1、低碳电源中水电和核电发展空间受限 目前，中国可再生能源电力以水电为主， 2019 年其发电量占全部发电量的 17.4%（中电联）。水电发电成本低、清洁、机组启停迅速，也是稳定的调峰、调频和事故备用电源。随着煤电等化石能源逐步退出电力系统，水电将发挥重要的电网安全保障作用。但目前中国主要的水电资源开发过半，主要流域中仅雅鲁藏布江流域仍有较多的待开发资源。总体来看，由于受环保限制、资源开发难度影响，其水电未来发展空间有限。 核电是除水电之外的清洁、稳定的电源，中电联的数据显示 2019 年核电站总发电量的比例为 4.6%。现阶段中国的核电发展处于平稳推进状态，主要新增装机集中在

2、远离城市生活中心的沿海或海岛区域。然而，核电仍面临较为严峻的安全问题，包括技术设计的隐患、人为操作的疏漏、自然灾害的发生以及恐怖袭击等都可能带来巨大的风险（Zhao, 2020），此外还面临核废料处理的污染问题以及中国铀资源稀缺的限制。目前技术上尚未完全解决以上隐患，全球范围内也已有多个核能大国宣布放弃和淘汰核电，如德国、瑞士、瑞典、奥地利和日本，美国核电站也面临着关闭潮。现阶段来看，核能难以成为 碳中和背景下中国电力系统的主力能源。  光伏、风电资源供需存在区域错配、电力系统协调等问题仍待解决 从2010 年开始，中国风电和光伏发电装机容量大幅增长（见图6），目

3、前装机容量分别超过2 亿千瓦，占全球份额也都超过30%。由于技术进步和发电成本大幅下降，风电和光伏将有巨大的发展前景。但目前来看，在中国电力系统中，风电和光伏发电量的占比仍然很低， 2019 年分别为2.9%和 5.4%。前几年，在高速发展的背后也凸显出补贴资金缺口和“弃风弃光”率较高的问题。此外，中国可再生资源供需存在空间错配问题，即可再生资源丰富的地区和需求负荷中心错配，推高发电的系统成本。要解决空间错配，一方面要从技术层面亟需推动特高压、分布式、储能和调峰等技术的发展；另一方面从制度层面需要打破电力系统省间消纳的掣肘，加速电力市场改革。 此外，可再生电力比重的不断提升可能给电力

4、系统的安全稳定带来冲击。风电和光伏现阶段无法承担调峰调频等主力电源的职责，未来的电力系统演化或将是传统电网的一场彻底变革。在智能电网、源荷互转、交直混联等新趋势下，电力系统从底层理论到协调技术方面都需要进一步的研究和实践。 交通、工业、建筑等部门脱碳技术仍待突破 加速交通、工业、建筑等终端用能部门的电气化可以一定程度上取代化石能源的直接燃烧和利用，并且有助于推进智能化和数字化发展。但是电气化并不能解决全部的碳排放问题。对于中国而言，要实现碳中和，必须推动在交通、工业和建筑领域的深度脱碳。  交通部门碳排放尚未达峰，商用车、民航等领域脱碳面临技术瓶颈&nb

5、sp;美国、欧盟和日本交通部门排放达峰时千人乘用车保有量分别约为845、423和575辆，而中国目前仅有173辆（王海林和何建坤，2019），汽车保有量仍然呈持续增长态势。目前，中国道路、民航、铁路和水运温室气体排放分别占交通部门总排放量的76%80%、10%13%、 2%3%和6%11%（王海林，2017， Mccollum &Yang，2009）。根据Zhang(2019)的测算， 2017年中国道路交通二氧化碳排放近10.9亿吨（不含摩托车、两轮和三轮车），比2010年的2.2亿吨（国家发展和改革委员会能源研究所，2017）增长了近5倍。 得益于中国电动车领域“纯电驱动

6、”产业路线的制定、政策补贴及汽车限购政策，中国在道路交通的电气化上进展迅速（袁志逸，2020），2018 年纯电动汽车保有量占新能源汽车保有量的81%，高于全球71%的平均水平（国际能源署，2019）。目前中国电动车主要应用于乘用车领域，而重型货车碳排放目前占中国道路交通二氧化碳排放的 40%55%，仍缺乏商业化量产的电动化技术。根据国际能源署预测，未来全球交通运输行业石油需求和碳排放增长主要来源于货运，其中，中国货运排放增长将占全球货运交通碳排放增长的 90%（国际能源署，2017）。 目前纯电技术的电池能量密度有限，限制了货车的续航里程，且常规动力电池难以提供货车所需的强大动力；

7、氢燃料电池虽然从原理上在重型货车领域适应性更强，但目前以“灰氢”为主的制氢过程仍然有较高的碳排放，并且受到基础设施的制约，燃料的储运仍面临技术障碍。虽然部分国内车企已开始量产氢能汽车，但市场规模很小且仅处于示范阶段。除此之外，民航领域的深度脱碳同样是现阶段的技术难题，生物质燃料和氢能或许是关键措施，但成本过高是现阶段推广的最大障碍，未来诸多技术路线仍待进一步的探索。 工业部门脱碳技术仍待探索，或颠覆现有材料 以工业部门的钢铁和水泥行业为例，二者都是能源密集行业，占全国碳排放的比重分别约为16%和15%67。钢铁行业脱碳的首要步骤是推动生产工艺转型，由高炉冶炼向电弧炉冶炼路线进行转变。然而，目前中国钢铁工业由于废钢资源供应不足、工业电价较高等因素，