中國的工業(yè)化進程還沒完成，能源消耗還在增加，煤炭消費也還在增加。這對完成雙碳目標是個很大的問題。人類社會工業(yè)革命以來的幾次能源轉(zhuǎn)型，主要的驅(qū)動力是技術進步和能源成本的降低，或者說主要是由經(jīng)濟動力驅(qū)動的。而這一次能源轉(zhuǎn)型是盡量減少碳排放，這就意味著必須減少化石能源的使用，尤其是煤炭的使用。中國目前能源結(jié)構(gòu)里，煤炭的比重最大占57%，與二戰(zhàn)后、70年前的世界平均水平差不多。煤炭燃燒（煤電的本質(zhì)也是煤的燃燒）碳排放是最高的。因此，這意味著中國能源轉(zhuǎn)型不僅僅是經(jīng)濟層面的問題，還有道德層面的問題，甚至是政治問題、國家安全問題。
現(xiàn)在中國電力差不多70%還是靠煤電。中國每年消費40億噸煤炭（原文如此——編輯注），占全球總量的50%多，其中一半用在發(fā)電上。也就是說，我國發(fā)電燒掉了全球25%左右的煤炭。中國是全球發(fā)電量最大的國家，比位居第二的美國高40%左右，而我們的人均電力消費只有美國的40%左右。還有超高壓長距離輸電網(wǎng)絡等基礎設施，都是過去十幾年投資建設的，投資巨大。對我們來說，能源轉(zhuǎn)型的最大挑戰(zhàn)就是改變發(fā)電結(jié)構(gòu)，但這會影響一大批相關領域。目前我們整個電力體系一年的收入超過14萬億元人民幣，而我們每年的GDP不過100來萬億元。
目前比較可行的辦法是改煤炭發(fā)電為天然氣發(fā)電和可再生能源發(fā)電。從全世界來看，目前大概有30%以上的天然氣用于發(fā)電，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）國家大多如此。而美國不但天然氣發(fā)電增長很快，可再生能源發(fā)電增長也很快。美國能源信息署（EIA）最新報告顯示，2020年，美國可再生能源首次超過煤電成為僅次于天然氣的第二大能源來源，同比增長達14%。具體來看，2020年，美國天然氣發(fā)電量為1.62萬億千瓦時，占所有發(fā)電來源的40.8%；可再生能源發(fā)電量達到創(chuàng)紀錄的8340億千瓦時，占比為21%；核電和煤電發(fā)電量分別為7900億千瓦時和7740億千瓦時，占比分別為19.9%和19.5%。另有數(shù)據(jù)說明，美國電力結(jié)構(gòu)中，煤炭消費量同比下降20%，可再生能源發(fā)電量同比增長9%。
再來看看英國，其煤電比例幾乎降到了極限，僅剩的煤電廠已不再承擔供電功能，而僅是為了維持電力消耗和供應的平衡穩(wěn)定。2020年，英國單位電量的碳排放從189克/千瓦時降低到169克/千瓦時。作為英國、也是歐洲最大的燃煤電廠——德拉克斯燃煤電廠計劃2023年完全停止使用煤炭發(fā)電。英國正在將它改造為以生物質(zhì)為主要燃料發(fā)電，并已投入7億英鎊。為此，發(fā)電廠投資修建了4座巨型料場，每天有16列火車運來木屑顆粒，保證發(fā)電廠的燃料供應。該電廠運營商表示，到2023年電廠改造完畢，單就生物質(zhì)原料處理量來說，德拉克斯燃煤電廠將轉(zhuǎn)身成為全球最大的生物質(zhì)熱電廠。
德國在棄核棄煤和增加可再生能源供給方面做了大量卓有成效的工作，但在成本方面也付出巨大的代價。德國目前平均電價是美國的3倍左右。
中國的電力工業(yè)不但規(guī)模龐大，而且技術先進，很多技術世界領先。煤電改氣電技術上是成熟的，基礎設施也沒有太大問題，核心是液化天然氣的價格和保障供給的問題，歸根到底就是成本問題。天然氣發(fā)電成本比煤電成本高不少。中國天然氣發(fā)電面臨的正是這樣的困境。還有個原有投資成本沉沒的問題，誰來支付這個轉(zhuǎn)型成本？
亞洲其它國家也一樣。與煤炭相比，天然氣運輸?shù)母叱杀竞突A設施建設的瓶頸問題限制著燃氣發(fā)電在亞洲的發(fā)展。特別是對大多數(shù)天然氣進口國家來說，如果建設一家燃氣發(fā)電廠，天然氣基礎設施所需的投資是建設發(fā)電廠本身的兩倍多。
經(jīng)過多年的觀察和研究，筆者將當今推動能源轉(zhuǎn)型的模式總結(jié)為美國模式、德國模式和日本模式3種。筆者認為，就簡單的供給側(cè)、消費側(cè)來看，美國模式是典型的供給側(cè)革命推動的能源轉(zhuǎn)型。沒有過去前后30年的頁巖氣革命就沒有今天的氣代煤能源轉(zhuǎn)型。德國模式則是寧可全民公投接受更高能源價格也要棄核棄煤大力發(fā)展可再生能源的“社會關切”推動的能源轉(zhuǎn)型：政府政策引導、社會共識接受、企業(yè)快速跟進模式。日本模式則是消費側(cè)推動的能源轉(zhuǎn)型。其中日本模式更為成功。即使50多座核電站停止運作、電力供給減少20%，日本電力供給也不會短缺。日本全社會自覺的節(jié)電節(jié)能行為，向世界展示了能源轉(zhuǎn)型的一種需求側(cè)能動性的新模式。
再看中國。盡管我們國家當前可再生光伏發(fā)電和風能發(fā)電裝機都很大，但是，光伏和風能發(fā)電還都是不連續(xù)的低密度能源。它只能本地消納。要連續(xù)供電，就得有保證手段——儲能。但是，目前整個世界在儲能方面還沒有取得重大突破，技術上還沒有解決大規(guī)模、有競爭力、安全的電網(wǎng)端儲能問題，百分之八九十的儲能還是傳統(tǒng)的抽水儲能。而抽水儲能需要有獨特的地理環(huán)境，要有水要有山，還得靠電把水抽上去再放下來，條件很是苛刻。從當前全世界來看，抽水儲能的占比不過4%左右，規(guī)模還很小。能源轉(zhuǎn)型很重要的一個保證就是儲能。如果儲能進步到了可以與可再生能源發(fā)電完美配合的程度，那將改變整個世界。
據(jù)英國石油公司（BP）統(tǒng)計資料，石油、天然氣、水電、核電和可再生能源在整個能源結(jié)構(gòu)中所占份額的提高基本上都是一個漸進過程。如石油從1877年在能源結(jié)構(gòu)中占比1%，經(jīng)歷50多年才發(fā)展到占比16%。2008年可再生能源（水電不計算在內(nèi)）在整個能源結(jié)構(gòu)中占比1%，2016年才提高到3.2%，有預測說要經(jīng)歷30多年才可能達到10%�？梢�，能源轉(zhuǎn)型一般都需要數(shù)十年甚至上百年的長期持續(xù)發(fā)展，而不是短短幾年，更不能奢望一夜之間就能實現(xiàn)。這其中還會伴隨著社會動蕩。英國在關閉煤礦、關閉煤電廠方面，政府和煤炭工人工會進行過半個多世紀的斗爭，有些斗爭是相當激烈甚至是流血的。而中國要在不到30年時間、在本質(zhì)上能源需求還在不斷增長的背景下實現(xiàn)碳中和，把以煤炭為主的能源模式轉(zhuǎn)型為以綠色能源為主，這將是前無古人的。因此，中國的能源轉(zhuǎn)型既不能搞運動式減排，也不可能照抄其它國家的作業(yè)，因為中國的能源現(xiàn)狀和經(jīng)濟發(fā)展模式是獨特的。但我們可以汲取別國在轉(zhuǎn)型過程中的成功經(jīng)驗和失敗教訓，實事求是，開拓思路，努力自律，爭取為全世界貢獻一個轉(zhuǎn)型效率更高和令人信服的中國模式。