第一章 概论
一 全球经济低速增长下的能源转型态势
当今世界，无论是在发达国家还是在发展中国家，各主要经济体都处于全球经济低速增长的背景之下，处于产业、经济和社会加速变革的时期。
根据作者研究，自18世纪70年代以来，全球经济经历了五次长经济周期的发展过程，包括五轮周期19个阶段的交替。[1]自本世纪进入第二个十年以后，特别是2014年以来，技术、产业和金融业发生巨大变化。由于国际油价的大幅下滑，全球经济进入第五次长经济周期的下降期，同时又是短周期中的萧条期，两者重叠，构成了当今全球经济的“新现实”。尽管这一“新现实”在各国具有不同的特征，根据对前一轮经济周期的研究和经验观察，目前短周期下的萧条期可能延长到2025年左右，而长周期的下降期可能延伸到2030年或更长时间（见附件一）。
同时，始于第二次世界大战后的第三次工业革命进入尾声，并孕育着新的工业革命征兆。根据对过去230多年历史的考察，目前全球所处的过渡期正是科技发明的活跃期，也是科技推广和初期应用的时期。智能工厂、绿色制造和高端装备创新工程、3D打印和物联网等全新的生产方式、分配方式和销售方式与手段的出现，改变了传统工业化进程和产业结构，传统的发展方式陷入困境；以大量生产和大量消费为特征的传统经济受到重大冲击。与过去的认识不同，在当下的产业转型和升级中，制造业没有消失，并在发达国家获得了新的发展。美国于2009年发布了《美国复苏和再投资法案》，2011年发布了《先进制造伙伴计划（AMP）》《美国制造业复兴计划》和《美国制造业创新网络》；日本于2009年和2010年发布了《日本制造业竞争策略》和《日本制造业》，2013年又发布了《创新新产业：新市场的倡议》；英国于2011年发布了《英国发展先进制造业的主要策略和行动计划》；法国与德国于2013年分别发布了《新工业法国计划》和《德国“工业4.0”战略》。可见，主要发达国家在本世纪第二个十年明确实施“再工业化”战略，从而推动了高端制造业的新发展。一些所谓的夕阳工业得到改造并继续发挥重要作用。在作为最大发展中国家和处于工业化中后期的中国，产业和整个经济面临着前所未有的冲击和新的考验。
显然，经过过去30多年的改革、开放与高速发展，特别是过去20年以经济增长为重点的传统式发展，中国的经济发展面临着严重的生态和资源环境制约，形成了巨大的生态环境的“负资产”和过剩产能，陷于难以持续的生态—资源—发展的新困境。如今，中国不得不进入发展思路、模式和方式的转型阶段，而不仅仅是经济增长速度的换挡期、结构调整的阵痛期和前期刺激政策的消化期的三期叠加。
这种经济转型离不开技术体系、生态与能源系统、金融系统和各类业态的转型。其中，能源转型是经济转型的一大核心部位，并与技术转型、生态转型和其他业态转型紧密关联。人们已经看到，大数据在传统能源领域的应用，微地震、数字油田、页岩油气技术推广、特高压、第四代核电站、智能电网、节能与新能源汽车、新燃料电池技术和储能技术等前沿技术创新与应用不断涌现。人们也看到，能源系统必须与生态系统、技术系统和社会系统同步重建和重新定位。能源转型还与金融系统创新紧密结合、互促。
在上述发展环境下，能源产业在自身结构、发展方式和系统上处于前后不同模式和阶段的转换时期，即以煤炭、石油或以化石能源为主的能源结构在全球和主要国家不断受到冲击；非化石能源受到推崇，特别是可再生能源快速发展，在终端消费、二次能源和一次能源中的占比和作用不断提升；能源的发展方式从过去的粗放开发利用方式向集约型开发利用方式转变，纯粹以“资源为王”的战略和画地为牢的经营方式受到诟病；由于新能源和可再生能源占比的提升和广泛应用，传统的能源运输和配置系统受到了冲击，特别是可再生电源增长对传统电网和电力运行体系及管理制度构成了冲击，迫使各国必须对既有的电力系统进行重新设计与改造，使其互联化、智能化和高技术化。目前，这些趋势在各主要国家和地区都有不同程度的体现。德国、美国和日本等一些先行的能源转型国家进行了积极而富有成效的探索，积累了不少经验。
在欧洲地区，德国的能源转型形成于2011年6月，当时德国议会就有关未来能源系统做出了一项历史性决定，即在此后40年内将电力行业从核能和煤炭依赖全面转向可再生能源主导（这一转变在德国被称为Energiewende）。[2]这一决定要求可再生能源（主要是风电和太阳能）于2030年在用电量中的占比达到50％以上，2050年达到80％以上；同时在终端能源消费中的占比分别达到30％和60％，温室气体排放比1990年减少55％和80％或95％以上。[3]这一转型对于高度依赖化石能源及核能的德国来说着实具有颠覆性的意义。
近四年来，德国政府和社会为此不懈努力，可再生能源发电占比持续提升，2015年年中已经接近30％。其中，2015年3月20日经受住了欧洲日全食的考验； 7月25日当日可再生能源发电占比达到78％，给予德国各界以信心。德国不断积累和总结的能源转型经验，为中国张家口等有关区域建立以可再生能源为主体的新能源体系提供了重要启示。[4]
美国的能源转型亦不落后。奥巴马执政后便从国家战略高度提出了清洁化和多元化的新能源战略，以推进能源体系转型，支持国家制造业重振和“再工业化”进程。2009年2月他在国会表示：掌握清洁能源的国家将引领21世纪。
美国能源转型的总体思路是：以提高国内石油产量为重要支撑，以节能和提高能源利用率为基础，大力推动清洁能源在各州的应用和推广，最终改造和优化美国的能源体系。考虑到可再生能源的高成本制约，不仅需要大规模利用，而且必须加大能源创新，突破清洁能源成本瓶颈。为此，奥巴马政府从研发组织、人才培养、政策支持等方面采取系列措施，包括在能源部建立先进能源研究计划署，致力于世界前沿能源技术研发；投资支持46个能源前沿研究中心，解决当前清洁能源发展所面临的根本性科技障碍；支持下一代清洁能源创新人才培养；出台了一系列税收优惠政策，以刺激民间资本投资清洁能源技术开发，清洁能源已经成为美国风险投资的一个主要领域。
结合气候变化谈判和国际压力，2014年奥巴马政府出台了系列清洁能源政策。2015年8月3日政府发布了《清洁电力计划》。这是美国第一次出台针对化石能源发电的全国性减排措施。其目标是在扩大清洁能源使用的同时，使化石能源发电清洁化、更高效化。以2005年为基准，计划到2030年使美国能源部门的碳排放减少32％、二氧化硫排放减少90％、氮氧化物排放减少72％，由此带来260亿—450亿美元的经济利益，并显著改善公众健康。主要措施是提高当前燃煤电厂的热效率，减少单位发电量的碳排放；提高现有气电、风电和光伏发电比重。加利福尼亚州已成为美国能源转型的先锋。
日本的能源转型也十分突出。近10年来，其太阳能、风能和储能等装机容量和发电量稳步增长。太阳能发电和风力发电量已达25太瓦时和5太瓦时。根据2014 年4月11日通过的《能源基本计划》，到2030年日本可再生能源发电占比将达22％—24％，其中，水电可达到94—98太瓦时，太阳能发电可达到75太瓦时，风电可达到18太瓦时（海上风电成为主力）。[5]
自2011年福岛核事故后，日本国内围绕高核、零核和适核展开了为期三年多的争论。到2014年4月，《能源基本计划》确认了核电在电力系统中的基荷作用，要求到2030年将核电占比恢复到20％—22％，同时将液化天然气（LNG）发电提高到27％、煤炭发电占比维持在26％。预计未来15年内以此计划为基础，日本将形成新的能源结构和新的能源系统，能源自给率可提高到25％；同时，努力保持在核电、太阳能电池、燃料电池、风机制造等清洁能源技术方面的世界领先地位。
另外，一些传统能源产业占据主导地位的国家（特别是俄罗斯和沙特阿拉伯）也在调整本国的能源结构。俄罗斯的能源转型主要体现在减少国内天然气消费占比，增加煤炭消费；调整油气出口方向；加快能源基础设施建设等方面。目前沙特阿拉伯国内不断增长的电力需求对油气消费压力日增，不断削弱该国的石油出口能力，已迫使沙特阿拉伯考虑规划和建设核电项目，重组传统的电源结构，并计划到2032年，将核电在电力结构中的占比达到13％、将可再生能源发电占比提高到41％，将油气发电的占比下降到46％。这正是今后沙特阿拉伯能源（电力）结构转型的方向。
从以上主要经济体的能源转型趋势看，各国能源转型的共同特点是：能源结构从高碳到低碳转变；能源发展方式从生态消耗型到气候和生态适应型转变；能源作用从供应保障到智能化服务转变。这三大转型趋势正是当今世界大潮，越来越多的国家加入其中，相互促进、相互影响。
中国的能源转型与世界其他国家的能源转型几乎同步，互动性日益增强。
二 中国能源转型的国内环境
自2014年6月习近平总书记提出能源革命和国际合作以来，中国能源转型不断得到体现和延展，并在2015年下半年系列重大政策的强力推动下加速。这些重大政策包括2014年到2015年10月出台的系列能源政策和全面改革政策； 2015年9月25日推出的《生态文明体制改革总体方案》； 9月26日中美两国达成的气候变化联合声明（见附件三）。2015年10月下旬中国共产党第十八届五中全会对“十三五”规划作出了重大部署。同时，这一能源转型也面临着诸多不确定性因素，存在较大的难度和风险（详见第三章）。深入调研和展望中国能源转型的趋势、动力、特征、难度和内外影响，是当代中国能源学者的责任。尤其在当今全球经济低速增长的背景下，在中国制定“十三五”规划的重要时期，如何结合国内外新环境，充分研究和解释中国能源转型的上述课题，对于“十三五”时期的政策制定、产业发展和公众交流，对于2020年中国全面建成小康社会和实现2030年的发展目标具有重要的意义。而错失未来五年的能源转型机遇，忽视未来的重大趋势，将对中国经济建设、政治建设、社会建设、文化建设和生态文明建设，对中国由大国迈向强国的前途，构成重大制约。
三 研究方法与核心观点
本报告为中国社会科学院创新工程课题《世界能源中国展望（2015—2016）》课题组的中期成果，集中反映了作者研究能源转型问题的成果和系列政策建议。这一研究的数据基础为能源展望数据库；同时，大量的现场调研和专家交流为本报告分析提供了支撑。
本报告坚持能源展望的基本方法，即现行政策情景（CPS）和生态能源新战略情景（EES），对2015年至2030年的能源转型态势做了展望，重在分析每一趋势的动因、影响因素和政策建议。
其中，对2015年10月前现行政策的回顾，涉及80多份与能源相关的政策和政策性指向的逐一研判（详见附件三）。众多的现行政策均指向能源转型中急需解决的问题和方向。但从数据分析和经验判断看，到2030年可实现预定的目标（包括2030年非化石能源达到20％左右，碳排放达到峰值，并争取提前实现等），但在能源结构、效率和节能上存在诸多不确定性，因而能源转型效果未必是必然的和无风险的。在经济增速较快的前提下更是如此。在缺乏能源转型的前提下，即使实现能源政策目标，也难以真正引导经济转型走上正确的方向和道路。更为严重的是，有可能使中国在今后的全球化竞争中被边缘化。
为了确保能源转型，经过本报告研究，首先需要减缓经济增长速度，削弱经济增长约束。只有减速而且削弱经济增长的硬约束，才能引导各地方经济发展转变思路，为产业结构调整和转型提升提供条件、空间和环境。
其次，今后中国的能源转型须强调终端消费结构调整，强调终端消费清洁化，从需求侧和市场方面引导煤炭产业发展方向、油气产业定位；同时通过技术创新和深化改革，消除非化石能源发展在电力运输、电网管理和政策上的瓶颈，最终将各种能源资源的供应与消费有机结合、协同发展，形成新的能源系统。
最后，能源转型的目的在于推动国内生态文明和可持续发展，应对全球气候变化的共同挑战。因此，能源转型的效果必须体现在节能减排上。积极探索和正确回答能源转型中节能与减排的关系，是实现能源转型目标的核心问题。
为此，作者根据《生态文明体制改革总体方案》的思路，对能源展望中的“生态能源新战略情景”（为推荐情景）进行了新提升和发展，之后通过与现行政策情景发展思路、方式和基本假设的比较，发现生态能源新战略情景追求更高质量的经济增长、更优化的产业结构和更高的能源效率与低碳发展方式，在能源系统优化上可以产生优于现行政策情景的八大能源转型趋势（详见第二章）。总之，在生态能源新战略情景下，中国不仅可以实现现行政策的既定目标，而且可以提前实现关键性目标，并达到符合能源转型方向的更为理想的效果，包括：
（1）能源需求在2020年形成高峰平台，随着能源效率的提升和需求管理的到位，到2030年后能源需求增长将逐步与经济增长脱钩。
（2）煤炭的清洁高效利用是可以实现的，可对节能减排做出更大的贡献。
（3）从2015年到2030年，中国的发电量增长态势可趋缓。在生态能源新战略情景下，2030年的发用电量可能低于10万亿千瓦时，但是通过调整终端消费部门的电气化程度，可使终端能源更加清洁、环保和适应气候变化的约束。
（4）从能源系统优化的角度分析，石油替代和天然气消费结构重构将减缓未来油气需求的增长，使2020年和2030年的油气对外依存度低于预期。
（5） 2030年非化石能源占比达到20％的目标或将提前四年左右实现，其中，持续稳定推进核电产业发展，在沿海、内陆和海外形成合理布局，具有难以替代的作用。
（6）到2020年后碳排放峰值不仅可以提前实现，而且有逐步下降的空间。
作者认为，“十三五”时期将是推动能源成功转型、全面建成小康社会的不可忽视和错失的关键时期。中央政府、各地方政府和部门在研究和制订这一五年规划时肩负着特殊的历史使命。其中，如何规划和引领能源生产、消费、技术和体制革命、深化改革、推进高水准的国际合作将是前所未有、难度和风险较大的重大挑战。
[1]见附件一“全球经济周期、科技进步与能源转型示意图”。
[2]德国能源转型思想始于21世纪初。经过近15年的发展，目前的能源转型正从探索阶段进入深入转型的阶段。
[3]Eight Insights on Germany's Energiewende，Agora Energiewende，February 2013.
[4]2015年7月国务院批复了张家口可再生能源示范区规划方案。根据这个规划方案，该示范区的发展目标是到2020年将可再生能源消费量占终端能源消费总量的比例提高到30％，2030年达到50％。目前这个示范区尚处于规划阶段，需要做大量的基础工作、核心项目落实和配套工作。
[5]根据日本能源研究所首席经济学家小山坚博士2015年9月24日提供的信息，2030年日本发电量为1065太瓦时。