耗能领域存在巨大节能空间的原因。2016年，北京国际能源专家俱乐部对杭州泵浦公司的循环水节能技术开展了评估与推广工作。按该公司介绍，我国的化工、电厂、冶金行业的循环水冷却系统普遍存在“大马拉小车”现象，80%以上的循环水系统具备15%以上的节能潜力。第四是重视对电、热、冷等多种用能需求的集成与优化，提高能量的综合利用效率，降低碳排放。能源系统的特征是任何一种资源都可提供多样的能源服务，而任何一种能源服务都可由不同的能源资源来提供。这就需要围绕着某一需求，或者某个客户，针对其能量需求对不同技术和资源进行集成优化、梯级利用，提升整体效率，降低碳排放和客户综合成本。并通过先进技术对各种资源进行整合，促进传统能源系统向更高效、更安全、更清洁、更智能、更协调的现代能源体系转变。第五是重视数字技术的推广应用。当前，数字技术正在以“互联网+”为主要手段的第一阶段向以物联网、大数据、人工智能和区块链等为主要手段的第二阶段进军，更多的行业将被新的数字化浪潮重塑。数字技术作为新的生产力，可推动不同种类能源在更大范围内优化配置，构建电力、天然气、热力与互联网运营商之间互惠共赢的能源互联网生态圈，这对提高能源系统整体能效，降低CO2排放起着关键作用。建议国家在电力系统现有“能源互联网”的整体架构基础上，筹划能源化工领域数字化发展的整体架构，明确重点应用领域与试点项目。第六是全局优化。能源系统是一个互联互通的体系，碳中和战略需要全局考虑，不能只考虑局部优化。如将数据中心这样的电耗“巨兽”转移到可再生能源富足的西部，必将导致西电东送电量减少；在内蒙古牧区“一刀切”禁止新上发电项目有可能会影响到东北和华北的电力供应。碳中和在需求侧应强化节能工作，充分开发身边的可利用资源，在供应侧还应整合各类低碳要素资源，跨领域、跨行业、跨地区进行协同、有序、稳步推进。碳中和在路径上也应多元化，而不是过分依赖某一技术路径。此外，能源基础设施是城市基础设施的组成部分，可以通过城市规划及智慧城市建设，将水、电、通讯、交通、生活垃圾处理等城市基础设施进行集成优化，产生融合效应。04经济学基础：应为碳排放减量化设计一个全新商业模式，鼓励全民参与经济学决定商业模式，而商业模式是保证一个事业能否以市场化方式推进的决定性要素。在传统经济学里，环境污染问题，包括碳排放问题，都是作为生产与消费过程所产生的外部影响来考虑的。将上述外部影响内部化的主要途径包括：（1）通过政府法规，对这些外部影响进行收费，提高生产与消费过程的成本；（2）认可生产与消费过程中外部影响不可避免，给予生产企业一定量的排放权，并允许他们之间进行排放权交易。碳中和的核心是减少CO2排放，但是当排放量规模巨大，就无法通过将CO2当作一个正常生产消费过程的外部影响来实现减排了，应为碳排放的减量化设计一个全新的商业模式。这就涉及到供需关系及定价问题。由于碳排放源来自社会的方方面面，国家可以在全国层面设定一个减排的目标值，形成全国总需求，推动企业实体去落实，在核实减排量的情况下，或按照国家规定的价格给予回报，或给予企业减排量认证，让企业到相关市场上通过交易产生价格，获取回报。这就是全国碳市场的基本逻辑。国家也可以通过行政手段，将减排总量分解下达给省市等行政主体和企业等商业主体，这些主体有了硬性减排量指标后，就有了对解决方案的需求。基于这些需求就可以形成供应，通过解决方案之间的竞争，促进低碳技术创新，并引导资本投向创新型技术解决方案。在碳中和的经济范式下，有以下四个话题很值得经济学界研究：首先是相比于传统经济学里围绕着人的衣食住行等自然需求，碳中和下的经济理论将是基于国家代表人民的集体利益而人为创造的需求，且这一需求与之前自发的商品及服务需求是相反的。在之前的模式里，企业通过消耗能源，排放CO2，对物品进行加工形成产品，卖给客户。这一过程中，碳排放是价值创造的一部分，产品中都有自己的“碳足迹”，企业在某种程度上说是“卖碳翁”，多卖碳多赚钱，具体项目大多是资本和资金密集型的大型项目，如炼油厂和发电厂，做的是加法。而在碳中和模式下，企业要成为“减碳翁”或“埋碳翁”，不能再依靠上大项目赚钱，而是要重视对现有的项目进行低碳化改造，做的主要是减法。这是一个全新的经济范式。能否利用现有的经济学体系来支撑这一范式的落实？笔者认为在理论上还需要继续探讨。其次是以边际成本定价（即满足最后一个需求的边际生产成本，一般较高）的传统市场经济理论，如何适应零边际成本时代？不仅是数字信息技术的发展使得信息的复制和传输是零边际成本，现有太阳能与风力项目发电的边际成本也是零。传统市场经济理论的零边际成本定价机制对应的是流水线生产和规模经济，然而在进入小规模定制时代（能源系统也将如此）的当下，传统市场经济如何适应，政府的监管和治理方式又该如何调整，值得深入研究。第三是如何处理好个人利益和集体利益的关系。这里涉及到帕累托最优（Pareto optimality）在碳中和时代的应用。帕累托最优的核心思想是，个体利益的最大化会促使整个社会利益的最大化，当社会发展到一定程度，使得在不损害任何其他人利益的情况下已经无法改善某些人的境况，那么整个社会就达到了最优的境界。个体利益最大化会促使社会整体利益最大化，这一思想可以说是200多年来市场经济驱动经济发展的总则，但前提是资源可以充分获得，个人和社会的发展都没有外部约束。在碳中和背景下，社会整体有了一个非常强大的约束，如何将这一约束传递到个人，值得深入研究。第四是如何让人人都参与到碳中和这场人类自救的伟大运动中来。在传统市场经济里，满足人的个体需求是最终的。而在碳中和市场经济里，个体不是需求主体，但仍然需要找到能够让个体都参与的方式。笔者研究认为，减少一个经济体的碳排放需要通过能源系统的低碳转型来降低单位能量的碳排放、降低单位GDP部门活动量（如塑料消费总量、飞机出行总量）、降低单位活动量能耗，同时要调整经济结构，特别是消费结构。而部门活动量取决于人均活动量，消费结构调整也涉及到人的消费倾向，因此减碳工作要“以人为本”，鼓励全民参与，倡导节能减碳的文化氛围。这与3月15日中央财经委员会在讨论落实“双碳”目标战略部署时强调的“要把节约能源资源放在首位，实行全面节约战略，倡导简约适度、绿色低碳生活方式”完全契合。05社会学基础：有效组织+保障公平，提升系统意识避免顾此失彼3月15日召开的中央财经委员会强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。这一论述非常深刻。既然涉及经济社会的系统性变革，就需要在社会学与系统论两个层面下功夫，研究变革的社会动力与系统性问题。碳中和的社会学主要涉及两个方面：一是有效组织社会各方参与到碳中和中来；二是保障公平性，让即使被淘汰出局的行业（如煤炭）也有积极性参与碳中和工作。两者之间，保障公平性无疑最为关键。公平性涉及到不同地区、不同城市、不同行业之间的公平参与，需要特别关注煤炭行业的市场退出问题。碳中和的系统性工作也需要整个社会的运营方式从“工程项目意识”转变为“全社会的系统意识”，避免以传统的思路上一大堆工程项目来实现碳中和的模式，以及由此可能造成的“顾此失彼”。06十个方面着力，建立符合中国国情的碳中和理论体系基于以上理论探索，笔者认为建立基于科学原理、符合中国国情且体现东方智慧的碳中和理论体系框架，至少需要包含以下十个方面的内容：一是应将碳中和问题聚焦于CO2的过量排放上。正确理解碳元素对于人类社会生存与发展的重要性，以及碳和二氧化碳的关系，围绕着问题的本身即CO2的过量排放，来寻找气候变化问题的解决方案，而不是不顾青红皂白，“逢碳必反”，极端冒进。二是以科学的态度与方法研究CO2过量排放问题的系统性解决方案。这个方案包括循环和资源化利用，而不是简单粗暴、“事倍功半”地对其进行地质封存。任何垃圾都是放错了位置的有用资产，CO2也是如此。解决CO2问题在于全面系统性调理。人病了，可以选择中医调理或者西医手术。地球病了，在基于西医的对抗式封存大行其道且面临困境时，何不努力开发基于中医疏通调理，通过转换利用的中国方案呢？三是碳中和不应以牺牲经济的合理发展和老百姓的生活福祉为代价。按照中央财经委员会的要求，“以系统观念推进碳中和的工作，处理好减污降碳和能源安全、产业链供应链安全、粮食安全、群众正常生活的关系”，避免碳系统与能源系统之间，能源系统与经济系统之间的顾此失彼。碳中和的路径设计要以保障能源与碳基化合物材料供应安全，支持经济持续发展为边界条件。鉴于能源系统具有提供能源产品与化工原材料的双重功能，能源系统需要考虑的不只是能量，还有物料。在能量去碳化的进程中，需要考虑如何满足碳基物料的需求和相关产业链供应链的安全。四是采取渐进而不是冒进的方法来解决问题。在碳中和路径设计上，整体考虑人类文明的发展进程，从大国战略布局的角度，充分考虑保障能源安全的重要性，分时期设定基础能源和转型能源的比例，按照多元的技术路径来稳步推进。在方案设计上，不追求在今天就要做出非常完美的解决方案，而是让这些不完美为未来技术进步留下空间。如，可先对高浓度的CO2进行转换利用，实现增量减排；再从空气中捕集并转换利用，实现CO2的循环利用；之后才是从空气中捕获并转换成可以封存的产品，实现地球降温减排。通过动态地制定与执行各行各业的碳中和技术路径，充分技术进步所需要的时间，让未来的技术在今天的碳中和解决方案中继续孵化，并建立能够随着时间的推移，不断吸纳新技术的体制机制和商业模式。五是以全局而非局部视觉，审视整个能源系统的低碳化转型。应高度重视现有能源系统能量与物质的两重性，在能源服务低碳化转型的过程中，保障社会对碳基化工原材料持续增长的需求，避免“100%电气化”或“电加氢包打一切”的战略误区。此外，应高度重视能源系统集成优化。吴仲华先生提出的“温度对口、梯级利用”的“总能系统”效率概念，超越了单一过程和单一设备的能效提高，强调系统整体优化，而不是片面单一的效率最大化，充满中国智慧，对于今天的碳中和工作还有很高的指导价值，并且今天我们还具备了更好的数字技术手段来实现吴老先生强调的总能系统效率。六是支持并鼓励所有零碳低碳技术在实现碳中和的过程中发挥作用。这些技术包括节能，氢能、电动汽车、可再生能源，核能、储能，CCUS等技术，可通过市场竞争和一视同仁的政策支持实现各类技术在中国这个大的市场竞争中脱颖而出。充分利用中国在可再生能源、储能及电解槽装备制造及数字化领域的优势，打造具有中国优势的碳中和技术解决方案。在碳中和战略规划过程中，要为未来技术的应用留下空间。七是在经济模式上重视发挥政府可见之手的“推动”和市场看不见之手的“拉动”作用。通过可见的手来创造减碳的需求，再通过市场竞争来鼓励创新技术解决方案，推拉结合，“双手”合力，促进碳中和目标的早日实现。 八是重视技术创新与体制创新并举。及时对不适应新的经济范式，不利于新技术应用与推广，不利于碳中和目标实现的体制机制进行改革，建立一整套新的规范与机制。九是关注低碳转型的公平性。避免新能源与传统能源的两极分化，通过适当的机制，让被淘汰的行业企业体面地退出，保障社会的稳定和从业人员的妥善安置。十是突破传统思维与认识对创新特别是技术创新的羁绊。适应碳中和时代的减碳需求及其与工业化时代发展模式相反的特征，大胆地就逆蒸汽机、逆燃烧、从地下到地上，从供应侧到需求侧等逆向技术工程开展研发，探索建立一个能够在保障能源供应安全与经济竞争力的全新技术范式。以上十个方面构成了中国特色的碳中和理论基础框架。希望本文的抛砖引玉，能够推动更多同行就这些问题开展进一步研究，进而为中国碳中和这场事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体的伟大实践，提供具有指导意义的理论基础。（作者为北京国际能源专家俱乐部总裁，国际能源署前署长特别助理，联合国气候变化第三次缔约方会议参与者，曾在多家欧洲大型跨国能源企业担任高管。）参考文献：[1] Amory B. Lovins and the Rocky Mountain Institute，Reinventing Fire: Bold Business Solutions for the New Energy Era， Chelsea Green, 2011.[2] International Energy Agency, The Future of Petrochemicals, IEA/OECD, 2018.[3] 杨芊，杨帅，樊金璐，郑剑平，“十四五”时期现代煤化工煤炭消费总量控制研究”, 《煤炭经济研究》，2020, Vol. 40 Issue (2)。[4] 张映红，“关于能源结构转型若干问题的思考和建议”，国际石油经济，Vol.29, No.2,2021.[5] 吴仲华，“中国的能源问题及其依靠科学技术解决的途径”，1980年8月14日在中共中央书记处举办的科学技术知识讲座演讲，1980年12月由知识出版社会出版。本文来源于《能源高质量发展》杂志，订阅电话：010—56002752End欢迎分享给你的朋友！编辑 | 李慧颖我知道你 在看 哦

【能源人都在看，点击右上角加'关注'】2019年，《中国煤炭》杂志和中国知网合作推出《辉煌70载·复兴中国梦——从学术期刊看中国》主题出版活动，《中国煤炭》杂志共有7篇文章入选，充分说明《中国煤炭》杂志在推动国家能源革命、促进煤炭行业高质量发展中的重要作用。入选信息如下：1.“一带一路”沿线国家煤炭产业开发布局分析，徐会军 李瑞峰 刘运辉 申万，《中国煤炭》2016年第12期，入选“开放中国-中国方案”的“一带一路”倡议栏目。2. 煤电行业“一带一路”绿色产能合作现状与前景分析，兰燕，《中国煤炭》2018年第12期，入选“开放中国-中国方案”的“一带一路”倡议栏目。3. “一带一路”战略中我国煤炭行业竞争力研究 ，王雷 李瑞峰 朱吉茂 汪秋磊 ，《中国煤炭》2018年第1期，入选“开放中国-中国方案”的“一带一路”倡议栏目。4. “一带一路”下我国经济增长与碳排放的门槛效应研究，张倩茹 王汉斌 卢媛媛，《中国煤炭》2018年第7期，入选“开放中国-中国方案”的“一带一路”倡议栏目。5. 中国煤矿充填开采技术的成效与发展方向，吴吟，《中国煤炭》2012年第6期，入选“富强文明”的“美丽中国-生态保护与修复-地质灾害防治”栏目。6. 我国煤炭价格的改革历程回顾及发展趋势前瞻，曹海霞，《中国煤炭》2008年第5期，入选“富强文明”的“经济发展-经济结构”栏目。7.能源革命和经济发展新常态下中国煤炭工业发展的战略思考 ，王显政，《中国煤炭》杂志2015年第4期，入选“富强文明”的“经济发展-经济结构”栏目。让我们向入选的这些文章的作者致敬！免责声明：以上内容转载自中国煤炭杂志，所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

【能源人都在看，点击右上角加'关注'】服务煤炭行业高质量发展，创新再出发----写在2021年春节前夕时光的河流不停地流淌，人类历史上那个极不平凡的2020年已成为过去；踏着2021年的新年钟声，我们已快步走进2021这个“十四五”的开局之年。回首过去的2020，那些在疫情之年奋进拼搏的日日夜夜仿佛就在昨天……2020年，《中国煤炭》杂志迎来创刊25周年。25年来，《中国煤炭》杂志始终坚持“以科技为主导，技术与经济、管理相结合，以国内为主导，国内与国际相结合，努力展示煤炭工业全貌，探索煤炭工业可持续发展道路”的办刊宗旨，刊载了大量有较大影响力的方针政策、发展战略、科技引领等重点文章，为煤炭行业的改革发展和科技创新提供了重要的智力支撑。2020年，我们在1995-2019年的万余篇论文中精心挑选出77篇（同时，刊登了应急管理部信息研究院院长、杂志主编贺佑国等3篇重量级文章，共80篇）做成专辑，就是想重温经典，向这些智者表示敬意！回顾杂志发展的历史，就是要继续坚守为煤炭行业科学发展服务的初心使命，坚定煤炭行业指导（综合）类科技期刊的定位，创新发展不停步，在新时代建设一流科技期刊的征程中再创辉煌。2020年，《中国煤炭》杂志进入煤炭领域和地学领域高质量期刊分级目录中的T2级，这是我们应急管理部信息研究院党委和各位编委指导的结果，也是我们杂志全体努力拼搏的结果。我们召开了“《中国煤炭》杂志创新发展专家座谈会”，悉心听取了与会专家的指导，坚定了差异化发展的决心和信心。在此基础上，我们制定了杂志发展的“十四五”规划，确定了打造一流行业指导（综合）类科技期刊的战略目标。要做一本有思想的杂志，选题策划、约稿组稿是关键。2020年，我们虚心请教相关专家，积极参加重点会议、论坛，主动到重点企业学习交流和调研，在选题策划、约稿组稿等方面取得较好成绩，刊登院士稿件5篇，学科带头人稿件30余篇。这些重量级稿件一经刊发和在网络平台、微信公众号上发布，就成为有识之士关注的重点和热点，为引领行业做好“十四五”规划、加快推进智慧矿山建设等重点工作提供了十分有益的参考。2020年我们拜访了中中国工程院的王安院士、王国法院士，中国科学院的何满潮院士，以及中国矿业大学刘波书记和中国矿业大学（北京）的葛世荣校长；到多个科研院所和大型企业进行调研和学习；参加了“全国煤矿智能化建设现场推进会”“首届2020中国（太原）智慧矿山建设与发展高峰论坛”“2020年煤炭行业两化深度融合推进现场会”“第九届全国土地复垦与生态修复学术研讨会”等论坛和会议。院主管领导---院纪委书记任俊杰带领杂志一行拜访中国国际工程咨询公司党委书记、董事长王安院士拜访王国法院士 拜访何满潮院士 会议间隙拜访彭苏萍和王双明院士拜访中国矿业大学刘波书记拜访山东大学李贻斌教授(上)和朱维群教授（下）并在煤矿机器人和现代煤化工碳减排两个重点领域进行重点约稿通过聆听院士教导、到企事业单位调研和学习与会专家的演讲报告，开阔了视野、增强了对学科前沿趋势的了解、提高了杂志编辑部整体专业知识水平，收获巨大。2021年是“十四五”规划的开局之年，《中国煤炭》杂志将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，认真贯彻落实党的十九大和十九届二中、三中、四中和五中全会精神，以及国家层面关于建设世界一流科技期刊的指示精神，继续坚持为煤炭行业高质量发展提供智力支撑的办刊宗旨，进一步加强专题策划和约稿组稿，弘扬主旋律、传播正能量。我们会全面报道煤炭行业在安全发展、绿色低碳发展、智慧发展方面的创新成果，报道世界能源领域的发展趋势、能源供给领域的新变化新动向，报道“十三五”期间煤炭行业供给侧改革成果、“十四五”期间煤炭产业开发布局和相关重点战略规划、煤炭企业改革创新新成就等重点内容，努力展示新发展格局下煤炭行业的新面貌；通过夯实基础、苦练内功，向专家学习、向先进企业学习、向先进期刊学习，进一步提升办刊能力和业务素质、提高期刊质量、扩大杂志影响力，将《中国煤炭》杂志真正打造成煤炭行业的名片、煤炭行业高质量发展的智慧平台。雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。党的十九届五中全会擘画了我国未来发展的宏伟蓝图，作出了应对变局、开辟新局的顶层设计,“十四五”时期，煤炭行业将依靠创新驱动取得高质量发展的新成就，我们将在主管单位中国煤炭工业协会、主办单位应急管理部信息研究院（煤炭信息研究院）和各位编委的指导下，为打造一流行业指导（综合）类科技期刊、创造杂志更加美好的明天，而努力拼搏、戮力同心！2021年新春佳节将至，《中国煤炭》杂志全体同仁，向一直以来关心指导杂志发展的各位领导、各位专家，各位作者、各位读者朋友，致以最诚挚的新春问候，祝你们牛年：快乐平安！幸福吉祥！疫情期间多多保重！《中国煤炭》杂志2021年2月11日免责声明：以上内容转载自中国煤炭杂志，所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

11月20日，中国煤炭经济研究会召开八届三次理事会，表彰2019年度煤炭经济研究优秀论文。西山煤电集团共推荐47篇论文参与评选，其中2篇获二等奖，5篇获三等奖。据了解，煤炭经济研究优秀论文推选是煤炭经济研究领域内具有影响力的重大活动，有助于展示煤炭经济理论研究与实践探索的最新成果，促进煤炭经济研究水平的不断提高。（曾玲惠）

期货日报网讯(记者周晓雅)8月21—23日，由大商所、中国煤炭工业协会以及中国炼焦行业协会主办的“2019中国煤焦产业大会(第八届)”在深圳举行。在会上，中国煤炭经济研究会理事长李昕对今年下半年中国煤炭市场走势进行解读与分析。“从当前经济形势来看，市场需要坚定信心，正确认识到我国经济长期向好趋势不会改变。”李昕认为，高度关注当前经济运行稳中有变、变中有忧的新形势，积极应对。预计今明两年行业发展的不确定风险会更多，但下半年煤炭市场仍呈现总体稳定的态势。而分析煤炭市场供需基本面，他表示，从需求看，应当对煤炭工业发展有一个准确的定位。从国情出发，煤炭在相当长时期内仍是我国的主体能源，随着经济发展，将进一步拉升能源的需求，煤炭市场增量将继续维持，但由于国内经济发展的不确定因素增加，增速可能放缓，同时科技发展带动下，煤炭能源需求增速将放缓，未来几年将呈现高位波动的态势；从供应看，随着铁路部门积极落实“调整运输结构”的要求，煤炭铁路运力将进一步增加。总体来看，李昕预计，今年煤炭消费将保持基本平稳，增量不大，国内煤炭产能释放加快，主要煤炭铁路运输通道能力增加，煤炭供应能力进一步增加，全国煤炭市场供需将逐步向宽松方向转变。“短期来看，要密切关注当前市场需求不足，以及库存高位对煤炭价格下行的压力。”来源: 期货日报

8月22日，由大商所、中国煤炭工业协会以及中国炼焦行业协会主办的“2019中国煤焦产业大会(第八届)”在深圳举行。在会上，中国煤炭经济研究会理事长李昕表示，目前煤炭行业发展面临五大突出矛盾和问题。一是影响煤炭市场工序平衡的不确定因素增多。随着经济增速的不断变化、经济结构的优化和增长动力的转换，煤炭需求的不断降低，需要认识到新能源快速发展、多能互补、协调供给的模式正在形成，能源结构变化对电煤需求短时波动加大，产业布局的新变化增加的煤炭有效供给的难度，市场预期变化对煤炭供需平衡影响很大，煤炭的期货市场和现货市场的相互影响，市场预期对煤炭价格波动影响越来越大，由此带来市场调控的难度逐渐加大。二是行业发展不均衡、不充分的问题依然是比较突出的。生产力发展水平的不平衡，煤矿改造难度大，淘汰落后产能任务繁重，企业发展的内生动力不足，企业发展不平衡。三是去产能和“三供一业”的分离移交问题比较严重。“三供一业”移交的过程中，移交资产不交人，富余人员的安置问题是首要的，还有去产能企业的债务多问题，债务资产的处置也是很大的问题难点。四是煤炭企业税费负担问题仍然没有得到根本性的解决。今年以来国家大力实施减费降税的政策措施，煤炭企业的税费负担有所减轻，其中尤其是增值税下降最为明显，从16%降到13%，但是税费负担仍然比较重，煤炭企业的税费负担仍然接近30%。五是煤炭企业的转型发展比较繁重。近年来，虽然不少的大型企业聚焦能源革命，结合各自的自身优势不断培育一些新的动能和产能，探索一些转型的发展之路，但非煤产业占用资金量大、盈利能力低，企业经营收益大多数以煤为主，引进和培育转型项目上缺少核心的技术和缺乏优秀的创新人才和团队。老旧矿区的转型发展，尤其是独立工矿区的发展难度依然比较大，尤其是工伤病亡遗属特殊群体生活比较困难。来源: 期货日报

来源：《财经》杂志国家电网：“十四五”电力规划要解决三大问题国网研究院预测，能源行业碳排放将于2025年达峰。到2050年，非化石能源在能源生产中的比例和电能在能源消费中的比例均会超过50%。电力平衡、新能源消纳、煤电定位，是“十四五”能源规划要解决的三大问题韩舒淋 | 文能源行业的碳排放有望在2025年左右达到峰值，达峰速度快于整个经济体。根据气候变化《巴黎协定》，中国承诺在2030年之前达到碳排放峰值。这一预测是国家电网能源研究院在近日召开的发布会上发布的，当日该研究院还发布了一系列有关中国能源、电力发展的预测。对于2050年的远期能源发展，国网研究院预测：到2050年，我国能源生产环节非化石能源占一次能源比重（能源清洁化率）超过50%；在能源消费环节，电能在终端能源消费中的比例（终端电气化率）超过50%。国网研究院董事长张运洲在发言中表示，预计2020、2025、2035和2050年，非化石能源占一次能源比重将分别提升至15.8%，25.3%，31.8%和57.3%；电能占终端能源消费比重将分别提升至26.5%、31.4%、46.6%和51.7%。并且，考虑到能源效率提升和能源强度下降，预计终端能源消费将呈现先增后降的趋势，在2035年达到峰值。长期来看，清洁能源成为主体能源是大势所趋。国网能研院预测，到2050年，75%以上的发电用能来自清洁能源，其中以风光为代表的新能源发电将成为第一大电源，发电量占比达到40%左右。电能在终端能源消费中比重不断提高是另一大趋势。关于电力需求，在当日发布的《中国电力展望报告2019》中预测，2025年、2035年和2050年全社会用电量将达到9.4万亿-9.8万亿度、11.5万亿-12.5万亿度和12.4万亿-13.9万亿度。2018年，全社会用电量为6.9万亿。“十四五”近在咫尺，能源电力项目建设往往历时数年，需要超前布局，关于“十四五”的规划思路的讨论也是此次发布会多位专家提及的重点。自“八五”期间就开始参与规划工作的资深专家、中电联副理事长王志轩表示，“十四五”面临的电力转型和相关规划是最有挑战的，过去的规划主要解决短缺问题，今天虽然解决了长期短缺问题，但面临的问题比过去更复杂。针对电力消费出现的新特点，电力平衡问题正在引起重视。国家电网公司总经理助理赵庆波在会上介绍，由于东中部复合增长快，本地煤电建设受到严控，跨区特高压通道送端配套电源建设滞后，2017、2018年，华北、华东、华中出现供电紧张局面，今年夏天未出现高温，供需紧张情况有所缓解。预计2020年夏季高峰负荷期间，在不采取措施的情况下，华北、华东、华中电力缺口可能分别达到1000万、800万和1500万千瓦。赵庆波介绍，各级电网高峰负荷持续时间较低，超过最大用电负荷95%的持续时间普遍低于24小时，对应电量不超过全年用电量的0.5%。因此他表示，负荷特性的变化需要推动电力规划思路进行调整，随着第三产业用电量比重上升，温控负荷占比不断提高等因素影响，负荷曲线尖峰化趋势明显，需要重新审视传统按最大负荷平衡的规划思路。同样是针对电力平衡问题，张运洲对“十四五”规划的第一个建议就是将需求侧资源纳入电力平衡，据其测算，十四五期间需求侧响应的潜力可达最高用电负荷的5%。工业和空调侧，2025和2035年的削峰潜力约达6000万和1.5亿千瓦左右。张运洲表示，我国中东部地区十四五电力平衡面临较大的压力，需要充分挖掘需求侧响应潜力。另一大问题是新能源消纳。张运洲建议要统筹考虑供应总成本和新能源利用率的平衡点。他表示，新能源平价上网不等于平价利用，如果单纯追求低弃能率（如5%），反而会导致系统平衡成本和容量成本大幅增加。煤炭在“十四五”的定位也是近期能源业界激辩的话题之一。在两天的发布会和讨论中，电网公司和发电公司的两点共识是，煤炭需要加强其调节性电源的功能；合适的煤电机组应该安排延寿，避免新建。关于其角色的变化，张运洲表示，未来电力平衡要大于电量平衡问题，当前我国电源结构中灵活性调节电源比重低，不足6%，“三北”地区不足4%，远低于欧美等新能源发展水平高的国家。对灵活性资源供需形势的研判显示，国网经营地区“十四五”末灵活性资源需求达到7亿千瓦，而煤电仍是最重要的供应主体，因此要优先发挥煤电的调节作用，持续推进煤电的灵活性改造。煤电利用小时数正在逐年下降，经营情况恶化，而调节性电源的市场机制仍然不成熟。因此，张运洲也指出，当前的市场机制对调节性电源的刺激力度和补偿成本力度不够，当前的电力市场主要是电量市场，未来需要引入容量市场。国家能源集团国电环境保护研究院副院长刘志坦在“电力系统转型发展”分论坛的发言中表示，“十四五”煤电还是要谨慎发展增量，不是一千瓦都不能发展，而是不能盲目大干快上，优化存量煤电更为重要；在2030年前，煤电仍是能源主体，未来发展煤电由电量型电源向电力型电源转化。此外，电网公司和发电公司都希望对现有高效率的煤电机组延寿。张运洲表示，我国煤电经过多年发展，超低排放、大容量、高参数、煤耗等指标都很高，这些机组按照日本、美国经验都可以延寿至40年甚至50年，推迟煤电退役对降低电力供应成本是最佳选择。刘志坦也表示，当前我国煤电造价下来很多，但无论如何新建机组成本都比老机组延寿要高，对能效指标达标又完成超低排放改造的到期机组，在保证设备安全的情况下，应该建议实行延寿运行。关于煤炭未来的规模，张运洲表示，电力平衡和对其他电源的调节补偿需求决定了煤电仍将发挥重要作用，相当长一段时间内，仍需在系统中维持12.5亿-14亿千瓦煤电装机。根据国网能研院的预测，煤电装机将在2030年达峰。