能耗“双控”向碳排放“双控”转变的实施路径研究

资源描述：

第 44 卷第 7 期 2022 年 7 月 V ol. 44 N o. 7 Jul. 2022 能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变的实施路径研究 R esearch on the im plem entation path of the transition from dual control on energy consum ption to dual control on carbon em ission 谢典，高亚静，芦新波，刘天阳，赵良，赵勇 X IE D ian，G A O Y ajing，LU X inbo，LIU Tianyang，ZH A O Liang，ZH A O Y ong （中国华能集团有限公司能源研究院，北京 100031）（ E nergy R esearch Institute of C hina H uaneng G roup C om pany Lim ited， B eijing 100031，C hina）摘要我国已提出创造条件尽早实现能耗“ 双控 ”向碳排放总量和强度“ 双控 ”的转变，但如何科学合理地制定相关政策并有效实施还存在诸多问题。在分析我国能源消费与碳排放总量和强度现状的基础上，梳理了能耗“ 双控 ” 政策提出的背景以及不同时期的内涵及执行情况。结合经济 /社会发展水平、能源消费结构、碳排放来源组成、绿色技术发展现状等因素，剖析了能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变的必要性及面临的挑战，从核算体系、实施路径、实施阶段 3 个方面提出了推进的措施。最后，研究了碳排放“ 双控 ”政策对我国能源电力消费的影响，从煤电绿色转型、发展非化石能源、推动负碳技术应用、加强碳资产管理、加快碳中和人才培育 5 方面提出了发电企业的应对策略。关键词碳中和；能源消费“ 双控 ”；碳排放“ 双控 ”；核算体系；实施路径；碳捕集、利用与封存中图分类号 TK 01 文献标志码 A 文章编号 2097-0706（ 2022）07 - 0073 - 08 A b s t r a c tC hina has proposed the stim ulations for the quick transform ation from dual control on energy consum ption to dual control on carbon em ission w hich consists of total volum e and em ission intensity， but problem s on how to form ulate policies scientifically and reasonably and how to im plem ent them effectively need to be deeply studied . B ased on the analysis on the current situation of the total am ount and intensity of dom estic carbon em ission from energy consum ption ， the connotation and im plem entation of the dual control on energy consum ption in different tim es are expounded. Taking econom ic and social developm ent level， energy consum ption m ix， carbon em ission sources and developm ent status of green technology into consideration， the necessity and challenges of the transform ation from dual control on energy consum ption to dual control on carbon em ission sre analyzed， and m easures and suggestions to prom ote the transform ation are put forw ard from three aspects accounting system ， im plem entation path and im plem entation stage. Finally， the im pact of the carbon em ission dual control policy on C hina s energy and pow er consum ption are studied， and the coping strategies of pow er generation enterprises are put forw ard from five aspects， green transition of coal-fired pow er enterprises， developm ent of non -fossil energy， application of carbon -negative technology， strengthening carbon asset m anagem ent and cultivation talents specializing in carbon neutrality. K e y w o r d scarbon neutrality；dual control on energy consum ption； dual control on carbon em ission； accounting system ； im plem entation path；C C U S 0 引言随着现代工业的迅猛发展和人类活动的日益频繁，气候变化已成为当今世界所面临的一项严峻挑战［ 1］。 2019 年，全球平均温度比工业化前的水平升高了 1. 1 ℃ ［ 2］，联合国政府间气候变化专门委员会（ IPC C）发布的全球升温 1. 5 ℃ 特别报告提出，如无有效控制手段，全球气温将在 2030 2052 年比工业化前升高 1. 5 ℃ ［ 3］。积极应对气候变化已逐步成为全球共识，其中控制以二氧化碳为主的温室气体排放成为关键。化石能源活动是碳排放的主要来源，各国把降低化石能源消耗、加强能耗控制、促进能效提升作为减排的重要手段。 D O I10. 3969/j. issn. 2097-0706. 2022. 07. 009 收稿日期 2022 - 05 - 17；修回日期 2022 - 06 - 28 基金项目中国工程院咨询项目（ 2021-H Y ZD -14）；中国华能集团有限公司软科学研究计划重大项目（ 2021zd-2）第 44 卷 “ 十一五 ”期间，我国提出了能源消费总量与强度的能耗“ 双控 ”政策，作为控制能源消费总量过快增长和促进能源利用效率提升的重要手段，取得了显著成效。能耗“ 双控 ”是推动我国走上以高能效、低能耗、面向“ 碳中和 ”的新型现代化道路的重要手段［ 4］。“ 十二五 ”以来，能耗“ 双控 ”成为节能工作的主要政策，在积极推动节能降耗的同时，对降低碳排放也发挥了重要作用，为我国碳达峰、碳中和目标的实现奠定了坚实基础［ 5］。但我国的能耗“ 双控 ”政策仍存在管控较为粗放、未充分考虑地区和行业差异等问题，导致一定程度资源错配［ 6-7］。碳排放与多重因素有关，影响因素分解的研究较多，已有多种成熟的分解模型［ 8］，较常用的是对数平均迪氏指数法（ LM D I）。王利兵等［ 9］、齐天宇等［ 10］研究了中国能源碳排放的因素分解；彭武元等［ 11］研究了中国不同行业终端的能源消费 C O 2 排放分解；还有一些学者聚焦到工业、化工或采矿业等重点行业，进行碳排放变化驱动因素的研究［ 12-14］。相关研究结果均表明，碳排放除了受到能源消费总量和结构的影响，还与技术进步、产业结构等密切相关，尤其是随着能源低碳转型进程的深入推进，能源消费与碳排放量相关性逐步减弱，需要将能耗控制与碳排放控制进行一定区分。 2021 年 12 月，中央经济工作会议提出，新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制，创造条件尽早实现能耗“ 双控 ”向碳排放总量和强度 “ 双控 ”转变。 2022 年 3 月，国家发改委发布了“ 十四五 ”现代能源体系规划，再次强调推进能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变［ 15］。目前，我国实施碳排放“ 双控 ”还存在一些问题，如碳排放核算体系不完善、相应的考核体系不健全等；另外，碳排放“ 双控 ” 进行任务分解时，也需要充分考虑地区、行业的差异［ 16-19］，合理开展工作。为此，本文在详细梳理了能耗“ 双控 ”与碳排放“ 双控 ”政策的出发点及内涵后，分析碳排放“ 双控 ”面临的主要挑战，并提出推动能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变的相关措施、建议。 1 我国能源消费现状及能耗双控政策 1 . 1 我国能源消费与碳排放现状 1. 1. 1 能源消费情况 2020 年，我国一次能源消费总量 49. 8 亿 tce，占世界总量的 26 ，全球排名第一；近 10 年年均消费总量的增长率达到 3. 3 ，约为世界同期增长率的 3. 3 倍（如图 1 所示）。从一次能源消费结构看，2020 年，我国煤炭、石油、天然气和非化石能源占比分别为 56. 8 ， 18. 9 ，8. 4 和 15. 9（如图 2 所示）。近 10 年来，我国煤炭消费基本保持在 28 亿 tce 左右且占比逐步降低；石油消费略有增加，占比保持在 19. 0 左右；天然气消费增加幅度较大，但占比始终未超过 10. 0 ；非化石能源消费快速增加，占比已超过 15. 0 。相比欧美发达国家，我国一次能源消费结构中煤炭占比最高，非化石能源占比有待进一步提升。 2010 2020 年，我国以 38 的能源消费增长支撑了 94 的国内生产总值（ G D P）增长，能耗强度累计下降 28. 7 。 2020 年，我国能耗强度为 0. 62 tce/万元（ 2010 年可比价），是全球平均值的 1. 5 倍、美国的 2. 4 倍、欧盟的 2. 7 倍、日本的 2. 9 倍，但仍有进一步降低的空间（如图 3 所示）。 1. 1. 2 碳排放情况我国能源活动 C O 2 排放经历了 3 个阶段 1978 2000 年为平稳增长期，碳排放年均增速为 3. 8 ；2001 2013 年为快速增长期，碳排放年均增速高达 8. 7 ；2014 2020 年，受我国经济增速放缓、能源结构调整等因素影响，碳排放量呈现波动增长，年均增速仅 1. 0 左右。据 B P 世界能源统计年鉴（ 2021）显示，2020 年我国能源活动 C O 2 排放达 99 亿 t，占世界总量的 30. 7 。 2020 年，我国碳排放强度比 2015 年下降图 1 2 0 1 0 2 0 2 0 年我国一次能源消费总量 F ig . 1 T o t a l c o n s u m p t io n s o f p r im a r y e n e r g y in C h in a f r o m 2 0 1 0 t o 2 0 2 0 6 “ B 3 图 2 2 0 2 0 年我国与发达国家一次能源消费结构 F ig . 2 P r im a r y e n e r g y m ix in C h in a a n d m a j o r d e v e lo p e d c o u n t r ie s in 2 0 2 0 ·· 74 第 7 期谢典，等能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变的实施路径研究 18. 8 ，基本扭转了 C O 2 排放快速增长的局面 2010 2020 年我国 G D P 和碳排放强度（按 2010 年可比价计算）的变化趋势如图 4 所示。目前，我国碳排放强度是全球平均水平的 1. 8 倍、美国的 3. 2 倍、欧盟的 4. 0 倍、日本的 3. 3 倍。 1 . 2 能耗 “ 双控 ” 政策及执行情况分析 1. 2. 1 能耗 “ 双控 ” 政策能耗“ 双控 ”主要指对能源消费总量和能耗强度的控制。能源消费总量是指一定地域内，国民经济各行业和居民家庭在一定时期消费的各种能源的总和。能源强度是指一定时期内一个地区每生产一个单位的 G D P 所消费的能源。能耗“ 双控 ”是为应对经济粗放式发展、能源消费快速增长、能源供应安全和生态环境等问题采取的重要政策措施。 “ 十一五 ”规划首次将降低单位 G D P 能耗作为约束性指标，规划提出合理控制能源消费总量的要求。党的十八届五中全会提出实行能源消耗总量和强度“ 双控 ”行动，“ 十三五 ”节能减排综合工作方案将任务分解至各地区，从考核机制来看，能耗“ 双控 ”中能耗强度的优先度更高。“ 十四五 ”以来，我国能耗“ 双控 ”政策进一步完善。 2021 年 9 月，国家发改委发布完善能源消费强度和总量双控制度方案，提出了一系列完善措施。 2021 年 12 月，中央经济工作会议进一步明确提出，新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制，创造条件尽早实现能耗“ 双控 ”向碳排放总量和强度“ 双控 ”转变，加快形成减污降碳的激励约束机制，防止目标任务简单层层分解。 2022 年 3 月，国家发改委发布了“ 十四五 ”现代能源体系规划，再次强调推进能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变。 1. 2. 2 能耗 “ 双控 ” 政策执行情况能耗“ 双控 ”政策的实施显著促进了我国能效提升，取得了良好成绩，主要体现为以下 3 点。（ 1）能源消费增长明显放缓。“ 十三五 ”时期，我国明确要求 2020 年单位 G D P 能耗比 2015 年降低 15 ，能源消费总量控制在 50 亿 tce 以内。 2020 年，我国成功完成能源消费总量控制目标，能耗强度比 2015 年下降 13. 2 ，基本完成“ 十三五 ”规划目标。 “ 十三五 ”期间，我国能源消费总量年均增长 2. 8 ，经济增长保持了年均 5. 7 的水平，节能总量约占同期世界节能总量的 1/2。（ 2）煤炭消费占比持续下降。煤炭占能源消费总量的比重由 2010 年的 69. 2 下降至 2020 年的 56. 8 ，超额完成“ 十三五 ”煤炭去产能、淘汰煤电落后产能的目标任务。碳排放强度比 2015 年下降 18. 8 ，超额完成“ 十三五 ”规划约束性目标，比 2005 年下降 48. 4 ，实现了中国向国际社会做出的自主减排承诺，累计减排二氧化碳 58 亿 t。（ 3）各地区积极执行能耗“ 双控 ”政策。各省陆续出台了一系列举措，采用限制高耗能企业用能、分时电价、差别电价等手段，控制能源消费总量，降低能耗强度。但是，部分地区实现控制目标的难度仍较大。以 2020 2021 年为例，国家发改委公布的各地区能耗“ 双控 ”目标季度完成情况晴雨表（如图 5 所示），其中，能耗强度和能耗总量均为三级预警绿标表示节能工作基本完成，仅有 10 个省（区）显示完成；其余省（区）均为一级预警（红标，节能形势十分严峻）或二级预警（黄标，节能形势比较严峻）。 2 实施碳排放“ 双控 ”政策的必要性及问题 2 . 1 能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变的必要性能耗“ 双控 ”和碳排放“ 双控 ”侧重点有所不同。能耗“ 双控 ”主要是基于提高能效、发展经济提出的目标，目的是提升能源投入产出比。碳排放“ 双控 ” 是基于改善生态环境提出的目标，目的是通过控制碳排放，解决绿色低碳可持续发展的问题。图 4 2 0 1 0 2 0 2 0 年我国碳排放强度变化 F ig . 4 C h in a s c a r b o n e m is s io n in t e n s it y f r o m 2 0 1 0 t o 2 0 2 0 图 3 2 0 1 0 2 0 2 0 年我国能耗强度变化 F ig . 3 C h a n g e s in C h in a s e n e r g y c o n s u m p t io n in t e n s it y f r o m 2 0 1 0 t o 2 0 2 0 ·· 75 第 44 卷 2. 1. 1 能耗 “ 双控 ” 已不能完全适应当前经济社会的发展需求能耗“ 双控 ”对能源消费总量进行了控制，不仅包含传统化石能源，也包含了核能、可再生能源等非化石能源，非化石能源是零碳可再生的清洁能源，应该加以支持鼓励。此外，原料用能也是能耗 “ 双控 ”任务的一部分。原料用能指石油、煤炭、天然气等能源产品不作为燃料、动力使用，而作为生产产品的原材料使用，这部分化石能源一般只有 20 左右的碳形成了二氧化碳排放至大气。碳排放总量控制侧重于化石能源消费总量控制，实施碳排放总量控制可以有效避免能源总量控制制度的局限性，在控制化石能源消费的同时鼓励可再生能源发展，强化绿色低碳科技创新，推动相关优势产业集聚发展。 2. 1. 2 能耗“ 双控 ”对降低非能源领域的碳排放作用有限根据中国社会科学院应对气候变化报告（ 2021）［ 20］，在 2016 年、2018 年我国向国际社会递交的履约文件中，碳排放核算口径均设定为能源消费活动的 C O 2 排放量。目前，我国能源活动碳排放占碳排放总量的 88 ，是最主要的碳排放来源。“ 十三五 ”期间，通过实施能耗“ 双控 ”，不仅提升了能源利用效率，也有效控制了碳排放总量，推动碳排放强度下降 18 目标的实现。但除能源消耗外，碳排放来源还包括工业过程、土地利用、废弃物等，非能源领域的碳排放量占到碳排放总量的 12 。随着能源清洁转型的推进，非能源领域碳排放将成为减排的难点。目前，能耗“ 双控 ”对降低非能源领域碳排放的作用十分有限，在保持能耗“ 双控 ”的管控力度基础上，将碳排放“ 双控 ”作为硬性指标，是实现“ 双碳 ”目标的必要条件。 2. 1. 3 碳排放“ 双控 ”有利于推动绿色技术的创新发展碳排放总量和强度控制，有助于促进低碳 /零碳 /负碳技术的进步及其在相关产业的应用。随着可再生能源、储能、氢能的发展，尤其是碳捕集、利用与封存（ C C U S）技术［ 21-22］和生物质能碳捕集与封存（ B E C C S）技术［ 23-24］的应用，化石能源消耗带来的碳排放将显著降低，能源消耗与碳排放之间的耦合关系将进一步削弱。实施碳排放“ 双控 ”有助于推动清洁能源技术发展，促进绿色交通、低碳建筑、新型材料等领域的科技创新，带动相关产业上下游共同发展。 2 . 2 我国实施碳排放“ 双控 ”面临的问题 2. 2. 1 碳排放核算体系尚不完善能源利用和工业过程是碳排放的 2 个主要领域。这 2 个场景的碳排放核算均离不开对各种经济活动的活动水平或能耗统计及对各种能源的碳排放因子参数的测度。由于不同利用场景下不同能源的品质或多或少存在差异，具有代表性的平均排放因子需要进行广泛抽样调查，并通过统计方法归纳。因此，对样本选取、权重设置、动态特性识别等方面的不同认识，易导致排放因子的测度结果出现差异。在我国碳排放核算的实际工作中，各类化石能源消费统计及碳排放因子测度容易出现较大偏差，从而导致碳排放核算结果出现较大误差。 2. 2. 2 碳排放“ 双控 ”实施机制尚待明确 “ 十三五 ”以来，我国能耗“ 双控 ”取得显著成效，但也暴露出能源消费总量管理缺乏弹性和差别化管理措施等问题，“ 一刀切 ”的能源消费总量控制带来了诸多现实困扰。从能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变，尚缺乏清晰的制度设计，在协调经济发展与碳减排、合理设定碳排放总量和强度目标、统筹地区差异与任务分解、科学安排碳排放“ 双控 ”时间进程等方面，缺乏统一完善的实施方案。可充分借鉴能耗“ 双控 ”的成熟经验，制定科学的碳排放“ 双控 ”实施机制。 2. 2. 3 碳排放 “ 双控 ” 市场机制尚待探索碳市场、碳金融、碳资产管理等市场机制将在图 5 各省（区）能耗“ 双控 ”目标完成情况 F ig . 5 C o m p le t io n o f e n e r g y c o n s u m p t io n d u a l c o n t r o l t a r g e t s in v a r io u s p r o v in c e s（ r e g io n s） ·· 76 第 7 期谢典，等能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变的实施路径研究碳排放“ 双控 ”中发挥重要作用。比如，通过碳市场交易可以逐年收紧高碳排放企业碳排放配额约束或提高碳市场基准线标准，从而激励生产效率高的企业发挥竞争优势。但市场机制如何设计才能有效调动企业减排积极性，并减小对产业健康发展的冲击，仍有待深入研究。全国碳排放市场已正式运行，但目前仅吸纳了发电行业，配额相对宽松，市场活跃度不足。未来需要不断探索和完善市场机制，以促进碳排放“ 双控 ”工作落实。 3 推动能耗“ 双控 ”向碳排放“ 双控 ”转变 3 . 1 建立完善的碳排放核算体系 3. 1. 1 加强基础数据统计与分析实现能源统计全口径覆盖，制定各品类能源的能量含量假设及等效折算标准，提升能源消费统计数据质量。加强对各细分品类的煤炭、石油、天然气制品碳排放因子的调查统计。建立完善的碳排放统计体系，摸清各地区、各部门情况，将现有能耗、碳排放的国家级、省级和地市级管控指标、监测数据进行平台整合，形成多来源、互补式的数据监测系统。出台能耗计量、排放因子等核算基本方法和基础参数的国家级标准，提高核算数据的科学性和可靠性。 3. 1. 2 深入开展企业碳排放核算工作加快推进全国性企业碳排放核算工作，重点是明确全流程、全产业链碳足迹核算标准，探索碳排放责任分摊方法，制定直接碳排放、间接碳排放、碳排放责任方面的准则。碳排放责任分摊方法是实施企业碳排放核算的重要环节，主要有跟踪全过程各个环节碳排放量法和基准值法 2 种，应结合实施成本、整体可控性与可操作性、预期减排效果、是否利于发挥市场作用等因素，采用适宜的核算方法。 3. 1. 3 推动碳排放监测技术应用除通过排放因子计算外，碳排放量还可采用实测法进行核算。推动碳排放实测技术发展，加快遥感测量、大数据、云计算等新兴技术在碳排放实测领域的应用，提高统计核算水平。对于电力、热力等间接碳排放的测算，需要充分反映其生产时空特性、促进多市场协调发展，达到通过碳排放控制引导企业优化用能、节约用能的目的。建议探索采用基于电力潮流追踪或基于电力交易流追踪的用电侧碳排放因子计算方法，实现更为精确的测算。 3. 1. 4 强化碳排放核算工作推进机制 2021 年 9 月，国家碳排放统计核算工作组成立，负责组织协调全国及各地区、各行业的碳排放统计核算工作。建议进一步强化工作机制，在已有的各省级碳排放核算方法体系基础上，进一步规范化定期运行与完善制度，建立省级数据与国家数据统一的检验机制，以有效验证和支持国家层面的核算结果，为科学核定碳排放量和排放强度提供支撑。 3 . 2 综合考虑地区、行业差异统筹推进“ 双控 ” 工作 3. 2. 1 构建科学合理的碳排放“ 双控 ”目标分解体系综合考虑经济发展、能源安全保障、新能源渗透率、技术进步及高耗能产业发展等因素，科学设定碳排放总量控制目标，并及时进行动态优化调整。空间布局上，结合各地区经济发展水平、产业结构布局、能源结构和消费状况等，科学合理分解