低碳发展转型与能源管理是一项复杂的系统工程,有很多的挑战和不确定性,需要系统统筹和科学管理。低碳发展转型包括个人和组织行为改变、经济转型和产业升级、能源系统变革和国际气候制度创新等内容,涵盖经济、社会、能源、环境、技术、国际合作等诸多方面,不仅涉及当代人的利益,还涉及子孙后代的利益,同时受未来国际气候制度安排的制约。为了尽可能降低转型的成本和有效管控转型过程中出现的风险和不确定性,需要全球性的视野和前瞻性的布局,需要在国家宏观战略层面上进行不同空间和时间尺度的统筹协调。这就要求综合运用大气科学、环境科学、管理科学、经济学、行为科学、信息科学、统计学和能源工程学等方面的知识,通过模型、仿真等手段刻画低碳发展转型过程中气候系统、环境系统、能源系统、经济系统、社会系统等的动态演变趋势和这些系统之间的交互过程,识别低碳发展转型过程中不同空间、不同层级主体的决策过程特征,科学评估国际气候制度和各国政策对这些主体行为的影响,形成对低碳发展转型动力机制和客观规律的认识。

在《联合国气候变化框架公约》特别是《京都议定书》签署以后,低碳发展转型成为一个新的世界研究热点和前沿。经过30多年的努力,已形成一系列有关低碳发展转型管理的理论、方法和模型,但它们大都源于发达国家。需要指出的是,我国以及广大发展中国家和发达国家在低碳转型上存在本质性差异。我国和其他发展中国家需要在较高经济增长速度和较高能源需求增长的情况下进行低碳转型,其挑战和风险要比发达国家大得多。发达国家形成的管理理论、方法和模型未必适用于我国。现有的研究成果还不足以充分准确地解释我国低碳发展转型中的一些基础科学问题。

全球应对气候变化的国际合作进程面临新的转折,世界各国必须加大减排力度,但同时都面临排放空间不足的严峻挑战。应对气候变化的国际合作进程将在世界范围内引发经济社会发展方式和社会形态的根本性变革,也将引起世界科技创新和经济、贸易竞争格局的深刻变动,需要创新的理论和研究方法学进行引导。低碳发展转型与能源管理的理论和方法创新将对全球特别是我国经济社会发展和应对气候变化国际合作进程产生重要影响和积极推动作用。

低碳发展转型与能源管理的理论和方法研究需要关注的重点问题包括以下几方面。

（1）能源体系的革命性变革与生态文明建设目标的关系

积极应对气候变化的核心是减少人为活动的温室气体排放,其中主要是化石能源消费的CO₂排放,这将引起世界范围内能源体系的革命性变革。新型能源体系的变革将由当前以化石能源为支柱的传统能源体系向未来以新能源和可再生能源为主体的可持续能源体系过渡。伴随这一过程,人类社会形态也将由当前工业文明向未来生态文明过渡。能源体系的革命性变革将是推动生态文明建设的核心内容和重要途径。生态文明建设的长期目标是经济发展过程不再盲目向自然界摄取资源、排放废物,而是寻求人与自然和谐相处的舒适的生活环境;高水平的生活质量需要大家共同拥有和共同体验,这将促进社会公共财富的积累和共享,促进世界各国和社会各阶层的合作与共赢。因此,传统的支撑工业文明的发展理论和评价方法学已不能适应生态文明建设的发展理念和目标,为此,需要有基础管理理论和方法的创新。

（2）各国公平发展和合作共赢的理论和方法学研究

德班平台谈判旨在建立2020年后适用于所有国家的减排制度框架,世界各国都需要采取大力度减排行动。《联合国气候变化框架公约》奠定了世界各国合作应对气候变化的原则和制度基础。但在当前国际谈判中,不同国家责任和义务的分担仍然是矛盾的焦点,反映了发达国家和发展中国家不同的利益关切。当前国际谈判中的核心问题是如何体现“公平”的原则和如何实现合作共赢。新国际减排制度的建设必须在各国共同行动目标下突显合作共赢的空间和机会,探索各国合作共赢的国际机制和合作方式,这正是需要全球低碳发展转型研究和解决的迫切问题。

在实现全球低碳发展转型的理念和行动中,一方面要关注代际间的公平性和可持续性问题,当代的发展不能牺牲后代的发展和福祉,必须为后代的发展留有充足的资源和环境空间;另一方面,更要强调当前发展中国家经济发展和消除贫困的迫切需求,要注重全球低碳发展转型的国别公平和人际公平,要探讨世界范围内实现可持续发展、向生态文明过渡的途径和发展方式,这是应对气候变化等全球生态危机的根本出路。因此,低碳发展转型研究不仅要注重当代与后代以及国别之间减排责任义务分担的公平性及分配方法学研究,也要注重寻求各国合作共赢的方式,共同创造和分享实现低碳转型和可持续发展的经验、技术和机会,促进世界各国共同走上可持续发展的路径,促进全球向生态文明迈进。

（3）碳生产率的提高途径和评价方法研究

自工业革命以来,化石能源消费中CO₂排放的累积导致大气中温室效应增强、全球气候变暖,对人类生存和发展形成长期严峻挑战。当前人类社会必须探索在有限碳排放空间范围内促进经济发展方式的转型,最终实现经济社会发展与资源环境相协调和可持续发展。所以,要把有限的碳排放空间作为紧缺资源和生产要素,在碳生产率的提高理论和方法学上有所突破。

当前全球和各国的CO₂排放峰值问题备受关注,全球和主要国家的CO₂排放必须尽快达到峰值,才能实现控制温升不超过2℃的目标。发达国家CO₂排放达到峰值后,GDP年均增长率一般不高于3%,能源消费年增长率一般不高于1%,所以,即使碳生产率的年增长率不足3%,仍可使CO₂排放总量呈缓慢下降趋势。中国在加大节能和能源替代力度的基础上,2030年前后CO₂排放有可能达到峰值,届时,GDP增速仍可维持4%~5%的水平,并支持能源总需求量1.5%~2.0%的速度增长,所实现的碳生产率的增长率应达4.5%左右。因此,寻求比发达国家更大幅度提高碳生产率的途径,是新兴发展中国家在工业化快速发展阶段减缓CO₂排放的根本战略选择,也是实现经济增长与CO₂减排两个目标的协调统一的根本对策。

（4）新能源变革和技术创新的理论与机制研究

全球减排CO₂的紧迫形势推动了能源体系的革命性变革,大国能源战略也出现新的动向。其一是更加注重节能和提高能效,世界主要发达国家的能源消费量大都呈现不断下降趋势,而其经济仍在持续增长。其二是加速发展新能源和可再生能源,促进能源结构的低碳化。全球风能、太阳能、生物质能和地热能等非水可再生能源供应量2012年比2007年翻了一番。英、法、德等欧盟主要成员国都制定了2050年电力80%以上来自可再生能源的发展目标,可再生能源技术和产业将面临快速发展的新局面。世界范围内以新能源和可再生能源替代化石能源的变革趋势日益明显,到本世纪末全球必须实现新能源和可再生能源为主体的可持续能源体系,完成能源体系的根本性转型,使CO₂排放趋近于零,才能实现控制温升不超过2℃的全球应对气候变化目标。

作为发展中大国,中国政府提出到2020年新能源和可再生能源占比实现15% 的目标,其年供应量相当于目前日本或德国加英国的能源消费总量,在可再生能源发展规模和投资方面,中国将位于世界前列。2030年新能源和可再生能源比重可达或接近25%,2050年可超过1/3,煤炭的比重也将下降到1/3以下,为本世纪末实现全球CO₂趋于近零排放的目标奠定基础。面对中国能源结构转变的中长期发展目标,要研究和发展依靠市场机制促进CO₂减排的理论和机制,要发挥碳价和碳市场的激励作用,使其真正产生实际的减排效果,强化企业和公众所承担的社会责任,同时要为低碳技术的研发创造良好环境,使先进能源技术在产生减排效果的同时获得进一步的经济回报,提高其市场竞争力。

（5）基于消费方式转变的低碳生活方式与行为研究

观念转变对一个国家在新型能源体系革命中能否成功实现转型起着关键性作用,而各国发展方式和消费方式的转变速度和程度也可能成为重塑世界经济和政治格局的重要因素。高碳排放消费是美国典型的消费方式,而包括中国在内的经济快速发展的新兴发展中国家少数先富裕的人群大都也以美国人的消费方式为榜样,追求大面积豪华住房、大排量高档汽车和奢侈型物质消费品。这些都是与低碳消费相悖的不良方式。因此加强对消费观念和消费方式的引导是促进低碳社会建设的关键。

全球应对气候变化,建设生态文明,也必将伴随社会对财富观、福利观和生活方式的转变。环境和生物圈意识的觉醒使人们越来越重视生态保护和环境质量,形成了社会财富和集体观念的思维方式。全球气候变暖将带来暴雨、干旱、台风等极端气候事件和水资源短缺、疾病传播、海平面上升等灾难和负面影响,任何国家都无法幸免。大气环境质量恶化和水资源的污染,任何个人都不能独善其身。在满足基本物质生活需要的前提下,清洁的空气、干净的饮水、宜居的环境已变得比个人物质享受更为重要。高水平的生活质量是大家的共同体验和共同利益,孤立排他的生活方式不可能得到真正高质量的生活。所以,要倡导合作意识,要把低碳消费作为社会公德,规范和制约公众的社会行为,要引导全社会形成由片面追求经济产出和生产率为核心的工业文明发展理念转变到人与自然、经济与环境、人与社会和谐和可持续发展的生态文明的发展理念;由过度追求物质享受的福利最大化消费理念转变为更加注重精神文明和文化文明的健康、适度的消费理念。以观念的创新引导经济社会发展方式的转型。

消费观念和消费方式的转变可有效降低最终能源需求服务水平,并引导经济社会发展方式转变,是促进全社会节约能源、降低CO₂排放的关键对策。积极引导全社会广泛参与是低碳发展转型和能源管理的出发点。

目前我国在低碳发展转型与能源管理领域的研究主要围绕着能源消费和CO₂排放核算与预测、能源安全管理、能源和碳排放效率评价方法、低碳能源技术投资建模、基于市场的碳减排机制、能源经济系统传导关系、全球碳排放空间分配的公平性等方面展开。多年来,我国学者也取得了不少重要成果,例如清华大学何建坤教授等完成的研究成果“我国二氧化碳排放预测与减排技术选择”获得1998年度国家科技进步二等奖;我国碳排放核算和低碳转型路径方面的研究成果刊登在Nature-Climate Change和Management Science等国际顶级期刊上;有关国际碳减排承诺方式和目标方面的政策咨询报告得到温家宝、李克强等国家领导人批示,成为我国政府在2009年哥本哈根气候变化大会宣布的自主减排目标的主要依据;有关国内应对气候变化若干重大战略问题的研究成果和政策建议得到温家宝等国家领导人的高度重视,有关建议成为“十二五”规划应对气候变化的关键指标;利用我国能源经济模型完成的碳排放峰值研究成果成为我国确定2030年左右CO₂排放达到峰值目标和中美《气候变化联合声明》中方承诺的主要依据。

低碳发展转型与能源管理研究无疑是国际科学研究的前沿与热点,学科发展处于对相关科学知识的探索和整合阶段,尚未形成成熟的、系统性的科学体系,处于快速发展和形成的过程中,特别是缺乏对我国低碳发展转型规律的认识和相关管理理论。虽然我国在这一领域的研究力度一直在不断加强,但是主要偏重于技术和政策应用研究,基础性、系统综合性的理论与科学问题研究匮乏。我国当前的研究主要借鉴国外既有的研究方法与范式,欠缺反映我国国情的理论与方法研究,尚未形成具有重大国际影响力的创新性研究成果。另外,我国研究大都局限于国内,缺乏国际视野,缺乏统筹国内、国际两个大局的宏观管理理论与方法研究。当前的全球低碳转型研究还是主要由发达国家学者主导,我国研究工作比较分散,在国际上有影响力的学术领军人物不足,总体上与发达国家尚有差距,难以发挥引领性的作用。但总的说来,我国低碳发展转型与能源管理研究最大的挑战还是偏应用轻基础的问题,大量的研究资源用在了“规划”、“战略”、“政策”等表层决策问题的研究上,用于低碳转型规律、能源管理理论等更深层次管理科学问题研究的资源依然十分有限。这一状况如不改变,我国在这一领域的研究不仅很难实现由“追赶”到“引领”的跨越,也会大大增加我国低碳发展转型与能源管理的社会成本和风险。