摘要：随着碳达峰碳中和战略的深入实施，我国能源转型对能源创新链提出了更高的要求。研究通过分析我国实施碳达峰碳中和战略的内在动因，归纳能源转型中碳达峰碳中和策略对国家能源安全、国际政治博弈、加速经济转型的作用。结合当前能源技术投入分析，研究指出可以通过集中研发力量、布局高价值专利、优化试点示范、加强数据共享等措施完善能源创新链。

关键词：碳达峰碳中和；能源转型；创新链；政策建议

1 引言

当前，实现双碳目标的“1+N”政策体系正在加速构建，各省市纷纷推出碳达峰碳中和行动路线，坚持稳中求进，稳步推进各项工作[1]。能源是社会经济平稳发展的重要物质基础。2021年，在一次能源消费中煤炭消费占56%，非化石能源占比约16.6%，非化石能源占比上升明显，但煤炭依然占据主要地位。我国还处于经济中高速增长阶段，工业化程度还存在较大上升空间，城镇化也在不断提高，在此过程中能源的消耗绝对量依然存在刚性依赖。当前我国的能源利用效率与绿色技术普及水平相比于国际领先水平在很多领域还有较大差距，提高空间依然较大，在化石能源中外部依存度持续提高，2021年石油外采比例达到约72%，天然气外采比例达42%，在国际环境变化快速的当下，能源安全保障形势依然比较严峻。我国碳达峰碳中和战略的实施，不能抛开社会经济发展需求，而要将产业转型、能源转型与我国在国际产业分工与比较优势相结合，在坚持先立后破基础上，利用碳中和机遇实现能源自给率的提升，进而实现能源供给的稳定、安全、可持续[2]。

2 我国实施碳达峰、碳中和战略的三大内在原因

随着我国正式宣布在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，其已经成为未来40年影响产业、企业，还有每个个体的重要因素。制定各行业碳达峰碳中和实施方案，需要紧密结合国家实现碳中和的深层原因，以此为路径选择的判断依据，才能保障路径的可行性与有效性。

（1）实施碳达峰、碳中和战略有助于国家能源安全的实现

在传统化石能源中，我国使用的石油、天然气对外依存度都很高，2021年年，国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰指出，随着碳中和进程的实现我国能源问题要“从资源依赖，转向技术依赖”。不论是煤炭、石油，还是天然气，其资源型属性，分布与储量依赖于国家自然条件，国家间相对优劣势变化不大，但是风能、太阳能资源分布比较平均，各国都有可用的资源。如果能用风、光新能源取代化石能源，国家间竞争就克服了资源禀赋的问题，而利用风光新能源的关键，取决于技术水平和制造业能力，社会经济发展所需能源就从资源依赖，转向技术依赖[3]。

一旦从资源依赖转变为技术依赖，我国就从资源贫国，转变为了资源富国。因为我国新能源技术水平，还有制造业能力，都是全球顶尖。国际能源署发布的《2022年可再生能源市场报告》提到，中国2020年和2021年的可再生能源装机容量，占到了全球总量的80%以上，其中每年光伏的新增装机容量，已经接近5万5千兆瓦，连续 7年全球第一。不仅如此，全世界85%的太阳能组件都是在中国生产，或者由中国公司生产的。我国的风电企业还与英国国际贸易部签署了备忘录，将在英国生产风机、叶片。因此，我国实现碳中和的第一个深层次目的，就是筑牢能源安全，甚至让我国从能源进口国，转变成能源出口国。

（2） 实施碳达峰、碳中和战略是我国实现国际政治博弈重要途径

碳中和将丰富我国国际政治博弈的工具箱。全球主要国家在2016年联合国气候变化大会上签订了《巴黎协议》，规定了各自的减排义务，“碳中和”议题成为各国关注焦点问题，但谈判过程持续了几十年，最早一届联合国环境与发展会议要追溯到1992年。因为减排意味着国家经济发展会受到影响，所以各国家都有各自碳排放诉求。不仅如此，二氧化碳是全球流动的，排放多的国家，在国际谈判里就有了更大的博弈空间。从整体看，美国、欧盟与中国是排放大国，国际气候谈判就是这三方的政治博弈。在过去，欧盟和美国处在一个阵营，它们提出“中国不减排，气候问题就解决不了”，甚至直接以2019年的数据为依据，中国二氧化碳排放量占到全球总排量的28%，是美国的两倍，欧盟的三倍，在国际谈判中要求中国应该承担更重的减排义务。但从历史上碳排放角度，自工业革命以来，美国的排放量占到全球的25%，欧盟国家整体占22%，而我国只有13%。从人均来看，我国更是少于美国的一半。因此，碳排放谈判将是我国参与国际事务谈判的重要领域，碳中和的一系列举措也在丰富我国国际政治博弈的手段。

（3）实施碳达峰、碳中和战略有助于加速经济转型

从经济发展规律角度看，当前我国经济增长放缓并不是“碳中和”导致的。反而，“碳中和”的提出能为经济发展重新注入活力。北京大学光华管理学院院长刘俏教授使用索洛模型来分析指出，在未来很长的时间里，碳中和是支撑经济、社会发展的底层逻辑。

在整整40年时间里我国维持了9%以上的GDP增长速度，其大背景是中国在推进工业化进程，而中国也在2012年超过美国、日本、德国，成为全球最大的制造业大国，当前我国的第三产业的占比已经远远超过第二产业工业。我国经济增长是由劳动力增长率、资本增长速度、全要素生产率增长速度共同构成。从1980年到2010年之间的30年里，我国全要素生产率都在4%左右，但在2010年到2018年之间，它下降到了2%，也就说在最近十年，我国的技术进步放缓了，其主要原因是我国已经完成，或者接近完成工业化，当一个国家发展到这个程度的时候，技术进步的速度会逐步下降到世界平均水平。

碳中和可能涉及很多领域的转型，但能源转型一定是最重要的，三个深层次目的其实也能成为山东省能源转型行动方案的判断工具。如果能源转型中涉及到的技术趋势、行业趋势可以用此三个角度进行观察，判断其是否有助于我国的能源转型、底层技术创新，以及国际政治博弈，并以此把握山东省能源领域碳中和的发展路径。

3全球能源转型发展趋势

（1）过快化石能源淘汰可能带来能源危机

2021年，全球应对气候变化和能源转型发展迅速。在世界范围内，罗马G20峰会和英国格拉斯哥的联合国气候变化大会相继召开，主要国家基本都做出了“双碳”的承诺，能源转型已经形成了一个巨大的势能，但在如此快速发展的同时也潜藏危机。

2015年联合国气候变化大会通过的《巴黎协定》对于能源市场来说，是一次改变游戏规则的事件，它标志着化石能源时代的结束。在此之后，全球对新的石油天然气资源的投资急剧下降，不仅石油公司大量削减其传统的油气投资，金融机构也大大降低了类似的投资。虽然生产大幅度降低，但是全社会的能源消费没有显著变化，这导致了能源供给与需求的缺口，例如，英国在不到10年的时间里，基本上全部淘汰了煤炭发电，而是用天然气和其他可再生能源发电，这样反而使得欧洲对天然气的需求更高、依赖更大。能源供给的总量与稳定性是能源转型的重要前提，如果无法保障能源的有序稳定供给，能源转型难以实现可持续。

国际能源署（IEA）最近出台的《2021到2024年煤炭的分析与展望》指出，在2019年和2020年全球燃煤发电量的下降导致人们预计，2018年燃煤发电量可能已经达到历史峰值，此后将是不断的降低。但2021年随着电力需求超过低碳供应，以及天然气价格的急剧上涨，2021年全球煤炭发电量将增长9%，达到10350太瓦时（TWh），创下历史新高。能源的替代没有简单的快速发生，而是会由于需求的变化，反复波动。

2022年3月俄乌战争爆发后，俄乌战争使俄罗斯面临新的政治、贸易和金融环境，将损害俄罗斯的脱碳势头，从根本上改变俄罗斯应对气候变化和能源转型的政策和态度，俄罗斯可能不再参加气候合作。战争和制裁使俄罗斯传统的能源合作伙伴——欧盟，开始重新配置能源关系，其产生的地缘政治后果可能进一步破坏能源转型方面的国际合作。欧盟由来自俄罗斯的管道天然气，转向液化天然气，进一步抬高液化天然气市场的价格，原来使用液化天然气的发展中国家就会被逼改变能源路线，转向使用更便宜的煤炭，由此气候变化和能源转型问题上的南北分歧就会加大，更难形成合作。当前欧洲正在努力摆脱对俄罗斯天然气的依赖，将进一步加强绿色能源转型，对中国的绿色能源产品依赖增加。中国已经成为各种绿色技术的全球参与者，是欧盟绿色转型不可或缺的一部分，欧洲可能对以中国为基地的供应链和中国政府的决策产生较大程度依赖。欧洲可能将这类依赖视为一种风险，重新评估影响供应链弹性的地缘政治风险，包括未来中欧关系万一恶化会如何冲击供应链，欧洲各国可能会强调降低中国在供应链中的比例，提高欧洲企业的竞争力。欧洲会坚持环境和道德的高标准，并拓展国际合作，特别是西方国家内部的合作。俄乌战争将显著促进了西方国家内部的协调，实现原来至少需要十年才能达成的一致。

（2）新能源技术投入不足，能源转型成本过高

近年来，虽然新能源政策较多，社会投入也很大，但是新能源供给的总增加量实际依然低于传统能源的增加量，2010年到2019年全球清洁能源消费占能源总消费的比例是增加了，但绝对值的增长仍然落后于化石能源。清洁能源消费在这个阶段增加了23.6艾焦，而化石能源增加了52.6艾焦。如果盲目压减传统能源，新能源的供给量在短时间内难以及时填补能源供需空白。新能源的供给不足，不仅仅体现在其产能，在技术创新方面，新能源技术的供给也体现出短板。美国信息技术与创新基金会（ITIF）1月出台《关键任务：全球能源创新系统并不繁荣》指出，新能源技术发展得不及预期，能源转型的任务实际上很紧迫。

从2015年联合国气候大会通过《巴黎协定》至今，世界清洁能源技术的发展实际未能有效支撑能源转型需求。比如，公共研发投资不足，2015年的时候24个主要国家承诺到2020年它们的清洁能源公共研发投资要实现翻一番的目标，但这个目标显然没有实现，缺口达到500亿美元。在专利方面， 清洁能源专利占专利总额的比例不仅没有增加，反而有所下降，2015年的时候为10%，2018年却降到了8%，而且从细分领域来看，非常关键的两项技术“碳捕捉”和“可再生能源生产”，这两项的专利数量也在下降。

从欧洲能源转型的实践来看，要保障能源转型的可行性和有效性，需要同时考虑转型时间、转型成本与技术储备。意大利国际政治研究所（ISPI）2022年1月出台报告《化石燃料尚未终结》，指出，能源转型是变革而非革命，不许明确全球能源转型将是一次漫长的渐进变革，而不是一场暴风骤雨般的革命，所以在推进过程中要避免过于激进。其次，能源转型的投入要及时，并且在现有基础上需要大幅增加，主要是新能源技术的研发投入。另外，报告强调，接下来的能源转型必须特别注意社会成本。因为能源转型需要大家的共识，如果能源成本涨得太快超过了社会的承受力，或者出现危机又退回到化石能源，这些都会严重损害世界对能源转型的共识，对于转型共识的伤害将直接导致能源转型的失败。

4 面向碳达峰、碳中和的能源创新链支撑措施

（1）集中能源领域研发优势力量，打造领域类国家技术创新中心

积极筹办国内国际产学研对接会，结合工业互联网等新型平台，汇聚能源关键领域技术创新需求。围绕落实国家碳中和科技创新战略任务部署，联合企业共同设立重大研发项目，开展能源领域关键技术攻关，优化低碳能源技术生态的基础条件。利用当前各城市产业孵化器，为能源行业内企业特别是科技型中小企业提供技术创新与成果转化服务，降低中小企业运营成本，提升山东省能源产业领域创新能力与核心竞争力。

以青岛等城市产业需求为牵引，建设氢能、风电、煤炭清洁利用、碳捕集与封存等各产业的技术创新中心。发挥所在地研究院所、高等院校和能源企业比较优势，指导推动有优势、有条件的科研力量共同参与创新中心构筑，形成创新成果共享机制，重点推动能源领域主要研发工具、研发基础设施平台建设，满足各类低碳能源企业研发基本需求，缩短企业内部研发链条长度，提高企业研发效率，加速技术迭代，降低新技术、新市场带来的不确定性风险。

（2）广泛布局新能源高价值专利，保障技术路线多元化发展

组织能源领域产学研技术国际前沿沙龙，鼓励企业积极超前布局高价值专利。在较大范围内，可结合线上线下多种模式，周期性召开关于行业、技术方向的专家座谈会，面向未来发展方向与新思路进行研讨，会后由专人或机构跟进形成相应的知识产权，融入知识产权服务机构日常工作流程，对相应技术方向进行提前布局。

针对海上风电、水上光伏、储能、氢能、碳捕集利用与封存、能源数字化与智能化技术等领域开展专利导航，依托能源技术创新联盟构建细分产业专利池，保障中小企业技术路径可行性。联合国家知识产权局与专业知识产权服务机构，推进各能源产业领域的专利导航项目实施，支持低碳技术企业和科研院所建立专利数据库，将专利导航融入重大项目分析评议、产业规划等产业发展相关决策支持体系。设立低碳能源转型高价值专利培育专项，构筑高价值专利组合，保护企业可持续创新能力积累。

（3）积极打通能源创新链，完善新技术试点示范规则

集合区域优势资源，建立能源技术创新联盟。通过聚合电网、发电、电力装备、新能源、储能多个领域的国有企业、民营企业和高等院校等参与主体，加快新型能源技术协同创新平台建设，联合开展软课题和基础理论研究，聚焦煤电深度调峰与灵活性改造、新型虚拟电厂、风光火储综合能源系统等科技攻关项目，积极探索电力系统数字化建设和迭代发展，大力拓展氢能在储能发电、工业等领域应用，打造原创技术“策源地”和能源创新链“链长”。

优化首台、套技术应用示范政策，探索低碳能源实现新路径。推动耦合集成与优化技术发展及时评估脱碳、零碳和负排放技术发展进程，促进不同技术单元集成耦合，最大限度地挖掘相应技术的减排潜力，融合人工智能、互联网、信息通讯等系统优化技术，开展技术融合优化的工程示范。

（4）推动生态碳汇技术体系化发展，加强数据共享与应用

构建生态碳汇数据监测体系，加速生态碳汇监测技术应用。在海洋碳汇方面，建立海洋碳汇数据监控平台，构建海洋碳汇数据体系，建立国家级海洋碳汇信息共享平台，将海洋碳汇监测设备融入海洋新型基础设施建设框架，实现多源数据联通。

设立海洋碳汇生态补偿示范项目，强化各主体对海洋碳汇认知，提高海洋碳汇的参与程度。在对海洋碳汇的直接相关主体进行生态补偿的基础上，建立海洋碳汇与碳排放权的置换机制，吸引更多相关主体认识并参与海洋碳汇创造，将多类碳排放主体连接到海洋碳汇市场中，增加参与海洋碳汇的社会资源，推动海洋碳汇监测技术、评估方法、生态修复技术、节能减排技术等多类技术同步发展，实现国际领先。

项目支持：山东省社科规划项目研究成果（项目批准号：21CSDJ34）

参考文献：

[1]赵志耘， 曾文. "碳达峰，碳中和"目标下的科技情报服务问题解析[J]. 中国软科学， 2022（1）：6.

[2]刘强， 田川， 郑晓奇，等. 中国电力行业碳减排相关政策评价[J]. 资源科学， 2017， 39（12）：2368-2376.

[3]魏一鸣， 余碧莹， 唐葆君，等. 中国碳达峰碳中和路径优化方法[J]. 北京理工大学学报：社会科学版， 2022， 24（4）：10.