引言
我们以往的模型研究，着重研究中国能源活动的CO2排放途径和能源转型，并提出了中国2025年之前达到峰值的必要性和可能性。近期我们主要研究在全球2℃升温目标下中国的情景。如果要支持全球2℃升温目标，中国的能源活动的排放需要在2025年之前实现峰值，之后进入下降趋势。已经有几个研究说明了这样的排放途径，如图2-1所示。结论表明，中国是可以在2025年之前年实现能源活动的CO2排放峰值的，但是需要强有力的气候变化和能源政策作支撑。
图2-1 中国能源活动CO2排放情景
在这个情景中，能源系统将发生明显变化。从图2-2中可以明显看出，2020年之后中国将进入能源缓慢增长阶段，煤炭则在2020年之前达到峰值。这种情况下，未来电力系统、煤炭、天然气将面临很大变革。这意味着从现在开始，未来电力的增长主要依赖可再生能源、核电以及天然气。煤炭很快达到峰值，天然气供应需求大幅度提高，2020年要达到4000—4500亿立方米。
图2-2 2010—2050年中国一次能源消费2℃情景
数据来源：IPAC模型组研究结果
由于经济结构调整、节能技术的普及，以及将终端能源结构更多转向电力，未来中国进入一个低能源需求增长阶段。从2020年到2030年，终端能源消费量增长速度降低到0.7%左右，2030年有可能达到峰值，之后缓慢下降。
由于高耗能工业产量将出现下降，新兴工业的能耗水平又明显很低，因此即使在模型中给予了其他工业部门充足的发展空间，工业的终端能源消费量也由于高耗能工业而开始出现平台期或者下降。从模型结果可以看出，工业终端能源需求量在2025年之前达到峰值，之后进入平台期。这样工业的CO2排放量在2020年之前达到峰值。
交通用能仍然会较快增加，这种趋势会延续到2030年。主要驱动因素是小汽车数量的快速增加，航空发展快速，经济体量不断变大带来的货运增长等。但是2020年之后油品需求量增长速度将变慢，主要是由于小汽车能源效率提升，2020年小汽车燃油经济性标准为5升／百公里，货车能源效率提升20%以上；同时公共交通所占比例提升到35%以上，铁路客运比例上升，非机动车出行比例提升等。2030年之前油品消费量达到峰值。
建筑领域未来消耗的能源主要为电力、热力和天然气。如果政策合适，同时考虑到技术进步，建筑领域能源需求有可能在2040年达到峰值，之后开始下降。2030年之后的增长速度已经很慢，这与2030年之前中国经济快速发展、城市化率快速提高、之后则明显放缓的趋势相一致。建筑领域的低能源需求和低CO2排放，主要的核心驱动因素是技术进步，特别是家用电器能源效率的提高，建筑围护结构体保温性能的提高。LED照明和LED电视、超高效空调、高效电冰箱、节能洗衣机等家用电器的能耗只是原来的1/3左右。即使居民生活达到发达国家同样的物质生活水平，中国城市人均生活能源消费量也只需要发达国家的一半。同时建筑用能逐渐清洁化，将以电力和天然气为主，其直接CO2排放量在2020年之前达到峰值。
近两年可再生能源技术的快速进步，为实现中国较早达到峰值提供了强有力的支持。根据我们对每年投资建设的风力发电、光伏发电项目的投资计算，2011年，风机成本下降到了3200元／千瓦～3500元／千瓦，光伏发电装机成本下降到了16000元／千瓦。而2015年光伏发电成本竟下降到了6000元／千瓦。沿海地区一些风力发电成本已经可以和燃煤发电相竞争。在终端用户侧，一些光伏发电成本也已经具有竞争性。中国政府设定的2020年可再生能源发展的目标不断被提高，从2006年计划2020年风电装机3000万千瓦，到2008年的8000万千瓦，2010年的1.5亿千瓦，2014年的2亿千瓦。根据目前风力发电的发展格局，尽管目前风电入网遇到了一些困难，但根据工程院相关研究的结论，这些困难随着电网建设和风电规划进一步完善，会较快得到解决。因此到2020年，风电甚至有可能发展到2.5亿～3亿千瓦的装机。光伏发电发展更快，“十三五”规划中的光伏发展目标是1.1亿千瓦，而截至2017年9月就已超过这一目标，光伏发电装机已达1.2亿千瓦。
最近关于大气雾霾的国家政策，很有可能把实现CO2排放峰值的时间再次提前。国家设立的到2017年PM2.5的目标，最为主要的政策是减煤措施和控制煤炭消费总量。根据2014年各省已经公布的行动计划，煤炭消费增长的趋势已经明显得到遏制。2014年煤炭消费基本和2013年持平，2015年开始明显下降。
同时低碳发展的建设因国家经济实力的快速提升而得以全面实现。到2020年、2030年和2050年，中国GDP总量会从2010年40.3万亿元，上升到130万亿元、290万亿元和520万亿元（按照现价计算）。由于技术成本的下降，即使按照现价计算，未来可以用于低碳发展的投入可以远远大于目前国内主要模型研究中对低碳投入的需求。充足的资金投入可以在低碳交通、建筑方面全面实现低碳发展的需求，实现更低的CO2排放量。
近期出现的关于大气污染物PM2.5的讨论，也将对化石能源消费产生明显影响。国家在2012年明确将PM2.5作为大气污染物的控制目标以后，已经出台了多项政策，最为核心的就是节能和能源结构调整政策。这些政策已经改变了国家的能源发展格局，将能源结构调整的步伐大大加快。
模型中同时考虑了CCS技术，使得2050年化石燃料发电低碳化。在2℃情景中，到2050年有4.1亿千瓦的煤电使用CCS技术，届时燃煤发电已经以IGCC为主。
中国很有可能在2025年前达到CO2排放峰值，峰值为90亿吨以下，很好地支持全球2℃目标的实现。