未来，我国的电力系统、煤炭、天然气面临很大的变革，电力的增长主要依赖可再生能源、核电，以及天然气发电。天然气将在能源转型中扮演重要角色，天然气供应需要大幅度提高。
能源转型已经成为我国经济和能源发展的基本战略。“十一五”规划以来，能源转型已经持续列入国家规划。
我国的低碳发展和大气环境发展也迫切需要能源转型的强力支撑。在巴黎气候变化大会之后，国际上已经紧锣密鼓地推进走向实现全球升温目标的实际进程。我国如果要支持全球实现升温目标，就需要在2020年左右或者稍微之后实现能源活动CO₂排放的峰值，到2050年实现65%以上的减排。这样的碳排放减排途径需要能源系统的明显转型。
调整能源结构，是目前解决大气雾霾的一个重要途径。新的大气质量控制行动方案，明确提出在重点地区减少煤炭的使用，提升天然气和非化石能源的使用，使得这些地区的能源结构在未来五年会出现重大变化。根据现在已经公布的措施，几个重点地区消费煤炭下降有可能达到接近两亿吨，天然气增加500亿立方米以上。如果要实现大气质量尽早达标，能源活动和PM2.5相关的排放要下降60%以上，如果要实现世界卫生组织（WHO）的大气目标，能源活动的相关排放要接近零。我们正在研究分析我国尽早达标，以及2050年达到WHO标准的能源转型途径，也需要能源系统快速有力地走向清洁能源。
能源转型的目标是走向实现低CO₂排放、低大气雾霾相关气体排放，以及高能源安全的能源系统。近期大力发展天然气、可再生能源、核电，控制和减少煤炭和石油的使用，长期则以可再生能源和核电为主，最终实现非化石能源占绝大部分的能源体系。
煤炭长期占据我国能源消费的主导地位，2011年之前，煤炭占一次能源消费量的比例基本都在70%左右。2012年我国开始针对大气雾霾的治理行动，启动了大气治理的五年行动方案（2013-2017年）。在这个行动方案里，控制和减少煤炭使用，促进天然气、可再生能源是主要的政策措施。到2017年，煤炭占比下降到了60.3%，是我国历史上首次出现这么低的比例。而在同期，天然气和可再生能源则出现了突飞猛进的发展。天然气消费量从2012年的1445.7亿立方米上升到2017年的2373亿立方米，年均增长10.4%，占一次能源的比例从4.8%上升到6.4%。非化石能源比例从2012年的9.7%增长到2017年的15%。
根据我们的能源转型模型分析结论，到2050年，如果要实现上述目标，我国能源系统将发生明显变化。2020年之后我国将进入能源缓慢增长阶段，煤炭则在2014年达到峰值。这种情况下，未来电力系统、煤炭、天然气面临很大的变革。从情景研究来看，从现在开始（2014年），未来电力的增长主要依赖可再生能源、核电，以及天然气发电。天然气供应需要大幅度提高，2020年要达到3000-4000亿立方米。煤炭开始出现明显下降，到2020年下降到37亿吨以下，占比下降到57%以下。
出现能源需求增长速度明显变缓的重要因素是经济结构调整，特别是高耗能工业增长明显变缓，基本达峰。高耗能工业消耗了我国过去近十年能源和电力增长的70%，其中主要是化石能源。控制高耗能工业和工业发展将会带来极其明显的控制化石能源增长的效果。我们判断经济结构调整在“十二五”期间会很明显。“十三五”期间高耗能工业的产量大部分开始下降。而目前高耗能工业占据我国终端能源消费的50%左右。但是需要控制的是投资冲动，投资惯性会仍然有可能推高高耗能产品产量，特别是在目前国家鼓励西部开发的进程中。但是国家和地方，都需要充分认识产能过剩给国家和当地带来的危害和负担。其实，国家部委对这一点认识还是很充分，不断强调产能过剩问题。一定要关注的是，近期一些行业的投资绝对量开始下降，对相关原材料行业产生明显影响。
天然气将在未来能源转型重扮演重要角色。根据我们的研究结果，2030-2040年天然气将达到消费高峰，为5000亿立方米到6000亿立方米。之后随着低碳目标和大气雾霾目标的严格而开始下降。2050年天然气消费在4500亿立方米到5300亿立方米左右。考虑到未来CO₂排放减排，2050年左右，基本所有天然气发电和大型天然气锅炉都需要使用碳捕获和存储技术（CCS）。
我国目前面临的问题是天然气价格高和供应不足。根据国家能源局的规划，2015年天然气消费量达到2300亿立方米，供应能力达到2600亿立方米，要比2010年增加一倍。实际出现的情况是没有达到规划目标。由于天然气价格高，而同期煤炭价格达到2010年以来的最低点，天然气的利用受到很大影响，出现了供大于求的状况。同时，能源局也规划了2020年天然气供应达到3600亿立方米的规划目标，单是目前看来实现这个目标有不确定性。
天然气价格高是另外一个严重制约天然气发展的因素。高气价导致用气行业积极性不足，特别是在发电和供热部门，而这两个部门又是近期我国大气雾霾控制行动中鼓励发展的行业。我国国内天然气资源不大，天然气供应主要靠国际资源。一方面我们是国际天然气市场的新加入者，会支付一些高的成本。同时我国距离产气国比较远，需要支付一定的运输成本。因此抵达我国口岸的天然气价格就会高一些。
我国也在致力于消减国内不合理的价格。考虑国内外能源市场供求及价格变化，有序放开气源价格。2017年，所有进入交易平台公开交易的气量价格由市场交易形成。可以期望，在国际天然气价格不出现变化的情况下，我国天然气价格也会更加合理。
在我们的研究中，认为未来石油价格将长期处于低位，长期油价会在50美元/桶以下。因此未来天然气价也会明显下降。这将为我国天然气的更大规模利用提供良好基础。
在我国大气雾霾治理进程中，将会有越来越多的天然气用来替代煤炭。我国的大气治理进展很快，大气质量也明显改善。在大气治理快速推进中，对天然气的需求也会快速增长，也就会出现一些问题，这也是正常的。2017年和2018年初出现的天然气供应紧张局面将不会再次出现。一方面天然气供应企业在为今冬到来的用气高峰而准备，同时我国正在推进一批管网联通。将中石油、中石化、中海油的管道相连通，做到资源的南北调配，及时补充缺口。
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