实现“碳中和”要做好节能大文章

作者:万搏体育 发布时间:2021-01-29 07:02

  2005年,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》首次把节约资源上升为我国的“基本国策”,为14亿人口的发展中大国指明了发展方向。2006年至今的三个五年规划历程中,降低单位GDP能耗的节能指标始终被列为“五年规划”的重要约束性指标之一,各部门、各地区通过推动节能工作,有效促进了经济、产业结构调整和能源效率提高。

  经过艰辛努力,2006-2019年,我国单位GDP能耗下降了42.5%,环比累计节能22.2亿tce。如果没有节能工作的强力推进,2020年我国能源消费总量将从目前的50亿tce上升到72亿tce,相当于多负担欧盟27国的能源消费之和,资源难以保障、环境难以承载、经济难以负担、安全难以维护。

  一是有力支撑了我国经济中高速增长。2006-2019年,我国以能源消费年均4.6%的增速,支撑了国民经济年均8.8%的增速,用较低的能耗支持了经济中高速增长。我国能源消费弹性系数由“十五”时期的1.25下降到“十一五”时期的0.59、“十二五”时期的0.48和“十三五”前四年的0.44,经济发展对能源消耗的依赖程度逐步降低。“十五”后期,能源供不应求的局面得到全面缓解。

  二是开辟了一条以能源节约为特征的新型工业化、城镇化发展道路。发达国家工业化、城镇化过程中,能源消费增长速度一般要高于经济增长速度(即能源消费弹性系数大于1.0)。我国“十五”期间,能源消费弹性系数曾一度高达1.67,“十五”后三年全国单位GDP能耗连续上升14.2%。自2006年全面加强节能工作以来,虽然我国粗钢产量从2005年的3.5亿t增加到2019年的10亿t,城镇化率从2005年的43%提高到2019年的60.6%,但全国单位GDP能耗实现连续下降,走出了一条以高经济增长、低能源增长为特征的新型工业化和城镇化发展道路。

  三是切实推动了重点行业装备和管理现代化。通过持续推进淘汰落后、等量或减量置换等供给侧结构性改革,高耗能重点行业装备和管理现代化步伐明显加速。2019年与2005年相比,电力行业300 MW以上火电机组占火电装机容量比重由47%上升到81%,钢铁行业1000 m3以上大型高炉比重由21%上升到50%,建材行业新型干法水泥熟料产量比重由39%上升到99%。钢铁、水泥、有色金属、石油石化、电力热力等重点行业培养了一批具备专业能源管理技能的高素质队伍,企业管理能力、成本管控能力明显提升。

  四是显著推动了节能科技创新和行业技术进步。从“十一五”时期开始,历次五年节能规划或重大政策都把“提高高耗能产业能源效率”作为努力目标,节能新技术、新设备得以加快推广。钢铁行业大中型企业中,干熄焦技术普及率从2005年不足30%提高到2019年的92%以上;水泥行业中,低温余热回收发电技术从2005年开始起步提高到2019年的80%以上,第一代新型干法水泥技术推广率达99%,目前企业已研发示范第二代新型干法水泥技术。

  六是有力保障了国家能源安全。能源安全是国家经济安全和资源安全的基石,对建设现代化国家而言,能源安全和粮食安全同等重要。2006年以来形成的中国特色节能政策体系,为我国削减了22亿tce的能源消费总量,相当于2020年少消耗17.8亿t煤炭、2.9亿t石油和2800亿m3天然气,为保障我国能源安全、经济安全、环境安全、气候安全和社会稳定做出了重要贡献。

  七是有效促进了我国环境质量实现历史性、转折性、全局性转变。化石能源的大量开采和消费是我国生态破坏和环境污染的最主要来源,节约能源、少用化石能源是改善生态环境的源头治理手段。2006-2019年,我国通过节能降耗,相当于减少二氧化硫排放1026万t,氮氧化物排放1081万t,烟尘和工业粉尘排放906万t。坚持“源头治理”和“末端治理”双管齐下,使我国在钢铁、水泥产量翻一番多的条件下,打赢了蓝天保卫战,重现了碧水蓝天。

  八是有效遏制了温室气体排放过快增长。化石能源消费是全球温室气体排放的最主要来源,遏制温室气体排放增长必须要控制化石能源消耗。我国通过节能工作,相当于减少二氧化碳排放45.8亿t。在我国低碳城市、低碳园区、低碳社区的建设中,节能发挥了重要的基础性作用,为这些地区应对气候变化提供了有效途径。

  九是更好满足了广大人民改善生活的需要。我国节能工作始终注重以人为本,在顺应生活需求升级的同时,融入节能增效新理念、新技术、新装备。截至2019年,我国已建成节能建筑198亿m2,占城镇既有建筑面积比例超过56%。2019年,我国新能源汽车保有量达到380万辆,当年新增新能源汽车120万辆,均占全球一半以上。2019年,全国已累计建成120万处电动汽车充电基础设施,构建了全球规模最大的电动汽车充电服务网,为居民绿色出行提供了更好的保障。

  二、2030年前“碳达峰”、2060年前“碳中和”目标,对我国节能提效提出更高要求

  党的十九大提出,我国2035年发展基本实现社会主义现代化、到本世纪中叶建成社会主义现代化强国的宏伟目标。2020年9月22日,国家主席习提出,我国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。这四个目标为我国中长期经济社会发展和能源发展指明了方向,节能需要为这些目标的实现起到重要的支撑作用。

  为积极应对气候变化,《京都议定书》中规定对六种温室气体排放进行控制。这六种温室气体是:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)。

  六种温室气体中,二氧化碳排放的贡献约为75%左右,影响最大。二氧化碳排放主要来自化石能源生产消费(占温室气体排放贡献的60%)、工业生产过程(如水泥生产过程中碳酸盐受热分解,占温室气体贡献17%左右)和农业、林业与土地利用。“碳达峰”和“碳中和”目标,需要对能源生产和消费各环节、全过程实施重大革命,而能源系统革命将直接影响生产方式和生活方式。

  所谓二氧化碳排放达峰,是指人类活动排放的二氧化碳气体达到峰值。所谓“碳中和”,是指全部温室气体排放(或二氧化碳气体排放)与碳汇相互抵消,实现“净零排放”。一般而言,实现二氧化碳大幅度下降主要有四个途径:

  节能和提高能效,是2050年前能源系统实现二氧化碳大规模减排的最主要途径。国际能源署分析指出,如果要把全球温升控制在2度以内,2050年前全球能源相关二氧化碳排放需要减少40%-70%。如果全球温室气体排放从目前的330亿t下降到2050年的100亿t左右,则2050年前节能和提高能效对全球二氧化碳减排的贡献为37%,发展可再生能源贡献为32%,燃料替代贡献为8%,发展核电贡献为3%,二氧化碳捕获利用与封存(CCUS)贡献为9%,还有12%贡献由其他技术满足,见。可见,2050年之前,节能和提高能效,被视为全球能源系统二氧化碳减排的最主要途径。

  图1 面向2度目标的能源系统减排二氧化碳主要途径分析来源:国际能源署,世界能源展望2019。

  人类社会发展历史表明,随着一个国家经济持续发展,其人均能源消费量也逐渐增长,工业化、城镇化基本完成以后,人均能源消费量将达到饱和,饱和时间可维持20年、30年,甚至更长时间。历史上,美国、加拿大等国人均能耗曾高达11-12 tce,德国、英国、日本等国家也至少达到6 tce左右,见图2,这意味着按传统方式完成工业化、城镇化并建成现代化国家,人均能源消费量至少要达到6 tce。

  值得关注的是,20世纪90年代以来,随着全球气候变化问题提上日程,发达国家纷纷意识到只有降低能源消费,才能减少二氧化碳排放,同时为加快化石能源替代创造条件。美国、德国、英国、日本等发达国家纷纷加大对节能和提高能效的重视,采取措施努力降低本国能源消费。经过近20年的努力,美国的人均能源消费量从2000年的11.1 tce下降到2019年的9.8 tce,下降11.9%;德国从2000年的6.1 tce下降到2019年的5.4 tce,下降12%;英国人均能源消费量从2000年的5.6 tce下降到2019年的4.0 tce,下降29%;日本从2000年的5.8 tce下降到2019年的5.0 tce,下降14%。人均能源消费量和本国能源消费总量的下降,为这些国家减排二氧化碳做出了重要贡献。

  图2 2000年与2019年中国和典型发达国家人均能源消费量来源:BP能源统计。

  目前,我国人均GDP按2010年美元价为8235美元(按2020年汇率计算接近1万美元),而美国、日本、德国、英国2017年人均GDP已分别高达5.3万美元、4.9万美元、4.7万美元和4.3万美元(2010年美元价)。我国能源消费目前仍处于上升通道,2019年人均能源消费量为3.4 tce,逐步接近英国、日本、德国当前人均能耗水平。

  要想在2060年之前实现“碳中和”,意味着没有足够的时间让我国再重复发达国家人均能源消费先快速增长、再长时间饱和、最后逐渐下降的“三步走”历程。我国的现代化国家建设,必须要始终把人均能源消费控制在较低水平,以较低的能源消费实现2035年建成现代化国家、2050年建成现代化强国的宏伟目标。

  如果控制在目前日本人均能源消费5.6 tce的水平,我国能耗峰值需控制在78.4亿tce以内;如果控制在目前德国人均5.0 tce的水平,我国能源消费峰值需控制在70亿tce以内;如控制在目前英国人均4.0 tce的水平,我国能源消费峰值需控制在56亿tce以内。如果对标德国2050年人均能源消费3.0 tce目标,则我国2050年能源消费应控制在42亿tce以内,比目前50亿tce低16%。

  节能是我国实现碳排放达峰目标的最重要途径。只有尽量压低一次能源消费量,二氧化碳排放达峰和“碳中和”目标才能更容易实现。多方测算表明,节能和提高能效对我国实现2030年前碳排放达峰目标的贡献在70%以上,发展可再生能源和核电贡献接近30%。二氧化碳捕获和封存,对我国2030年前实现碳达峰很难做出实质性贡献。因此,“十四五”和“十五五”规划中,我国要始终坚持设定较为积极的节能目标。

  从实现2060年前“碳中和”目标看,更要把节能和提高能效放在突出位置。一方面,经济社会发展和生活水平提高会推动能源消费增长;另一方面,科技进步和能效提高会导致能源消费下降。展望本世纪中叶,我国作为届时的社会主义现代化强国和人口大国,只有将能效水平提高到世界一流乃至全球领先水平,才能与现代化强国的状态相匹配,更顺利地实现2060年前“碳中和”目标。

  节能增效不是一项技术措施,而是涉及发展理念、发展道路、生产方式、生活方式的重大任务,需要从全过程、各领域加以强化并始终坚持。持久推进节能增效,既是一项重大的社会工程,也是一项艰巨的系统工程。

  从“十四五”时期开始,必须要以新发展理念为指导,推动经济结构调整,大幅提高能效标准,加快能源价格税收改革,推动我国走上一条高能效、低能耗、面向“碳中和”的新型现代化发展道路。

  我国的现代化国家建设,必须要以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为指导,始终坚持资源节约基本国策,坚持以人为本的发展目标,持续推动高质量发展。

  在构建以国内大循环为主体、国际国内双循环相互促进的新发展格局中,要把是否节约高效、是否有利于“碳中和”目标的实现,作为重要评价指标和准入门槛,推动能源资源配置更加合理,能源利用效率大幅提高,切实推动质量变革、效率变革、动力变革。要通过建立节能和提高能效的长效机制,在经济持续增长的同时,努力把人均能源消费保持在相对较低的水平,降低实现2030年前达峰、2060年前“碳中和”目标的难度。

  产业结构是节能和提高能效的重要抓手。要进一步发挥节能和提高能效,对加快我国经济结构、产业结构、能源结构调整的推动作用,使经济发展和能源消费增长逐步“脱钩”。目前,我国第一产业比重为7.1%,工业占GDP比重为39%,服务业占GDP比重为53.9%。对照美国、英国、日本、德国三次产业结构变化历史可以发现,我国第一产业还有六个百分点的下降空间,工业至少有三个百分点左右的下降空间,服务业至少有10个百分点左右的上升空间。一般而言,服务业单位GDP能耗要大大低于第二产业的单位GDP能耗,服务业比重提高,既是经济发展的客观规律,也是我国经济发展的大势所趋,还有利于实现我国节能低碳的目标。

  除了三次产业结构调整以外,产业内部结构调整对节能增效贡献更大。预计未来几年国内钢铁、水泥等高耗能行业产品需求,将进入下降趋势。需顺应市场需求调整规律,深入推进供给侧结构性改革,提高钢铁、水泥等高耗能产业减量置换比例,把高能效和低碳排放纳入产能减量置换门槛。要鼓励各省因地制宜,建立产业准入清单,将新建项目列为鼓励类、限制类、禁止类,推动新增固定资产投资与能耗强度降低目标和长期“碳中和”目标相匹配。要加快壮大新一代信息技术、新能源、新能源汽车、节能环保等战略性新兴产业发展,使工业和各产业内部结构向高附加值、低能耗方向转变。以国际市场为目标的产业在一定程度上,加重了我国的能源消耗和碳排放负担,要结合远期“碳中和”目标提前做出谋划。

  近十几年,我国处于城镇化建设阶段,每年新竣工建筑面积40多亿m2。而新建的居民住宅、学校医院、机场火车站等建筑物至少要使用70年,新建设的油气管网、热力管网至少要使用30年。距离2060年前“碳中和”愿景只剩下不到40年时间,如果这些新建的住房和基础设施没有采用全球最先进的高效节能技术,则未来40年内需要实施改造甚至拆除重建,“技术锁定”问题突出。

  对居住建筑、公共建筑、能源基础设施等锁定效应强,且投资高、影响范围大的重点用能领域,不能再延续以“跟跑”为主、市场推动技术缓慢迭代的传统方式。必须要强化政府主导,抓紧制定与“碳中和”目标相匹配的能源效率标准,大幅提高能源效率准入要求,尽早使新建建筑和基础设施的能效水平与发达国家“并跑”,甚至“领跑”。

  创新是节能和提高能效的根本动力。近年来,我国政府持续发布节能新技术,推动客户了解并使用新技术。例如,格力电器开发了直驱永磁变频离心空调技术,集成了永磁变频调速、一体化转子等先进技术,大幅提升了空调制冷效率并获国际大奖。面向“碳中和”目标,要进一步强化科技创新的引领作用,探索节能新工艺、新材料、新设计思路,加快推广节能新技术、新模式、新业态,为深挖行业节能潜力提供更多的解决方案。

  除了深挖行业内部节能潜力,跨行业资源整合更是节能增效的“蓝海”。近年来,我国工业企业纷纷离开城市进入园区聚集,通过整合入园企业用热、用电、用水、用气需求,集中规划建设热力、天然气和电力基础设施,并实现多能互补和智能化管控,园区能源消耗可减少15%-20%,企业用能和污染物治理成本也会显著降低。要进一步加强工业园区的余热利用、园区节能改造和综合能源服务,破除资源整合的机制体制障碍,深挖跨部门、跨行业、跨能源品种节能潜力。

  市场信号是市场经济条件下节能的内生动力所在,是调动全社会节能减碳的重要“指挥棒”。目前,我国能源价格改革尚未完全到位,电力价格、热力价格、天然气价格问题更加突出:一是不反映市场供需状况,二是不反映资源稀缺程度,三是不反映生态破坏、环境污染、碳排放等经济外部性影响。就实现“碳中和”目标而言,如果浪费能源成本低、高碳能源价格低,能效和碳排放因素不能反映到市场信号中,则很难调动企业节能减碳的积极性,推动企业和消费者从“要我节能减碳”向“我要节能减碳”转变。

  要加快推动能源价格改革,使能源价格更好地反映市场供需、反映能源资源稀缺程度和生态环境损失,特别要反映碳排放影响。要研究运用税收手段推动碳减排的有效途径,探讨提高化石能源资源税或开征碳税等可行办法。“十四五”时期,要力争将“二氧化碳排放影响”初步纳入能源市场信号体系,使市场力量在我国实现“碳达峰”、“碳中和”过程中,发挥更大的作用。


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