全球能源转型及零碳发展白皮书

1 气候变化、能源转型与零碳发展

第一节 气候变化与全球碳中和 行动

1850-2019年期间，人类总计排放约2.4万亿吨温室气体， 地表温度较工业化前水平上升近1.1℃ ，气候变化对环境、 社会、经济的影响日益加剧，极端天气发生的频率增加， 海平面加速上升，上百万物种濒临灭绝。为应对气候变 化，2015年全球近两百个国家通过《巴黎协定》，明确减少 温室气体排放，本世纪内控制温升在工业化前水平2℃以 内，并力争1.5℃的气候共识，全球需在本世纪中叶前后实 现温室气体净零排放。

在本世纪中叶前后实现温室气体净零排放是实现《巴黎协 定》目标的关键 。据政府间气候变化专门委员会（IPCC） 数据，在本世纪控制温升1.5℃的情景下，2020年后全球碳 排放总量需控制在5000亿吨二氧化碳当量以内 ，而2019 单年全球排放量已超500亿吨 ，按照当前发展趋势，本世 纪中叶将难以达成净零目标 ，零碳转型亟需加速。

近十年来，化石能源相关碳排持续增长，2019年占温室气 体总量65%。纵览世界各经济体当前的气候行动，可再生 能源规模化部署、工业制造业减排升级、交通运输业绿色 转型、建筑能效提升和负碳技术开发利用成为零碳发展重 点领域。

1. 可再生能源规模化部署 。2013年以来，全球可再生能源领域投资约为年均3000 亿美元，太阳能和风能是最大投资热点；2020年，海 上风能投资跃升至500亿美元左右，成为增速最快的领 域4 。中国、美国和欧洲投资规模全球领先 。

2. 工业制造业减排升级。 化工、钢铁和水泥三大行业占全球工业部门碳排放总量 的70%（2020年） ，三大行业正积极探索减排升级新方 式，如整合价值链资源，推进废弃物转化利用；引进氢 能冶金工艺，减少直接排放；利用碳捕集、利用与封存 技术（CCUS），推进净零排放 。

3. 交通运输业绿色转型 。2014年以来，以电能、燃料电池替代化石燃料的新能 源交通产业蓬勃发展，2020年全球电动汽车保有量突 破1000万辆，年增长率43%，同期燃料电池车增长率 40%。铁路电气化、货运氢能利用、交通系统智慧升级 正在成为全球趋势。

4. 建筑能效提升。 2019年，73个国家制定了建筑能效标准，全球可持续/ 绿色建筑认证数量保持增长。各国通过应用新型墙体材 料、增强建筑围护结构的热工性能、提高建筑用能设备 电气化水平、采用高能效设备、提升建筑物用能系统运 行效率等方式，优化建筑能效。

5. 负碳技术开发利用。 全球范围内， CCUS的捕集规模在2010-2020年期间翻 了三倍，2020年超4000万吨 。各国对CCUS、生物能 源与碳捕集和封存（BECCS）、空气直接碳捕集（DAC） 以及造林与再造林等生态类负碳技术日益重视。 各国在推进气候行动的同时，均高度重视数字技术应 用，支持能源、工业、交通和建筑等部门零碳转型。据 世界经济论坛分析，到2030年，5G、物联网、人工智 能、云等数字技术可以助力全球15%的碳减排。

第二节 中国碳中和行动

2020年，中国正式宣布“二氧化碳排放力争于2030年 前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的双碳气 候目标。近四十年以来，中国经济高速发展伴随着资源 高强度消耗、化石能源大量消费、污染物与碳排放迅速 增长。自2010年起，中国发布多项政策，采取产业转型升级、能源结构调整、技术创新等多方面措施应对气候 变化。2019年底，中国碳排放强度较2005年下降48%， 提前实现了2015年提出的碳排放强度下降40%-45%的 目标。

中国碳排放总量大且仍呈上升趋势，2020年，中国温室 气体排放逾100亿吨，约占全球四分之一，总量全球第 一。其中能源、工业排放比重高，在保障经济稳步发展 的前提下实现双碳目标，挑战严峻。中国以政策、金融 和技术为支撑，从能源系统转型优化、工业系统转型升 级、交通系统清洁化发展、建筑系统能效提升、负碳技 术开发利用等方面开展碳中和行动。

1. 能源系统转型优化。 2020年中国煤炭消费占一次能源消费的比重为57%，单 位能源消费碳强度高于世界平均水平30%11，电力/热力 行业煤炭依赖度高，碳排放占全国总量约二分之一。推 动能源供给、消费、技术和体制革命，加强全方面国际 合作，构建清洁安全高效的能源体系，建设以新能源为 主体的新型电力系统是中国能源系统发展的主要方向。

2. 工业系统转型升级。 中国单位GDP能耗是世界平均水平近1.5倍3 ，高能耗的 工业制造业比重偏高，工业制造业碳排量仅次于电力/热 力行业。中国以碳强度控制为主、碳排放总量控制为 辅，控制钢铁等高耗能产业扩张，淘汰落后产能，促进 节能环保产业发展，加深工业互联网等新技术应用，建 设绿色制造体系，推进工业制造业产业结构调整升级。

3. 交通系统清洁化发展 。新能源汽车在中国高速发展，保有量全球领先，并计划到 2035年实现纯电动汽车成为新车销售主流。推进新能源 汽车产业发展，铁路电气化、水运液化天然气应用，优化 调整运输结构，形成铁路、水运替代道路运输为主的货运 中长距离运输格局助力交通系统绿色发展。此外，交通、 能源与信息通信融合加深将加速交通系统减排。

4. 建筑系统能效提升 。2015-2019年期间，中国累计建设节能建筑超198亿平 方米，占城镇既有建筑面积比例56%10。该比例计划至 2022年提升到70%。2021年新版《绿色债券支持项目目 录》将绿色建筑、建筑节能等领域纳入支持范围；光伏 屋顶、生物质供能等建筑供能改造，供暖、炊事电气化 等措施进一步推广，助力全面提升建筑能效。

5. 负碳技术开发利用。 中国CCUS技术目前整体处于工业示范阶段，煤炭、电 力、化工等行业已经开展CCUS试点。伴随技术成本下 降，应用规模扩大，未来将基本可以满足碳中和目标下 6-21亿吨捕集量的需求13。同时，中国积极推进生态碳 汇建设，森林面积30年保持增长，湿地、海洋等固碳作 用日益受到重视。

6. 政策、金融与技术支撑。 中国绿色金融体系建设自2016年后稳步发展，绿色债券 发行量、绿色信贷存量全球领先。自双碳目标公布后， 碳质押、碳回购等碳融资探索加速，中国碳市场2021 年正式上线交易，发电行业成为首个纳入全国碳市场的 行业，覆盖约45亿吨二氧化碳排放量，是全球规模最大 的碳市场。碳市场的覆盖范围将逐步扩大到其他重点行 业，通过发挥价格信号 的引导作用，鼓励企业开展节能 减排。2021年下旬，中国发改委和国家能源局联合成立 碳排放统计核算工作组，加快建立统一的碳排放统计核 算体系，提升各地区、各行业碳排信息标准的一致性， 为制定减排政策和各类主体采取减排行动提供依据。此 外，中国已将数字化转型上升为国家战略，数字技术与 实体经济正加深融合，智能电网、智能制造、智慧建筑、 智能交通、智慧城市等发展助力构建绿色经济。

第三节 全球能源转型

一、对能源转型的理解

能源转型是实现碳中和的关键因素。全球一半以上的温 室气体排放来自能源行业，因此，能源行业是各国最为 重视的减排领域，面临的减排任务艰巨。要实现全球经 济与气候可持续发展，全球二氧化碳排放需在本世纪中 叶前后实现净零排放，全球能源生产和消费模式需发生 深刻变革。

能源转型主要包括两个方面内容 。一是实现能源结构 调整，由化石能源向可再生能源转型，从能源生产、输 送、转换和存储全面进行改造或者调整，形成新的能源 体系，全面提升可再生能源利用率；二是加大电能替代 及电气化改造力度，推行终端用能领域多能协同和能源 综合梯级利用，推动各行业节能减排，提升能效水平。

二、全球能源转型总体思路

全球能源需求量与日俱增及气候变化影响日益加剧，给 能源市场带来巨大压力，故需在全球加快开展能源转型 的相关行动。基于对全球能源转型五类关键影响因素分 析，我们将全球能源转型总体思路总结如下：

1. 发展清洁能源。 根据国际可再生能源署（IRENA）数据统计，从2012年 开始，全球每年清洁能源新增装机容量已经超过了各类 化石能源新增装机容量的总和；2020年，全球新增清洁 能源装机容量，已经是其他来源的四倍多15，但清洁能 源总装机占比仍低于化石能源；全球范围内要实现能源 转型，应继续推进清洁能源大规模开发利用，并不断降 低清洁能源开发利用成本。

2. 重视能源安全。 重视能源安全，包括国家能源供给安全和能源系统自身 的安全。各国结合自身的资源禀赋推动传统化石能源 向可再生能源转型，为能源自给和能源安全创造有利条 件；可再生能源的间隙性、波动性、随机性等特点对能 源网络运行、调度和控制提出更高要求，需建立源网荷 储综合协同的能源系统以保障能源安全可靠供应；化石 能源由主能源转变为辅助调节型能源，化石能源清洁高 效利用作为能源安全的备用保障，将有效降低能源系统 风险。

3. 提升技术创新。 要成功实 现2050年的气候目标，超过90%的解决方案，将涉及可 再生能源供应、电气化、能效提升、绿氢和生物能源以 及碳捕捉与封存等解决方案和新技术的应用。以绿氢为 例，技术创新将赋能绿氢在钢铁、化工、长途运输、航 运和航空等排放密集型行业的应用，助力脱碳难度大的 行业实现低碳发展。全球能源转型应加强政策引导，加 大研发投入，提升创新速度，降低开发应用成本。

4. 促进国际合作。 随着《巴黎协定》的签署，诸多国家已经开始制定相关 能源转型和零碳转型战略。如2020年3月，欧盟委员会 发布《欧洲气候法》，建立法律框架，明确到2050年实 现气候中性的欧洲愿景，推动各国依法制定气候中性实 现路径。在各领域开展有效的国际互利合作，跨越国界 部署协调一致的措施，将有助于全球能源转型和零碳发 展目标的实现。

三、2050年全球能源情景预测

2050年全球范围内实现净零排放是一个关键而艰巨的目 标，需要全球各国群策群力，紧密协作。 根据国际能源署2050年净零排放路线图的情景预 测，2050年全球能源将以可再生能源为主，各项低碳 或零碳技术发展成熟，各行业将实现低碳排放或零碳 排放。

第四节 中国能源转型

一、中国能源安全新战略

2014年中国提出“四个革命、一个合作”的能源安全新 战略，包括推动能源消费革命、能源供给革命、能源技 术革命、能源体制革命，以及全方位加强国际合作。中 国能源转型也以此为战略指导，开始构建清洁低碳、安 全高效的能源体系。

二、中国能源转型进入攻坚期

中国已经成为全球能源生产和能源消费大国，基本形成 了煤、油、气、电、核、新能源和可再生能源多轮驱动 的能源生产体系。煤炭是保障能源供应的基础能源，原 油产量保持稳定，天然气产量明显提升，在建核电装机 容量世界第一，可再生能源开发利用规模快速扩大，水 电、风电、光伏发电累计装机容量均居世界首位。

三、中国能源转型趋势

未来中国能源转型的过程也是克服以上挑战的过程，中 国能源转型呈现四大趋势。

1. 能源消费增速放缓，能源供应向多元清洁的综合能源 体系转型

中国能源消费增速逐年放缓。2020年中国一次能源消费 总量49.8亿吨标准煤16，预计2025年、2030年分别为56 亿、60亿吨标准煤17。化石能源和可再生能源的比重和 战略地位发生转变，能源供应由高碳主导向多元清洁的 综合能源体系转型，实现“电、热、冷、气、水、氢” 多能协同。与此同时，能源效率提升，电能占终端能源 消费比重上升。一体化消费、生产型消费者等新的能源 消费模式兴起。

2. 数字化和智能化提升能源系统整体效率和安全性

向综合能源体系转型的过程将伴随着各类能源间的灵活 转换和互通互济，以及生产、传输、消费环节数据利用 效率的提升。数字化和智能化将充分挖掘和利用各类能 源全生命周期数据价值：5G技术为能源系统提供超大带 宽、超低时延的通讯能力，物联网技术实现海量设备在 线接入和数据采集，云计算和人工智能技术提高能源大 数据的计算、处理和分析效率。能源企业通过数据分析 优化决策，从而提升能源生产、传输、交易与消费的运 营效率，最终提升能源系统整体效率与安全性。以电力 系统为例，清洁能源大规模接入，分布式能源、储能、 电动汽车、智能用电设备等交互式设施大量使用，伴随 大数据、云计算、物联网、人工智能等信息技术的广泛 应用，电力系统向更加高效化、互动化、智能化发展已 成为必然趋势。

3. 能源服务模式及消费者角色发生变化

能源转型过程中，能源服务向多元化、综合化发展，为 消费者提供丰富的用能选择，能源消费者与供应者的关 系逐渐从单向供需关系向双向互动模式转变。能源消费 者正从单一消费角色转变为消费、生产、交易和储存等 多种角色，能源消费者的购买决定将不仅取决于价格， 能源的品质、使用便捷性、环境影响、技术变革等因素 也成为重要的考虑因素。

4. 零碳转型、能源转型和数字化转型推动新模式、新业 态发展

零碳转型、能源转型与数字化转型的深度融合，正在驱 动能源供需方式和商业生态发生深刻变化，催生新的商 业模式和新业态。例如通过整合能源咨询、绿能替代、 多能互补、投建运一体化、能效管理、碳资产管理、数 字化平台等能力提供一站式智慧能源服务，实现与用户 双向互动和能源生态数据共享；数字技术及互联网公司 等非传统能源企业加入市场，形成传统能源企业与新兴 服务商共存的商业生态。

第五节 总结

气候变化给全球发展带来巨大风险，世界各国应尽快降 低温室气体排放量并实现零碳发展，关键措施包括可再 生能源规模化部署、工业制造业减排升级、交通运输业 绿色转型、建筑能效提升和负碳技术开发利用等。

能源转型是实现零碳发展的最关键因素，通过发展清洁能 源、重视能源安全、提升技术创新、促进国际合作，实现 能源生产和消费模式变革，推动人类社会可持续发展。 数字化转型是能源转型及零碳发展的助推器。利用数字 化技术建立零碳智慧能源体系，推动未来能源综合化、 融合化发展，是实现全球气候目标、维护世界能源安 全、促进经济增长的核心动力。

2 未来能源规划

第一节 零碳智慧能源体系框架

零碳智慧能源体系是未来能源发展的愿景，也是实现全 球气候目标、维护世界能源安全、促进经济增长的核心 动力。本章将以未来能源规划的形式，明晰零碳智慧能 源体系的目标、蓝图、特征、核心能力和发展路径。

总体而言，未来能源规划提出零碳智慧能源体系应实 现“安全可靠、高效经济、零碳智慧”三个目标；描绘 出包括“集中式清洁能源供应、化石能源清洁利用、生 物质及氢能高效利用、零碳智慧能源网络、零碳智慧工 业园区、分布式零碳社区、零碳智慧车联网、零碳智慧 空运与航运”等八大典型能源场景的零碳智慧能源体系 蓝图；明确指出零碳智慧能源体系需具备“零碳能源供 应、多能互补协同、能效综合最优、数字全面赋能、跨 界模式创新”五大特征；应提升“零碳转型、能源转 型、数字化转型”三元转型核心能力；规划了通过“能 源流、碳流、信息流与价值流”四流融合推动零碳智慧 能源体系建设的发展路径。

第二节 零碳智慧能源体系目标

零碳智慧能源体系应实现“安全可靠、高效经济、零碳智 慧”三个目标。

安全可靠：结合各国、各地区资源禀赋，优化能源结构，提高可再 生能源比例，提升能源自给能力，保障能源战略安全。 实现多元化清洁能源供应，实现多能互换和多能互 补，提升能源网络输送、转换、调度和存储能力，加 强能源系统韧性及应对极端情况能力，实现能源供应 安全可靠。

高效经济：建立竞争有序的能源市场体系，引导市场主体开展产 业结构调整与节能减排，实现零碳目标下的减排成本 最优。 提升终端能源中绿电占比，实现全社会能源综合利用 效率最优。 大力发展新能源技术，降低新能源开发和利用成本，形 成有竞争力的市场价格，保障经济可持续增长。

零碳智慧：建立以可再生能源为主体的新型能源系统，结合减 碳、负碳技术的应用实现能源系统全面脱碳，推动能 源系统绿色可持续发展。 加快能源技术与数字技术融合，提高能源系统自适 应、自调节和自优化能力，推动能源技术升级和产业 重构，实现业务和商业模式创新。

第三节 零碳智慧能源体系蓝图

零碳智慧能源体系蓝图中以零碳智慧能源网络为主干网 络，通过主干网络和分布式网络交互协同，连接各典型 能源场景，形成以新能源为主体、集中式与分布式相结 合、源网荷储协调互动、多能转换、多能互补、多网融 合、数字全面赋能的零碳智慧能源体系；通过智慧能源 交易中心和智慧能源调度中心在更大范围内优化资源配 置，实现零碳智慧能源体系安全可靠和高效经济运行。

1. 集中式清洁能源供应场景。 结合各地区资源禀赋，形成以风、光、水、核、储、氢 为核心的集中式清洁能源供应基地，通过零碳智慧能源 网络，实现清洁能源的全网优化调度与配置；

2. 化石能源清洁利用场景。 通过绿色智慧矿山、绿色智慧油田、零碳智慧电厂等建 设，实现煤、油、气清洁高效开发利用，充分保障能源 安全，运用CCUS等负碳技术，最大程度减少化石能源开 采使用过程中的碳排放；

3. 生物质及氢能高效利用场景。 与现代农业相结合，开发生物质发电或热电联产、生物 质燃油生产等循环利用场景，运用BECCS等技术，实现 生物质开发利用全过程负碳排放；发挥氢能作为燃料、 原料和储能介质的特性，利用电解制氢技术生产绿氢， 建立氢能输配储售用网络，实现氢能与电能、天然气、 合成燃油等之间的高效转换；

4. 零碳智慧能源网络场景。 作为零碳智慧能源体系的主干网络，支持多元主体灵活 便捷接入、多种能源高效灵活转换和储存，与分布式能 源网络互通互济，具有强大的资源配置能力和服务支撑 能力；通过智慧能源管理系统，开展能源供应侧和需求 侧智能预测与调度，平抑供应侧新能源波动性，调节需 求侧消费随机性，实现能源管理体系持续优化与运行无 人化；

5. 零碳智慧工业园区场景 。综合能源服务商提供电、冷、热、气等一站式零碳能源 服务，通过需求侧管理与零碳智慧能源网络协调互动； 通过开发园区屋顶光伏、热泵利用、余热/余冷/余压利 用等技术，提升能源自给率与能源综合利用效率；通过 工艺改造、节能改造和CCUS等技术，降低园区能耗强度 和碳排放强度；

6. 分布式零碳社区场景。 利用屋顶光伏、光伏幕墙、节能环保材料、热泵技术、 储能技术、智慧暖通系统、智慧照明系统和智慧楼宇控 制系统等打造零碳建筑和负碳建筑，提升社区能源自给 率；综合能源服务商提供电、冷、热、气等一站式零碳 能源服务，梯次利用工业园区余热/余冷，降低社区能耗 强度和碳排放强度；

7. 零碳智慧车联网场景 。未来将形成以电动汽车、氢燃料电池汽车/卡车、生物质 燃料/合成燃料卡车等为主体的公路交通系统，通过零碳 智慧车联网提供充电、加氢、加燃料一站式服务；通过 V2G技术实现可控充放电以提高能源网络的可靠性和稳 定性，推动能源网络与电动汽车充放电网络融合；

8. 零碳智慧空运与航运场景。 未来的航空将结合各地区资源禀赋采用生物质燃料/合 成燃料替代传统化石燃料，其中合成燃料将主要基于绿 氢与二氧化碳化学合成，通过不断提升生物质燃料和合 成燃料的经济性，实现航空领域可持续发展；未来的航 运将通过电力、氢能、生物质燃料、合成燃料等能源的 综合利用实现脱碳。

3 能源转型路径

第一节 电力行业转型路径

一．电力行业转型总体方针

建立以新能源为主体的新型电力系统，风电、光伏为电 力装机增量主力，煤电成为辅助性能源。未来横向成“电、热、冷、气、氢”等多种能源协同供应，以多 能互补、协同发展的方式构成的综合能源供应体系；纵 向实现“源网荷储”互动优化，充分发挥源侧协调互 补、网侧高效消纳、荷侧灵活调节、储能实时平衡等特 性，满足用户个性化用能需求。以下将从零碳转型、能 源转型、数字化转型三个维度分析电力行业转型重点。

二．零碳转型

1. 电源：兼顾发电结构转型与碳排放管理

布局中长期发电结构转型，投资经济性高、有助于实现 净零目标的资产和技术，发展“可再生能源发电+储能” 与“火电+CCUS”的技术组合，并合理设计煤电分阶段 退出路径。 推动碳排放权市场与电力市场融合，将碳价纳入发电成 本，通过改变电源优先级排序鼓励清洁能源发展，加速 高排放化石能源转型和退出。 随着监测制度完善和监测技术进步，逐步引入数据质量 等级制度，提高CEMS(连续排放监测系统)渗透率，提升 碳核算的准确性。 电力企业成立专门的碳资产管理公司或部门统筹集团碳 管理；参与碳金融市场，以金融手段对冲排放成本上升 风险，有效盘活企业碳资产。

2. 电网：统筹安排电网与电源建设

优化电网规划和布局，支持可再生能源大规模接入和消 纳，重点推进配电网改造升级，发展以消纳分布式可再 生能源为主的微电网；开发和应用绿色智慧的输配电设 备，提高能源利用效率并助力电网脱碳。

3. 负荷：技术、场景、市场三线并进

加速电能替代技术攻关和推广，建立以电为中心，氢 能、生物质能多能互补的能源消费体系，降低终端各领 域碳排放。 推动产业集群脱碳。通过在工业园区、商业园区、出口 加工区等部署零碳智慧园区管理平台，统筹用能终端电 气化、建筑节能、智慧能源管理、碳资产管理以及循环 经济体系等，实现园区绿色发展。 优化可再生能源电力交易机制，促进用电侧可再生能源 采购。

4. 储能：利用储能技术提高可再生能源消纳水平

推广储能在可再生能源波动平抑、电网削峰填谷、需求 侧管理等场景的应用，促进可再生能源消纳。

三、能源转型

1. 电源：高比例新能源接入

以集中式与分布式并举发展风电、光伏，优化电源结 构；通过风光储、光储联合运营提高新能源并网友好 性；通过风光新技术、数字智能运维、环保新材料等提 升新能源效率与可靠性；加快燃煤/燃气电厂灵活性改 造，推动化石能源角色从主能源向调节型能源转变，严 控新增燃煤产能，逐步淘汰部分燃煤电厂，配备CCUS技 术的燃煤/燃气电厂作为可再生能源的调峰补充。

2. 电网：高弹性电网优化资源配置

未来电网将呈现出交/直流远距离输电、区域电网互联、 主网与微电网互动的形态。利用交/直流远距离输送技 术，实现集中式清洁电力的全网调度与平衡；利用主网 和微网互联互动技术，实现分布式能源就地接入与消 纳；利用储能和需求侧响应技术，保障新能源消纳和系 统安全稳定运行。

3. 负荷：提升负荷侧电气化、互动化和可控化水平

提升工业、建筑和交通等领域电气化水平，利用自动化 和智能化技术提高能源综合利用效率；通过需求侧响应 和虚拟电厂建设，实现源网荷储协同，提高绿电利用占 比，平抑负荷曲线波动，推动用能模式向互动化和可控 化方向发展。

4. 储能：多场景储能应用

推广储能在电力行业不同环节的应用，提高电力系统运 行可靠性或提升新能源消纳能力，如风/光电站 + 储能、 储能与火电机组联合参与调频辅助服务市场、储能作为 独立资源参与调频辅助服务市场、并入储能资源提升 电网容量、用户侧储能实现削峰填谷和负荷平衡、利用 V2G技术实现可控的电动汽车充放电等。

第二节 油气行业转型路径

一、油气行业转型总体方针

随着世界主要经济体净零目标的明确，全球石油与天然 气市场已发生巨大转变，但石油的特殊作用仍然不可替 代。随着油气直接消费逐步降低，油气行业将呈现两种 转型趋势：（1）向国际综合能源公司转型，打造低碳资 产组合；（2）基于传统油气业务+负碳技术，实现创新 优化。无论通过何种方式，油气企业均需要加强与新材 料、新技术、新装备和专业服务机构等多方合作，扩大 生态圈，提高运营和创新能力，研究不同的商业模式以 及制定严谨的资本支出方法，以实现其能源转型。

二、向国际综合能源公司转型，打造低碳资产组合

1. 零碳转型

遵从国际标准与各国相关法律政策

油气企业在向其他能源领域拓展的进程中，需要综合 考虑并遵循零碳转型相关政策法规及行业标准，如德 国的碳中和法律体系（包含《可再生能源法》和《国 家氢能战略》），指引本国企业向综合能源公司转 型；法国政府通过实施《绿色增长能源转型法》和《 中长期能源规划》，为国内企业绿色能源转型提供路 径及保障。

加强碳资产管理 建立碳资产管理机制，针对不同板块，在生产经营过程 中对直接和间接的碳排放进行统计分析，开展检测核查 和趋势预测；优化低碳资产组合，推动产品结构绿色转 型，辅以购买碳信用、植树造林等碳抵消措施，实现低 碳发展。

2. 能源转型

进军可再生能源领域

发展不同形式的可再生能源技术，实现多元化转型， 增强可再生能源领域的竞争力，例如收购可再生能源 企业，利用海洋作业优势发展海上风电，通过布局充 电桩创新下游业务等。

发展氢能产业链

油气企业可以利用产业优势，通过上游制氢、中游储 运和下游利用，实现氢能与油气工业的融合发展；积 极发展绿氢制造技术，加大氢能业务占比，构建氢工 业全产业链。

3. 数字化转型

打通板块间系统整合

通过搭建综合能源管理一体化平台，提供目录式、自 动化的服务，促进多元化能源服务与各业务板块融 合，实现板块间的信息共享、互联互通和协同配合， 推动上中下游产业链协同及全球生态供应链优化。

第三节 煤炭行业转型路径

一、煤炭行业转型总体方针

由于传统煤炭在能源消费中的比重逐步下降，煤炭企业需 要积极推进转型升级。同时，煤炭行业的碳排放主要来自 煤炭消费，如何优化产业布局和产业结构，如何推动煤炭 消费侧节能减排，成为煤炭企业实现能源转型和零碳发展 的关键。煤炭企业需坚持“减煤与去碳协同”的方向，逐 步实现能源转型。

二、零碳转型

发展负碳技术：煤炭企业需要加大对各类负碳技术的研究和投资，为 煤炭行业的近零排放提供技术支撑，碳被捕集后可作 为化工原料再利用，提升经济性。如中国国家能源集 团CCS示范项目，是目前中国规模最大的燃煤电厂燃烧 后二氧化碳捕集与驱油封存全流程示范项目，成功实 现燃煤电厂烟气中二氧化碳大规模捕集，对落实双碳 目标具有里程碑意义。

三、数字化转型

1. 煤炭产业链的数字化应用

提高煤炭低碳清洁生产水平，在煤炭产业链的各个环 节（煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、采 购、销售、安全保障、经营管理等）应用数字化技 术，包括提升采掘设备智能化程度（如大型无人综采 设备），实现高效数据传输（如井下5G技术）等，在 提高煤炭生产效率、工作质量和安全性的同时，减少 执行过程中的损耗。

2. 煤炭价值链的数字化应用

整合并优化煤炭价值链上的集成系统及相关技术，并依 托数字化技术开展高阶分析，改进系统决策，实现产业 上下游协同；建设煤炭行业一体化智慧管理系统，优化 新型煤化工产业布局，实现运营高效化。

第四节 能源转型路径总结

数字化转型是能源转型及零碳发展的重要支撑。通过能 源各行业转型路径分析，开展碳资产管理、零碳运营、 零碳供应链和负碳技术开发利用，可推动能源行业零碳 转型。通过能源供应、消费、网络及市场等领域转型， 形成以清洁能源为主的能源供应结构，提升各行业能效 水平。通过能源流、碳流、信息流、价值流四流融合， 赋能能源服务模式创新，加快能源生产、传输、存储、 消费的数字化与智能化进程，形成多网融合的零碳智慧 能源体系。

4 能源数字化支撑体系

第一节 能源数字化转型内涵

一、数字化转型的定义和内涵

随着时间的推移，数字化转型的内涵一直在演进。我们认 为在当前时代，数字化是以数据为中心的思想理论体系、 方法论和技术架构体系，其本质是向数据要生产力。就 数字化转型而言，数字化是方向和趋势，转型是路径和手 段，其本质是由软件和服务驱动的一场变革，伴随着生产 关系的重塑。我们必须抓住价值创造的锚点，改变习惯， 为数据和知识买单，需要把软件和服务的价值显性化，这 样才能纲举目张，将转型深入开展下去，这恰恰是非数字 原生企业容易忽略的方面。“以数据为中心”是数字化区 别于信息化最核心的特征，也是智能化的基础。

二、数字化转型已经成为全球发展共识

欧盟在2020年工作计划中明确2020年-2025年间重点推动 欧盟经济社会向绿色和数字化转型；日本设立了数字化特 别工作机构推动日本社会数字化全面发展；中国明确提出 推进数字产业化、产业数字化，引导数字经济和实体经济 深度融合的工作方向。

三、数字化转型是能源转型及零碳发展的重要支撑

1. 数字化转型是能源转型及零碳发展的助推器

零碳转型和能源转型都是复杂的系统工程，涉及到能源战 略调整、能源结构转变、能源体系优化、能源业务变革。 通过数字化转型，构建零碳智慧能源数字基础设施，发展 零碳智慧能源技术体系，形成零碳智慧能源数字化产业集 群，可以支撑新能源大规模开发利用，支撑绿电为主体的 能源消费，支持多能转换、多能互补和多网融合，支持碳 资产全生命周期管理，助力更大范围优化资源配置，助力 用能效率和水平提升。

2. 数字化转型为零碳智慧能源体系奠定坚实基础

利用云大物移智链等数字化技术，建设能源企业数字底 座，打造数字神经网络，覆盖能源开发利用和碳资产管理 各环节的数据采集、传输、处理、存储和控制，嵌入能源 企业生产、调度、运营、市场、客服全过程；通过平台、 数据、算法、算力等赋能零碳智慧能源体系，以数字技术 为手段提升零碳智慧能源网络的资源配置、安全保障和 智能互动能力，推动能源流、碳流、信息流、价值流四流 融合。

3. 数字化转型赋能商业模式创新和价值创造

数字化转型本质是向数据要生产力，通过数据湖和能源大 数据中心等建设，以共享开放理念整合能源生态链数据资 源，引入社会感知数据和环境数据，持续积累并优化数据 资产，发现数字化应用高价值场景，充分挖掘数据资产价 值，实现数据资产化、资产服务化，赋能能源企业商业模 式创新和价值创造。

第二节 能源数字化转型能力 框架

数字化转型不仅仅局限于新技术的实施和运作，真正的 数字化转型通常会对企业的战略、人才、商业模式以及 组织方式产生深远影响。数字化转型能力包含数字化战 略能力、数字化管理与运营能力、数字化场景与服务能 力、数字化组织与人才能力以及数字化技术、数据与安全能力。

一、数字化战略能力

能源企业将“数字化转型”作为企业级转型战略，作为 企业总体战略的重要组成部分，以战略为指引，在高层 次上面向未来，在方向性、全局性的重大决策方面开展 数字化转型。

1. 数字化战略与愿景：数字化转型需要与企业发展战略相结合，有明确的愿景 和目标，通盘考虑业务、运营、组织、人才、技术等各 个方面，赋能业务变革，支撑能源转型及零碳发展。

2. 数字化转型蓝图：数字化转型需结合企业业务现状、数字化现状及需求、 数字化愿景和目标等因素，规划设计数字化转型蓝图， 作为企业数字化转型的指导框架。能源企业数字化转型 蓝图设计需综合考虑新能源大规模开发与利用、碳资产 管理、能源大数据等对数字化转型的需求。

3. 数字化转型路线图：数字化转型需制定前瞻性、整体性和可操作性的图，在资源有限的情况下，可明确优先项目，由点及面 逐步推开；依据制定的路线图和设定的目标开展试点落地工作，实现数字化变革速赢并树立数字化转型信 心；以敏捷模式推进数字化转型，通过不断迭代，形成 数字化组织的常态运营和演进能力，实现数字化全面型和全面覆盖。

4. 业务价值创造：数字化转型需构建数字赋能的业务创新体系，加快以数 据驱动为核心的四流融合进程，推动传统能源业务转型 升级、业务模式重组、组织管理变革，快速响应、引领能源市场需求，提升价值创造能力。

5. 商业模式创新：数字化转型需要积极运用数字化技术重构能源业务和系 统，重塑能源产业生态价值链，从轻资产、服务化、便 捷支付、碳资产货币化等方面推动商业模式创新，培育 发展数字化综合能源服务、能源大数据服务、智慧车联 网服务等新业务、新业态和新模式。

二、数字化组织与人才能力

能源数字化转型面临缺少数字化技能与人才资源、企业 文化转型等方面的重大挑战，调整培育相应数字化组 织，培养员工数字素养，打造数字文化和变革文化，是 数字化转型成功的重要保障条件。

1. 数字化组织：通过建立敏捷、全能型数字化转型管理办公室，增强跨职 能综合业务需求分析能力、跨系统高效协同与资源整合能 力；统一管理顶层设计和需求，通过持续迭代方法，形成 以数字化组织为核心、以数字化运营为目标的敏捷交付模 式；全面实现规划管控，保证数字化顶层设计有效落地。

2. 数字化人才：数字化转型需要提高员工特别是中高级管理人员对数字 化转型的认知度，掌握数字化转型的理念、知识、方法 和工具；招聘、培养和保留数字化人才，构建数字化转 型人才队伍；培养新能源技术、数字化技术、能源业务 管理与能源大数据分析等相结合的复合型人才，支撑和 落实数字化转型。

3. 数字化文化：数字化转型是一个长期过程，需要转变原有思维模式、工 作模式和决策模式，培养员工的数字素养。通过巩固并沉 淀转型成果，持续迭代创新，充分认识到数据是企业的核 心资产与核心生产要素，培育数据驱动的新型企业文化。

4. 数字化变革管理：培养企业自上而下的全员“数字化”意识，构建变革计 划、执行和反馈机制，自上而下全力推动。数字化变革 需要公司高层深度参与、带头示范并持之以恒，引领企 业在数字化转型道路上稳步前进。传统能源企业需引入 互联网思维，主动拥抱变革，通过“互联网+能源”推动 业务及商业模式创新。

5 结束语

工业革命至今人类总计排放约2.4万亿吨温室气体，地表 气温正以前所未有的速度上升，极端天气事件频发，应 对气候变化已成为国际社会共识。自2015年全球近两百 个国家通过《巴黎协定》以来，世界各国的减排承诺和 实际行动距离气候目标实现仍有较大差距，零碳转型亟 需加速。

全球一半以上的温室气体排放来自能源行业，要实现社 会经济绿色可持续发展，能源生产和消费模式将发生深 刻变革。能源结构由化石能源向可再生能源转型，通过 多能互补互济，全面提升能源利用效率；各行业通过电 能替代及电气化改造，推行用能领域多能协同和综合梯 次利用，实现节能减排和能效提升。面向碳中和目标， 未来能源系统将面临高比例新能源接入、高灵活能源调 度、综合化能源需求、多元化能源交易等诸多挑战，能 源转型任务艰巨。

能源转型和零碳发展是复杂的系统性工程，应兼顾社会 经济发展、能源供应安全与碳中和目标实现，涉及到能 源战略调整、能源结构转变、能源体系优化、能源业务 变革及节能减排行动，需数字化全面支撑。能源数字化 转型需方法论先行，体系化构建能力，实现数字技术和 能源技术深度融合，为零碳转型和能源转型铺设一条“数 字之路”。

本白皮书通过对能源转型及零碳发展的现状和趋势分 析，描绘了未来能源发展的方向，即构建包括“三个目 标、一张蓝图、五大特征、三元转型、四流融合”的零 碳智慧能源体系，提出电力、油气和煤炭行业的能源转 型路径；通过构建能源数字化转型方法论、能力框架及 支撑体系，打造零碳智慧园区场景化解决方案，为践行 绿色可持续发展提供有价值的参考与建议。