能源转型，今天我们所面对的挑战与机遇

洪明华教授：联合国环境规划署（UNEP）将绿色经济定义为低碳、资源高效和社会包容。我们就谈谈低碳和资源高效吧。

新加坡是个天然资源极度贫乏的国家，所以一直以来对资源高效非常重视，也在城市规划和环境绿化下了不少功夫。新加坡作为一个小岛国，对气候变化特别关心，在低碳发展等方面也做出积极的应对。除了采纳了一系列政策和措施，也鼓励本土企业参与绿色经济，吸引相关的跨国企业来新加坡投资落户，都取得一定的成效。

与此同时，政府加大对这方面科研和人才培训的投入力度，高等院校也同步加深相关的项目、科研和课程，以配合国家和企业的需要。目前绿色经济和相关能力建设，已经是国家发展蓝图的重点项目。

政府自2019年开始征收碳排放税。2021年公布了《2030年新加坡绿色计划》，这是一项旨在推进新加坡国家可持续发展议程的全国性运动。《计划》制定了十年具体的目标，加强了新加坡在联合国2030年可持续发展议程。这些实际行动也强化了《巴黎协定》下新加坡的承诺，在2050年实现净零排放。

新加坡在天然资源极度缺乏的情况下，将绿色经济作为可持续发展的重要工具和重点经济支柱。化挑战为商机是政府一贯的作法，有前例可循。加上对人力资源的重视，备有前瞻性的思维和规划，优越的地理位置和商业环境，这都是新加坡发展绿色经济的优势。

洪明华教授：有关能源转型，其必要性是和气候变化息息相关，温室气体的排放是造成气候变化的根本因素。目前全球温室气体的排放四分之三是源自于能源的生产和使用，而新加坡的相关数据是百分之八十四，在解决气候变化的问题上，首当其冲的就是能源的生产和使用，就有了能源转型这个概念，也就尽可能减低能源系统和价值链的排放。

能源的需求和经济成长是有直接关系的，也和生活质量相关。人均收入高的国家基本上人均能耗也相对较高。但是近期有迹象显示，有些发达国家的能耗和经济成长开始脱钩，对可持续发展，这是可喜的。然而在发展中国家，两者之间的相关性还是很强，相当于一比一上下的关系，实际情况取决于个别的国情。总之，发展中国家想要经济成长，能源的需求基本上就处于增长状态。这还会持续一段相当长的时间。

针对亚洲国家，大部分未来的经济成长会比其他地区来得高，因此潜在的能源增长和碳排放也相对会比较高。

简单来说，解决这个挑战主要有两个方面，首先就是能源节约和能源效率的提升。可以利用不同的手段达到这个目标，减少能耗，以使国民产值的能源强度逐步降低。

另一方面就是降低化石能源在整体能源的比重，目前全球的这一比重是百分之八十左右，亚洲地区甚至还要高一些，的确要加倍努力。

在以上这两方面我的确做了一些研究。包括提出的LMDI分解法、分解法在能源和碳排领域的应用、能源效率指标、整体经济的能源效率评估，以及深度脱碳的六大支柱。我也在这些课题开展专业培训和咨询服务。

除了上述两方面之外，还有第三个手段，那就是二氧化碳捕获或移除、加以利用或封存 。这方面我倒是没有深入涉略。

附带一提，能源转型也将带动分散式电力系统、数码化，新的能源运输和存储系统，对一些稀土和矿物的大量需求，也将带来新的能源安全机制和地缘政治关系。目前高度依赖化石能源生产的国家和企业，也得随着行业的收缩寻找对策。总之，能源转型的影响是巨大的，是深远的。

能耗和经济成长的脱钩与经济转型、人口结构等因素有关。值得注意的是，这里的“脱钩”并不表示能源需求降低了，而往往是提高能源效率的成果。新加坡最大的能源资源就是能源效率，它是一种无形的能源供应，也是最佳的能源供应。

我们需要知道能源如何应用，对整个能源系统有深度了解，才能提升效率，这也是NUS能源系统硕士项目的重点之一。

洪明华教授：能源系统硕士项目的简介中提到能源转型是一个复杂的问题, 需要采取多学科和更全面的方法来解决当前能源教育和培训方面的差距。课程也因此是工程和技术管理的独特组合，为学生提供较全面的基础知识。

这个课程的设计，和“系统”概念有着直接的关系，课程也选择了“能源系统”这个名词。要了解用意，得先谈系统的定义。

所谓的“系统”就是由相互作用相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体。而且这个有机整体又是它从属的更大系统的组成部分。定义中有以下两个概念：系统是由若干部分组成，组成部分又有相互作用。

举例来说，国家在处理能源问题时，会考虑三个方面（组成部分）：能源安全、能源负担以及环境可持续性。也就是所谓的“能源三难”。国家需要的是可靠、负担得起的清洁能源，问题是如何平衡这三难的相互竞争？往往为了提升可持续性就会影响能源安全，提高安全性通常又会增加能源负担，而减低能源负担又会对环境可持续性产生不良后果。这都是组成部分的相互作用。这是能源系统概念的一个经典例子。

另一个例子，在推广新能源汽车这个问题上，涉及若干组成部分：生产系统、供应链系统、充电系统、电池回收系统等等。这些个别系统都具备特定的功能，而相互作用包括了生产系统和供应链，充电系统和电池回收等等。而往下一个层面，充电系统又拥有个别相对较小的系统的组合，如充电站的设置、地点和数量。这就是定义里关于“整体又是它从属的更大系统的组成部分”。

规模较大的能源系统的共同特征就是跨专业或跨学科，新能源汽车例子就牵涉不同的专业，诸如：材料学、化工、电机、机械、土木，以及系统工程和工程管理。

在能源转型过程中，能源的生产、转换、输送和使用将会导致越来越多且复杂的系统，和以上新能源汽车相似的例子不胜枚举，例如净能发电、航运脱碳、碳捕获与移除、碳市场设计、情景分析和综合评估模式等等。

系统的另一个特征是拥有潜在的优化机制。如果我们对组成部分之间的相互关系，包括取代和互补，就能采用系统方法加以优化，制定解决问题的最佳方案。

在能源系统硕士项目的设计，团队考虑到以上的系统特征和未来的整体走势，加强了系统工程和管理方面的内容。能了解能源系统的概念和运作，对于解决未来能源问题确实有加分的作用。