能源转型面临“不可能三角”挑战 AI赋能实现高效低碳系统

中广核汕尾甲子90万千瓦海上风电场。 新华社发

中央经济工作会议12月11日至12日在北京举行，对明年经济工作做出全面部署。

南都察时局注意到，今年的《政府工作报告》首次将“大力开展‘人工智能+行动’”写入其中，此次会议再次强调，开展“人工智能+”行动。从能源转型视角来看，未来绿色技术如何与“人工智能+”结合，有哪些新经济增长点？对此，南都记者专访了清华大学环境学院、碳中和研究院教授鲁玺和清华大学环境学院边少卿博士。

鲁玺表示，在我国能源转型过程中，正面临着能源系统“不可能三角”的挑战，即如何在保证能源安全、经济可行性和环境清洁性之间找到平衡。这一难题的破解需要通过“能源智联”来优化能量流、物质流和碳量流，并通过信息流的高效管理来实现这一优化。其中，信息流起到了关键“赋能”作用，尤其是人工智能（AI）技术在信息流管理中的重要角色。

我国产业绿色低碳转型已正式进入攻坚阶段 环保产业将逐步向高科技、智能化方向发展

南都：中央经济工作会议专门提到了绿色转型和生态文明体制改革，这释放了什么信号？

鲁玺：党的十八大以来，我国在推进绿色转型方面取得了显著成就，经济发展正逐步摆脱传统高污染、高能耗模式，向绿色低碳、可持续发展方向迈进。具体表现在：我国通过大力推进供给侧结构性改革，逐步淘汰了落后产能，优化了产业结构。钢铁、水泥等传统产业产能得到有效控制。“十三五”期间我国累计退出钢铁落后产能超过1.5亿吨；原煤占一次能源生产的比重近十年从75.4%下降到66.6%。同时，现代服务业和高技术产业比重也显著上升，第三产业对GDP的贡献率逐年增加，成为经济增长的主要动力之一。

我国大力推动战略性新兴产业发展，为绿色转型注入了新的活力。一是截至2024年6月底，我国可再生能源装机规模达到16.53亿千瓦，占总装机的53.8%，能源结构持续优化极大拉动相关产业发展；二是2024年上半年新能源汽车市场份额达到35.2%，新能源汽车产业快速发展，汽车行业实力整体跃升；三是以电动汽车、光伏产品和锂电池为代表的“新三样”成为我国新的出口增长点，2023年全年合计出口1.06万亿元，首次突破万亿元大关，增长29.9%。

我国经济正进入转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的关键时期，面临诸多挑战。一是传统高耗能、高排放企业在绿色转型过程中面临技术升级、资金投入、市场竞争等多方面的挑战，部分企业转型意愿不强、能力不足，新旧动能转换过程中存在阵痛，需防范“未立先破”风险。二是战略性新兴产业部分核心技术面临卡脖子局面，一些原材料依赖进口，面临关键矿产保障不足等风险。三是煤炭、石油等化石能源在能源消费结构中仍占据主体地位，新能源的广泛应用带来电网负荷管理、储能技术提升等技术挑战，在保障能源安全的前提下逐步优化能源结构，是一个长期而复杂的过程。

中央经济工作会议是判断当下经济形势和定调第二年宏观经济政策最权威的风向标。近日，会议上专门提到了绿色转型和生态文明体制改革，这意味着我国产业绿色低碳转型已正式进入攻坚阶段，释放加速转型信号。

边少卿：结合8月份中共中央 国务院刚刚发布的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》来看，绿色转型的要求会融入到经济社会发展全局，全方位、全领域、全地域推进绿色转型。《意见》已经明确了国土空间格局、产业结构、能源体系、交通运输和城乡建设五大关键领域的绿色发展方向，提出了具体的实施要求，具有重要的指导意义，对相关领域未来发展路径产生深远影响。

南都：随着环境保护措施的持续强化和污染治理的深入实施，是否会对经济转型带来更大的压力？而未来随着环境污染问题的逐步缓解，环保行业是否可能面临市场规模收缩的风险？

鲁玺：我认为，需要从长期发展趋势和行业的演变来看待。环保的核心目标是实现可持续发展，它不仅仅是针对现有污染问题的应对措施，更是推动经济社会全面绿色转型的重要组成部分。因此，生态环境保护将不再仅仅是独立的环保工作，而是被嵌入了经济发展的整体框架之中，成为国家发展战略的一部分。

这种有机的结合可能会形成两个主要趋势：一方面，绿色低碳发展促进科技创新，从而推动绿色、低碳、可持续的高质量发展。绿色发展是高质量发展的底色，新质生产力本身就是绿色生产力。绿色低碳转型的迫切需求为科技创新成果迅速转化为实际生产力、建设绿色产业集群提供了关键驱动力和市场需求。发展新质生产力不仅有助于传统产业的升级，还能推动新兴产业的成长，避免行业内的同质化竞争和泡沫化现象，是实现高质量发展的着力点。因此，以绿色低碳为特征的产业转型必然也是科技创新驱动的，是全要素生产率和资源配置效率大幅提高的产业转型与升级。

边少卿：我国通过顶层设计，明确了加快经济社会全面绿色转型的总体要求和具体路径，实质上为生态环境保护工作注入了“源动力”。这一“源动力”可以理解为推动绿色发展、低碳转型的核心驱动力。

因此，环保产业将进一步扩大规模。环保产业将逐渐从单一的污染治理转向系统化、全方位的生态环境保护与资源管理。随着技术的进步，环保产业将逐步向高科技、智能化方向发展。例如，利用大数据、人工智能进行环境监测、污染预警，以及发展绿色低碳技术和模式，这些新兴领域将成为未来环保产业的重要增长点。因此，环保行业并不会因为污染的减少而萎缩，反而会因为技术进步和市场需求的变化而继续发展壮大。

通过“能源智联”来优化能量流、物质流和碳量流 “沙戈荒”新能源基地建设面临挑战待突破

南都：会议再提“人工智能+”行动，未来绿色技术如何与“人工智能+”结合，有哪些新经济增长点？

鲁玺：在我国能源转型过程中，正面临着能源系统“不可能三角”的挑战，即如何在保证能源安全、经济可行性和环境清洁性之间找到平衡。这一难题的破解需要通过“能源智联”来优化能量流、物质流、和碳量流，并通过信息流的高效管理来实现这一优化。这其中，信息流起到了关键“赋能”作用，尤其是人工智能（AI）技术在信息流管理中的重要角色。

具体来说，在能源系统中，信息技术——特别是大数据和人工智能——在准确预测和调节供需平衡、优化电网负荷分配、提升系统灵活性和稳定性方面起着关键作用。

在物质流管理中，数字技术通过实时监控资源流动、优化运输路线和改进生产调度，确保全球产业链和供应链的高效运作，从而提高资源配置的响应能力和效率。

在碳流管理方面，信息技术的作用更为突出。通过AI和大数据，实时的碳排放数据可以被收集和分析，为减排策略提供科学依据，从而提高碳管理的时效性和有效性。

总的来说，信息技术不仅是能源管理、物质管理和碳管理之间的纽带，更是推动能源系统转型和实现碳中和目标的关键驱动力。而“人工智能+”技术则通过精准预测、实时监控和智能优化，提升各领域的管理效率，助力实现更加灵活、高效的低碳能源系统。

南都：我国新能源资源主要分布在西部、北部地区，加快“沙戈荒”新能源基地建设对优化能源结构、经济发展有何意义？

边少卿：近年来，新能源产业已成为全球减少化石能源消耗的重要战略之一，并在推动生态可持续性和经济发展方面发挥了关键作用。沙戈荒地区凭借其丰富的太阳能和风能资源，成为光伏及其他可再生能源的理想开发地。沙漠中的风电和光伏项目被视为应对气候变化、实现低碳目标的重要途径。以中国西部的沙漠地区为例，充分利用其独特的自然条件，通过大规模可再生能源应用与生态治理相结合，既提供了低碳能源，又为区域经济和环境的可持续发展提供了综合示范。这一模式不仅助力双碳目标的实现，也探索了生态效益和碳减排同步发展的新路径。

目前，我国沙戈荒地区基础研究主要集中于提升清洁能源利用率，同时推进生态保护和经济发展方面。其中，库布其、腾格里等地的大型风电和光伏项目已取得显著成果。

南都：目前“沙戈荒”新能源基地建设哪些挑战待突破？

鲁玺：受自然环境限制，沙戈荒地区风沙大、缺水、缺肥，生态恢复难度高；同时，能源基地的生态环境监测、量化评估及碳排放核算技术不完善，缺少碳综合管理平台，导致碳足迹监测与管理缺乏系统性；此外，基地建设与生态修复工作各自为政，缺乏必要的耦合关联，火电污染治理手段未充分结合实际需求，难以实现优化设计；现有的评估体系成本较高，难以实时跟踪，电力碳排放系数缺乏生命周期分析，且绿电认证与国际标准不完全接轨，影响了国际市场通道的畅通性。

南都：中央经济工作会议强调“推动全国碳市场建设，建立产品碳足迹管理体系、碳标识认证制度”这对于当前碳市场建设来说意味着什么？

鲁玺：首先，产品碳足迹管理体系和碳标识认证制度为碳市场建设提供了更为坚实的制度保障。随着碳市场的逐步成熟，碳排放交易和定价机制已成为应对气候变化的关键工具。产品碳足迹管理体系能够提供更加精细和精准的碳排放数据，帮助识别和追踪各类产品和企业的碳排放源，进而为碳市场的交易提供透明、可验证的数据支持。通过这一体系，企业的碳排放管理将更加精确和可操作，从而提升市场参与方的碳管理意识与合规性，推动碳交易市场的稳健发展。

其次，随着“碳是动力、碳是资产”理念的逐步确立，碳市场建设将与经济结构优化和绿色发展战略紧密融合。通过完善碳市场制度，碳排放的市场价值将变得更加明确，企业和投资者将更加积极地投身于低碳技术创新和绿色产业的投资。这不仅能够加速碳市场的深度发展，还能为绿色经济转型提供强有力的市场机制支撑，助力实现高质量的绿色发展。

边少卿：全球绿色贸易机制的快速发展使得产品碳足迹成为国际贸易中的重要考量因素。相比之下，我国在这一领域的体系尚显薄弱，已成为应对国际规则的短板。通过完善碳足迹管理体系和认证制度，我国不仅可以增强在国际气候治理中的话语权，还能推动我国碳市场与国际绿色贸易规则的对接，促进全球气候合作和绿色转型。

采写：南都记者 王玮 发自北京