中國(guó)深度脫碳路徑及政策分析

劉強(qiáng)+陳怡+滕飛+田川+鄭曉奇++趙旭晨

摘要 《巴黎協(xié)定》開啟了全球氣候治理的新進(jìn)程，進(jìn)一步明確了全球應(yīng)對(duì)氣候變化的緊迫性和目標(biāo)要求。對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，如何盡快推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放的脫鉤，不僅是實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化中長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)的核心任務(wù)，更是保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。為此，本文基于中國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、能源和重要的終端能源消費(fèi)行業(yè)歷史發(fā)展趨勢(shì)的分析，通過(guò)“自下而上”的模型方法考察了能源、工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)和領(lǐng)域的深度碳減排潛力，并基于詳細(xì)的技術(shù)分析提出了中國(guó)中長(zhǎng)期的深度脫碳路徑。研究表明，在深度脫碳路徑下，中國(guó)將順利完成國(guó)家自主貢獻(xiàn)提出的2030年左右碳排放達(dá)峰和碳強(qiáng)度較2005年下降60%—65%的目標(biāo)；此后非化石能源發(fā)展進(jìn)一步加速，到2050年非化石能源在一次能源中占比達(dá)到44%左右，工業(yè)、建筑、交通等終端耗能行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)一步加速，2050年碳排放回落至2005年前水平，碳強(qiáng)度較2005年下降90%以上。為實(shí)現(xiàn)深度脫碳，本文從強(qiáng)化碳排放總量約束和相關(guān)制度規(guī)范建設(shè)、完善產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展激勵(lì)政策、加強(qiáng)相關(guān)市場(chǎng)機(jī)制作用、倡導(dǎo)低碳生活和消費(fèi)等四方面提出了相應(yīng)的政策建議，以供決策者參考。

關(guān)鍵詞 碳排放；峰值；深度脫碳路徑；政策建議

中圖分類號(hào) X24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1002-2104（2017）09-0162-09DOI：10.12062/cpre.20170464

作為全球氣候治理體系建設(shè)的一個(gè)重要里程碑，《巴黎協(xié)定》重申2℃溫控目標(biāo)政治共識(shí)，要求各締約方在2020年前提交長(zhǎng)期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略，在提升減排力度以推動(dòng)全球溫室氣體排放量早日達(dá)峰的同時(shí)，努力實(shí)現(xiàn)到本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)人類排放的CO2與大自然的吸收平衡[1-2]?？紤]到中國(guó)當(dāng)前的碳排放量（本文中均指CO2排放量）占全球總量的27%左右[3]并將在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程中保持持續(xù)增長(zhǎng)，全球碳排放峰值的出現(xiàn)以及未來(lái)的減排路徑將很大程度上依賴于中國(guó)的碳排放路徑，因此有必要從技術(shù)減排的角度考察影響中國(guó)減排路徑的關(guān)鍵技術(shù)和最大減排潛力。

目前，已有較多關(guān)于中國(guó)碳控排路徑的情景分析研究，提出了碳排放達(dá)峰和實(shí)現(xiàn)碳排放控制的多種可能情景[4-9]。但由于對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、碳減排目標(biāo)和政策以及包括CCUS、電動(dòng)汽車等在內(nèi)的重大低碳技術(shù)發(fā)展等方面的假設(shè)條件不同，研究結(jié)果之間存在巨大的差異。本文在分析中國(guó)碳排放的歷史趨勢(shì)和驅(qū)動(dòng)因素的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下中國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和能源發(fā)展的最新趨勢(shì)，結(jié)合國(guó)家自主承諾貢獻(xiàn)（INDC）目標(biāo)[10]等應(yīng)對(duì)氣候變化相關(guān)目標(biāo)和政策，采用“自下而上”的模型方法，研究提出了中國(guó)中長(zhǎng)期能源消費(fèi)和碳減排路徑，并對(duì)主要耗能行業(yè)和領(lǐng)域的深度減排潛力、減排路徑、重點(diǎn)措施等進(jìn)行了系統(tǒng)分析，提出了推動(dòng)深度脫碳的政策建議。

1 中國(guó)碳排放變動(dòng)趨勢(shì)及驅(qū)動(dòng)因素分析

改革開放以來(lái)，中國(guó)能源消費(fèi)總量持續(xù)快速增長(zhǎng)，從1980年的6.0億tce增長(zhǎng)到2015年的43.0億tce[11]（見圖1），年均增長(zhǎng)約13.9%。碳排放量變化趨勢(shì)與能源消費(fèi)量基本趨同，1980—2015年間碳排放量從14.4億t上升至93.1億t，年均增長(zhǎng)約13.3%[11]（由于中國(guó)未對(duì)每年的碳排放量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)核算，本文所用的全國(guó)碳排放數(shù)據(jù)為筆者參考IPCC國(guó)家溫室氣體清單編制指南中的方法得到，即活動(dòng)水平乘以排放因子。活動(dòng)水平數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局出版的中國(guó)統(tǒng)計(jì)摘要2016版，排放因子來(lái)自于省級(jí)溫室氣體清單編制指南）。1980—2015年間中國(guó)單位GDP能耗和碳排放年均下降率分別達(dá)到3.6%和3.9%，下降速度之快和持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)超過(guò)主要發(fā)達(dá)國(guó)家歷史最好水平。

為分析不同時(shí)期影響碳排放量增長(zhǎng)的主要因素，本文參考修正后的KAYA公式，采用對(duì)數(shù)平均迪式指數(shù)法（LMDI）將碳排放分解為GDP、單位GDP能耗和單位能耗碳排放三個(gè)貢獻(xiàn)因素[12-14]。

修正后KAYA公式的具體表述為：

式中：CO2表示能源活動(dòng)CO2排放量，E表示一次能源消費(fèi)，GDP表示國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。為表述方便，用CI表示CO2E，即單位能源碳排放強(qiáng)度；用EI表示EGDP，即單位GDP能源消費(fèi)強(qiáng)度；用G表示GDP。所以，CO2的排放水平由單位能源碳排放量強(qiáng)度、單位GDP能源消費(fèi)強(qiáng)度和GDP三個(gè)因素共同決定。

根據(jù)公式1，碳排放量的變化值可以分解為三個(gè)因素的變化值的總和，即：

式中：ΔCO2表示從基準(zhǔn)0年起到t年的碳排放量的變化值，ΔCI、ΔEI、ΔG分別表示單位能源碳強(qiáng)度對(duì)碳排放變化的貢獻(xiàn)、單位GDP能源強(qiáng)度對(duì)碳排放變化的貢獻(xiàn)和GDP對(duì)碳排放變化的貢獻(xiàn)。

根據(jù)加和分解式的LMDI分解方法，令

那么：

按照上述公式，本文計(jì)算得到中國(guó)GDP、單位GDP能源強(qiáng)度、單位能源碳強(qiáng)度等三個(gè)因素對(duì)碳排放量變化的貢獻(xiàn)度（見圖2）。

首先，GDP增長(zhǎng)是驅(qū)動(dòng)中國(guó)碳排放量增長(zhǎng)的主導(dǎo)因素。1980—2010年間GDP增長(zhǎng)貢獻(xiàn)的碳排放增量保持較為平穩(wěn)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，碳排放增量貢獻(xiàn)從1980—1985年間的7.4億t增長(zhǎng)至2005—2010年間的38.0億t。僅“十二五”期間GDP增長(zhǎng)效應(yīng)較“十一五”期間有所下降，碳排放增量32.8億t，較“十一五”期間下降5.2億t，反映出中國(guó)經(jīng)濟(jì)步入新常態(tài)后經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放增長(zhǎng)貢獻(xiàn)有所弱化。

其次，單位GDP能耗是中國(guó)碳減排的主要貢獻(xiàn)因素。從歷史數(shù)據(jù)來(lái)看，中國(guó)單位GDP能耗總體呈持續(xù)下降趨勢(shì)，單位GDP能耗從1980年的2.63 tce/萬(wàn)元（2010年價(jià)格，下同）下降至2015年的0.72 tce/萬(wàn)元，但在2000—2005年期間不降反升，其中一度從2000年的0.97 tce/萬(wàn)元回升至2005年的1.09 tce/萬(wàn)元，這主要是因?yàn)?003年中國(guó)加入WTO后，高耗能行業(yè)受政策刺激不斷增產(chǎn)擴(kuò)能所致。單位GDP能耗下降來(lái)自于兩方面影響，一是技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的行業(yè)能效提升，二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。未來(lái)看，隨著中國(guó)主要耗能行業(yè)的能效水平不斷提升，部分高耗能行業(yè)的單位產(chǎn)品能耗甚至已接近世界先進(jìn)水平[15]，行業(yè)能效提升的空間將不斷收窄，對(duì)單位GDP能耗下降的驅(qū)動(dòng)力將逐步下降。但與此同時(shí)，中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍偏“重”，二產(chǎn)占比仍顯著高于主要發(fā)達(dá)國(guó)家，未來(lái)調(diào)整優(yōu)化空間仍十分巨大，將成為驅(qū)動(dòng)單位GDP能耗下降的主導(dǎo)因素，這既是經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下提質(zhì)增效的客觀要求，也endprint

是應(yīng)對(duì)氣候變化的重點(diǎn)任務(wù)。

第三，單位能耗碳排放對(duì)碳減排的貢獻(xiàn)雖遠(yuǎn)小于單位GDP能耗，但近年來(lái)其減排貢獻(xiàn)持續(xù)提升。2000年以來(lái)，受強(qiáng)化扶持政策、技術(shù)進(jìn)步和成本下降的共同影響，可再生能源發(fā)展迅速。截至2015年，非化石能源裝機(jī)5.37億kW，相比2010年翻了一番，非化石能源裝機(jī)占比從2010年的27%提高到2015年的35%[16]，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)持續(xù)低碳化，單位能耗碳排放呈穩(wěn)定下降趨勢(shì)。中國(guó)當(dāng)前已經(jīng)明確設(shè)定了2020年煤炭消費(fèi)控制在42億t左右和2020、2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重分別達(dá)到15%和20%的目標(biāo)。可以預(yù)見，未來(lái)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步優(yōu)化，單位能耗碳排放對(duì)碳減排將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

2 模型方法論

為深入分析2050年中國(guó)深度脫碳路徑，國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略研究和國(guó)際合作中心開發(fā)了中國(guó)低碳戰(zhàn)略分析模型（SACC）。SACC模型以2010年為基準(zhǔn)年，涵蓋電力、工業(yè)、建筑、交通等多個(gè)能源生產(chǎn)和消費(fèi)部門和行業(yè)（模型構(gòu)架見圖3）。模型數(shù)據(jù)主要來(lái)自中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)、歷年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》等公開出版數(shù)據(jù)。利用該模型，在充分考慮未來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和消費(fèi)需求變化的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)碳排放相關(guān)技術(shù)發(fā)展變化的分析和國(guó)際對(duì)比，計(jì)算得出主要部門和行業(yè)在技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)的最大碳減排潛力，進(jìn)而得出2050年中國(guó)深度脫碳路徑。需要指出的是，本文盡管在分析中也考慮了技術(shù)的比較成本，但研究得出的深度脫碳路徑并非經(jīng)濟(jì)最優(yōu)路徑，更關(guān)注的是在合理假設(shè)條件下中國(guó)長(zhǎng)期可實(shí)現(xiàn)的最強(qiáng)碳減排情景。

本文的主要研究思路為：首先，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展歷史趨勢(shì)分析的基礎(chǔ)上，參考國(guó)內(nèi)外主要研究機(jī)構(gòu)的相關(guān)預(yù)測(cè)分析數(shù)據(jù)，提出至2050年人口、GDP和城鎮(zhèn)化率等在內(nèi)的宏觀經(jīng)濟(jì)社會(huì)參數(shù)[4-9]（見表1），并將能源、建筑、交通、工業(yè)等主要部門的歷史發(fā)展趨勢(shì)作為設(shè)定未來(lái)行業(yè)參數(shù)的重要依據(jù)。其次，在專家評(píng)議和文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，以“自下而上”的方式對(duì)深度脫碳路徑下工業(yè)、建筑、交通三個(gè)終端部門能源活動(dòng)水平、結(jié)構(gòu)、效率、技術(shù)創(chuàng)新等的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，并著重考慮中長(zhǎng)期時(shí)間尺度內(nèi)主要部門行業(yè)重大減排技術(shù)的最大應(yīng)用水平和碳減排潛力，得出中國(guó)終端能源消費(fèi)需求。第三，根據(jù)分析得出的終端能源消費(fèi)需求，按照優(yōu)先發(fā)展非化石電力和深挖CCUS發(fā)展?jié)摿Φ脑瓌t提出非化石和火電的分品種裝機(jī)規(guī)模和發(fā)電量。第四，基于對(duì)能源生產(chǎn)和消費(fèi)部門的減排潛力、減排技術(shù)、減排路徑的研究分析，提出2050年前中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)低碳轉(zhuǎn)型的政策建議。

3 研究結(jié)果分析

3.1 行業(yè)深度脫碳發(fā)展路徑分析

重點(diǎn)部門和行業(yè)是碳排放的主要來(lái)源，通過(guò)識(shí)別主要耗能行業(yè)和領(lǐng)域的重大減排技術(shù)和減排潛力，推動(dòng)這些行業(yè)和領(lǐng)域碳排放達(dá)峰并進(jìn)入下行區(qū)間，是逐步推動(dòng)全國(guó)碳排放達(dá)峰和實(shí)現(xiàn)深度脫碳的主要抓手。

作為清潔、高效、便利的終端能源載體，電力將逐步成為未來(lái)終端用能的主要方式，因此電力行業(yè)的低碳化對(duì)于實(shí)現(xiàn)深度脫碳路徑起著至關(guān)重要的作用。電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，是要實(shí)現(xiàn)從火電主導(dǎo)向非化石電力主導(dǎo)的轉(zhuǎn)變和推動(dòng)CCUS在火電領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過(guò)穩(wěn)步推進(jìn)傳統(tǒng)小火電的淘汰退出和高效火電技術(shù)的替代，以及加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)、解決可再生能源消納等措施，非化石電力在總發(fā)電量中占比可大幅提升，到2020、2030和2050年非化石電力在發(fā)電量中占比分別達(dá)到34%、45%和78%。通過(guò)積極推進(jìn)CCUS技術(shù)的商業(yè)化利用，并通過(guò)推行電力行業(yè)碳排放標(biāo)準(zhǔn)等方式強(qiáng)化CCUS在火電設(shè)施上的應(yīng)用，到2050年，加裝CCUS的火電裝機(jī)在火電總裝機(jī)中占比可達(dá)到約75%，年度減排能力達(dá)到13億tCO2。綜合這兩方面措施，電力排放因子將從2010年的741 gCO2/kW·h下降至2050年的56 gCO2/kW·h，降幅超過(guò)90%。

2050年前工業(yè)部門仍是中國(guó)最大的能源消費(fèi)和碳排放行業(yè)，因此工業(yè)行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型對(duì)于深度脫碳路徑的實(shí)現(xiàn)也至關(guān)重要?？傮w來(lái)看，工業(yè)部門的低碳化主要圍繞產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能效提升、燃料轉(zhuǎn)換和加裝CCUS等方式進(jìn)行。一方面，通過(guò)加快傳統(tǒng)工業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型、依法依規(guī)淘汰落后產(chǎn)能、大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等措施，積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型后，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將由2010年的9.6%∶46.2%∶44.2%優(yōu)化至2050年的2.2%∶32.5%∶65.3%。另一方面，通過(guò)工業(yè)設(shè)備的改造升級(jí)、高效技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用、資源綜合利用和高效管理等方式，工業(yè)能效水平將大幅提升。在兩方面政策的共同作用下，到2050年，工業(yè)的單位增加值能耗可在2010年基礎(chǔ)上降低77%，達(dá)到當(dāng)前歐盟平均水平，這將使2010—2050年工業(yè)增加值增長(zhǎng)4.3倍的條件下工業(yè)部門能耗僅上升26%。通過(guò)煤改氣、煤改電等措施，天然氣和電力占工業(yè)部門能耗的比重分別從2010年的3%和21%上升至2050年的27%和39%，而同期煤炭占比從61%下降至22%。通過(guò)推動(dòng)CCUS在水泥、鋼鐵、化工等能源密集型行業(yè)的商業(yè)化應(yīng)用，到2050年工業(yè)部門的碳捕集率達(dá)到約20%。綜合上述措施，到2050年，工業(yè)部門的碳排放量將降至24億tCO2，較2010年下降約58%（此處工業(yè)行業(yè)碳排放量包含了其電力消費(fèi)的間接碳排放量，下文的建筑和交通領(lǐng)域碳排放量亦同）。

控制服務(wù)量的合理增長(zhǎng)、提升能效、強(qiáng)化低碳能源的利用和嚴(yán)格控制“大拆大建”等將成為建筑領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型的主要內(nèi)容。首先，通過(guò)提高多套住房持有成本等政策調(diào)控手段和加強(qiáng)低碳消費(fèi)的宣傳引導(dǎo)等方式，使2050年人均公共建筑面積和人均居住面積分別控制在

約13 m2和37 m2，較2010年分別上升約9 m2和7 m2，相當(dāng)于當(dāng)前主要?dú)W盟國(guó)家（德國(guó)、法國(guó)）等的水平。其次，大力提升建筑能效，包括推廣高效照明、制冷等節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品，提升綠色、低碳建筑在新建建筑中占比，強(qiáng)化既有建筑節(jié)能低碳改造等措施，使2050年北方地區(qū)供暖能耗較2010年下降50%以上。第三，通過(guò)引導(dǎo)優(yōu)化居民用能結(jié)構(gòu)，使相對(duì)清潔、低碳的電力、天然氣占比分別從2010年的24%和8%上升至2050年的47%和27%，而同期煤炭占比則從42%下降至13%。綜合上述措施，由于建筑面積上升和單位建筑面積用能需求的上升將超過(guò)單位建筑面積能耗下降的影響，到2050年我國(guó)建筑部門能耗將比2010年上升13%，而受到天然氣和非化石等低碳能源占比提升和電力碳排放強(qiáng)度大幅下降的影響，建筑部門碳排放量在2030年達(dá)到26.2億tCO2的峰值后快速下降至2050年的10.6億tCO2。endprint

交通部門的低碳轉(zhuǎn)型重點(diǎn)包括控制交通服務(wù)量合理增長(zhǎng)、優(yōu)化交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、提高交通運(yùn)輸工具效率和提升低碳能源的利用水平等。首先，通過(guò)積極建設(shè)公共交通優(yōu)先的城市交通系統(tǒng)，制定合理的價(jià)格政策引導(dǎo)居民出行傾向慢行系統(tǒng)和公共交通，可以合理控制城市私人交通出行需求。到2050年，萬(wàn)人公交車擁有量達(dá)到12輛，相比2010年增加至少3倍以上，千人汽車擁有量控制在300輛以內(nèi)。其次，通過(guò)建設(shè)現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系、合理配置運(yùn)輸資源，推動(dòng)貨運(yùn)重載依托鐵路和水運(yùn)方式、散貨運(yùn)輸依托公路的貨運(yùn)運(yùn)輸模式，長(zhǎng)途客運(yùn)以鐵路、民航為主，短途客運(yùn)以城鐵、公路協(xié)同的低碳化運(yùn)輸組織模式，2050年鐵路在貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量和客運(yùn)周轉(zhuǎn)量中占比可達(dá)到25%和46%。第三，通過(guò)大力推廣智慧交通運(yùn)輸技術(shù)，加強(qiáng)節(jié)能低碳技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用，能有效提高交通運(yùn)輸工具的燃料經(jīng)濟(jì)性，到2050年，單位貨運(yùn)、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量能耗相比2010年降低38.7%和55.5%。第四，通過(guò)推動(dòng)交通工具的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，大規(guī)模推廣先進(jìn)的電動(dòng)汽車、氫能汽車、燃料電池汽車以及生物液體燃料汽車等清潔能源技術(shù)，2050年新能源汽車在客運(yùn)汽車中占比將達(dá)到60%以上。綜合上述措施，交通部門的碳排放量在2030年達(dá)到17.8億tCO2的峰值后將逐步下降至2050年的13.4億tCO2。

深度脫碳路徑下重點(diǎn)部門和行業(yè)的低碳發(fā)展關(guān)鍵指標(biāo)變化見表2。

3.2 中國(guó)能源消費(fèi)和碳排放變化趨勢(shì)

深度脫碳路徑下，中國(guó)的一次能源消費(fèi)需求仍將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持上升趨勢(shì)，在2040年左右達(dá)到62.5億tce的峰值后逐步下降至2050年的57.8億tce，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源消費(fèi)逐步脫鉤（見圖4）。相對(duì)應(yīng)的，中國(guó)終端能源消費(fèi)將在2040年達(dá)到約44.3億tce的峰值，之后逐步回落至2050年的40.1億tce。2050年前工業(yè)部門仍然是最大的終端能源消費(fèi)行業(yè)，但在終端能源消費(fèi)中占比從2010年的67.2%下降到2050年的55.2%。建筑和交通作為與城鎮(zhèn)化密切相關(guān)的兩個(gè)行業(yè)，盡管采取了多項(xiàng)措施抑制用能需求的快速增長(zhǎng)，但生活服務(wù)需求提升仍抵消了能效提升等因素對(duì)能源消費(fèi)需求的抑制作用，2050年的能源消費(fèi)需求較2010年的漲幅達(dá)到130%和92%，在終端能源消費(fèi)中占比分別由2010年的17.9%和14.9%上升至2050年的22.5%和22.3%。上述終端能源消費(fèi)的行業(yè)結(jié)構(gòu)變化表明，隨著工業(yè)化步入中后期，城鎮(zhèn)化將取代工業(yè)化成為中國(guó)能源需求和碳排放增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。

在深度脫碳路徑下，能源清潔化和低碳化的趨勢(shì)十分顯著。電力作為最清潔的終端能源品種將迎來(lái)巨大的發(fā)展，電力消費(fèi)量將從2010年的3.9×1012kW·h上升至2030年和2050年的8.6×1012kW·h和10.8×1012kW·h，帶動(dòng)電氣化水平從2010年的18%上升至2030年的24%和2050年的34%，到2050年人均用電量將達(dá)到約8 000 kW·h，接近發(fā)達(dá)國(guó)家的人均水平[17]。在電氣化提升過(guò)程中，非化石能源發(fā)展迅速，核電和水電仍將保持穩(wěn)步上升的發(fā)展態(tài)勢(shì)，而在技術(shù)效率提升和成本下降的共同作用下，風(fēng)電、太陽(yáng)能等非化石電力將蓬勃發(fā)展并在經(jīng)濟(jì)性上完全實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)能源的競(jìng)爭(zhēng)。非化石電力在總發(fā)電量中占比將上升至2030年的45%和2050年78%，非化石能源在一次能源消費(fèi)中占比將上升至2030年的21%和2050年的44%，超額完成國(guó)家自主貢獻(xiàn)承諾的20%左右的非化石能源占比目標(biāo)。此外，天然氣利用量將保持較快增長(zhǎng)勢(shì)頭，2050年天然氣消費(fèi)量達(dá)到約7500億m3，占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到17%，較2010年提高約13個(gè)百分點(diǎn)。煤炭消費(fèi)在2020年左右達(dá)到約41億t的消費(fèi)峰值，此后在約40億t的高位消費(fèi)水平上保持約10年后逐步下降，2050年煤炭消費(fèi)量在一次能源消費(fèi)中占比下降至23%，與美國(guó)、德國(guó)2010年水平相當(dāng)[18]。

在深度脫碳路徑下，中國(guó)能源相關(guān)碳排放在2030年左右達(dá)峰，峰值水平約為115億tCO2，之后逐步降至2050年的48億tCO2，相當(dāng)于2005年前的碳排放水平。單位GDP碳排放到2030年降至0.89 tCO2/萬(wàn)元（2010年價(jià)格，下同），到2050年降至0.21 tCO2/萬(wàn)元，比2005年水平分別下降64.8%和91.7%，完成國(guó)家自主貢獻(xiàn)承諾的下降60%—65%目標(biāo)的高限值。2030年后，單位GDP碳排放年均下降6.9%，遠(yuǎn)高于2030年前年均3.9%的下降速率，表明2030年后在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放脫鉤的同時(shí)，減排速率進(jìn)一步加快。從碳排放的行業(yè)分布看（見圖5，按照電力消費(fèi)量將電力碳排放分?jǐn)傊粮鹘K端消費(fèi)行業(yè)），雖然2050年工業(yè)行業(yè)碳排放較2010年下降超過(guò)50%，但屆時(shí)仍是中國(guó)最大的碳排放行業(yè)，建筑行業(yè)和交通行業(yè)受電氣化水平提升和非化石電力大力發(fā)展的共同影響，碳排放比2010年分別下降約33%和上升66%，碳排放和能源消費(fèi)增長(zhǎng)呈現(xiàn)出脫鉤趨勢(shì)。

對(duì)碳排放變化的驅(qū)動(dòng)因素分析表明（見圖6），與2010年相比，2050單位GDP能耗和單位能耗碳排放分別下降74%和64%，抵消了GDP的6.4倍的增長(zhǎng)。比較而言，單位GDP能耗下降的減排貢獻(xiàn)在2020年后將逐漸減小，而單位能耗碳排放下降的減排貢獻(xiàn)則在2030年之后開始顯著顯現(xiàn)，這主要?dú)w因于2030年之后可再生能源利用規(guī)模的快速提升和CO2捕集、利用與封存技術(shù)（CCUS）的大幅應(yīng)用。2050年，CCUS埋存量總計(jì)達(dá)到約21億tCO2，其中電力行業(yè)和工業(yè)分別貢獻(xiàn)13億tCO2和8億tCO2，較未采取CCUS技術(shù)條件下的碳排放量下降了約28%。

3.3 深度脫碳路徑研究的影響因素分析

深度脫碳路徑僅僅是描繪了在較好預(yù)期下中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)深度低碳轉(zhuǎn)型的一種可能路徑，但該路徑的實(shí)現(xiàn)還會(huì)受到各種復(fù)雜因素的影響，主要的影響因素包括以下幾個(gè)方面。

一是中國(guó)未來(lái)GDP增速的影響。GDP增長(zhǎng)是中國(guó)能源消費(fèi)和碳排放增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素，考慮到經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將進(jìn)入深度調(diào)整期，未來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速率endprint

和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)型都存在較大的不確定性，這也為給中國(guó)深度脫碳的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了較大不確定性。

二是能源效率提升的影響。能源效率提升會(huì)受到包括產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)型、技術(shù)進(jìn)步、政策導(dǎo)向、市場(chǎng)環(huán)境等多種因素的影響。過(guò)去十幾年中國(guó)在節(jié)能方面取得了顯著成效，但也還存在諸多問(wèn)題，一些主要耗能行業(yè)的平均能耗強(qiáng)度仍遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家，很多先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模也差強(qiáng)人意。因此，盡管目前主要行業(yè)和領(lǐng)域的節(jié)能潛力仍然巨大，但未來(lái)要想進(jìn)一步提升能效水平，面臨的難度更高、投入更大，需要對(duì)相關(guān)制度和體制機(jī)制進(jìn)行根本性變革，既要能實(shí)現(xiàn)對(duì)存量的深度節(jié)能改造，又要以較低能耗滿足增量需求，這對(duì)中國(guó)復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)體系來(lái)說(shuō)將是一個(gè)不小挑戰(zhàn)。

三是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響。中國(guó)深度脫碳路徑的實(shí)現(xiàn)必須建立在非化石能源高速發(fā)展的基礎(chǔ)上，但維持高速的非化石能源發(fā)展并實(shí)現(xiàn)深度脫碳路徑下的發(fā)展水平并非易事。深度脫碳路徑下，中國(guó)2030年非化石能源裝機(jī)較2015年上升8.4億kW，略低于2015年煤電裝機(jī)水平（9.0億kW），遠(yuǎn)高于美國(guó)實(shí)現(xiàn)2014年6月提出的《清潔發(fā)電計(jì)劃》提案的相關(guān)目標(biāo)條件下非化石能源新增裝機(jī)量（1.0—2.0億kW）。而2030—2050年間非化石裝機(jī)上升10.9億kW，相當(dāng)于每年增長(zhǎng)0.53億kW，意味著該期間非化石能源裝機(jī)年均增速仍需基本維持在2015—2030年間的高速發(fā)展水平?？紤]到當(dāng)前中國(guó)可開發(fā)利用的水電資源已經(jīng)較為有限，未來(lái)非化石能源增長(zhǎng)主要依靠風(fēng)能、太陽(yáng)能和核能。風(fēng)能和太陽(yáng)能雖然具有較大潛力，但受制于穩(wěn)定性和長(zhǎng)距離運(yùn)輸消納等問(wèn)題，而核電也由于安全問(wèn)題目前仍面臨著發(fā)展前景的不確定性，這些都將會(huì)給中國(guó)深度低碳轉(zhuǎn)型帶來(lái)了不確定性。

四是城鎮(zhèn)化進(jìn)度和模式的影響。一方面，當(dāng)前中國(guó)人均用能是美國(guó)的1/3和歐日水平的60%，明顯低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平；另一方面，中國(guó)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)和能源消費(fèi)水平和城鎮(zhèn)還存在很大差距，如何合理控制和滿足城鎮(zhèn)化過(guò)程中由于農(nóng)村人口轉(zhuǎn)變?yōu)槌擎?zhèn)人口、農(nóng)村生活水平向城鎮(zhèn)靠近和中國(guó)城鎮(zhèn)生活服務(wù)需求水平的進(jìn)一步提升所帶來(lái)的能源消費(fèi)需求增長(zhǎng)，將成為控制中國(guó)能源消費(fèi)和碳排放量增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素之一[19]。深度脫碳路徑下，中國(guó)必須在接近甚至遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家服務(wù)量水平的基礎(chǔ)上完成現(xiàn)代化，若不能從制度、政策、市場(chǎng)等方面對(duì)低碳生活消費(fèi)方式加以合理引導(dǎo)，上述與城鎮(zhèn)化低碳發(fā)展的相關(guān)指標(biāo)將難以滿足，中國(guó)碳排放量達(dá)峰的目標(biāo)也將難以完成。

五是CCUS技術(shù)發(fā)展的影響。CCUS是中國(guó)在遠(yuǎn)期實(shí)現(xiàn)深度脫碳的關(guān)鍵性技術(shù)之一。深度脫碳路徑下2050年CCUS共將實(shí)現(xiàn)約21億tCO2的埋存量，較未采取CCUS技術(shù)條件下的碳排放量下降了約28%。但根據(jù)目前技術(shù)發(fā)展情況，碳捕集的額外能耗和成本仍然過(guò)高，電力行業(yè)和工業(yè)行業(yè)每噸CO2的捕集成本分別約為100—550及150—400元人民幣，且需額外耗能20%—30%[20]。在尚未實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，以及暫不具備合理碳定價(jià)機(jī)制的情況下，大規(guī)模發(fā)展CCUS面臨較大困難。

4 研究結(jié)論與政策建議

本文基于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)的分析，從技術(shù)角度分析了電力、工業(yè)、建筑、交通四個(gè)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域到2050年的最大碳減排潛力，提出了這些行業(yè)和領(lǐng)域的深度脫碳路徑。按照這一思路，中國(guó)一次能源消費(fèi)在2040年左右達(dá)到62.5億tce的峰值并逐步回落至2050年的57.8億tce，碳排放將在2030年達(dá)峰，峰值水平約115億t，碳排放強(qiáng)度較2005年下降約64.8%，順利實(shí)現(xiàn)2030年國(guó)家自主承諾目標(biāo)，此后逐步下降并在2050年回落至2005年前水平，碳強(qiáng)度較2005年下降約91.7%，實(shí)現(xiàn)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的深度脫鉤。該路徑下，中國(guó)低碳能源對(duì)傳統(tǒng)化石能源的替代進(jìn)程加快，到2050年非化石能源在一次能源中占比達(dá)到44%，非化石電力在總發(fā)電量中占比達(dá)到78%。

實(shí)現(xiàn)深度脫碳需要長(zhǎng)期不懈地努力，未來(lái)10—15年將是實(shí)現(xiàn)中國(guó)碳排放達(dá)峰目標(biāo)和長(zhǎng)期低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，需要從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能效提升、強(qiáng)化低碳能源利用水平等方面整體推進(jìn)，同時(shí)還要從制度、體制機(jī)制、政策等多方面進(jìn)行強(qiáng)化，為低碳轉(zhuǎn)型創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件和政策環(huán)境。

首先，加強(qiáng)碳排放總量約束和相關(guān)制度規(guī)范的建設(shè)?？紤]到中國(guó)未來(lái)GDP增長(zhǎng)仍有一定的不確定性，為有效提高碳排放控制的強(qiáng)制約束力，有必要在當(dāng)前（單位GDP能耗）能源強(qiáng)度和（單位GDP碳排放）碳強(qiáng)度兩大強(qiáng)度控制的基礎(chǔ)上，盡快轉(zhuǎn)向到碳強(qiáng)度和碳排放總量雙控機(jī)制。與此同時(shí)，應(yīng)從法律層面提升碳排放控制目標(biāo)的約束力，修改完善建筑、交通、能源、電力、鋼鐵、建材、化工等領(lǐng)域的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，充分體現(xiàn)部門和行業(yè)主動(dòng)控制碳排放、有效進(jìn)行碳排放總量管理的思想，為碳減排提供足夠的法律支撐。

其次，依照低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段制訂并完善相關(guān)激勵(lì)政策。針對(duì)包括CCUS等處于研發(fā)、示范階段的低碳技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，由于前期資金投入較高且項(xiàng)目發(fā)展具有較大不確定性，應(yīng)當(dāng)提高財(cái)政資金支持的力度和穩(wěn)定性，完善相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新和示范項(xiàng)目的落地；針對(duì)處于推廣應(yīng)用階段的低碳產(chǎn)業(yè)，已具備生產(chǎn)銷售經(jīng)驗(yàn)且產(chǎn)品具備一定的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)推動(dòng)出臺(tái)與碳排放相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并將政策優(yōu)惠與碳排放達(dá)標(biāo)情況掛鉤，提高行業(yè)企業(yè)提升技術(shù)水平、降低碳排放的動(dòng)力。

第三，強(qiáng)化相關(guān)市場(chǎng)機(jī)制在引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)型方面的作用。① 構(gòu)建具有低碳發(fā)展導(dǎo)向的能源價(jià)格體系，加快推進(jìn)能源價(jià)格的市場(chǎng)化，完善水電、核電及可再生能源電價(jià)定價(jià)機(jī)制，理順天然氣與可替代能源比價(jià)關(guān)系和煤電價(jià)格關(guān)系，逐步提升低碳能源的經(jīng)濟(jì)性。②要穩(wěn)步推進(jìn)全國(guó)碳排放交易市場(chǎng)的建設(shè)，在完善法律法規(guī)、健全管理制度、提高監(jiān)管能力、強(qiáng)化支撐體系等工作的基礎(chǔ)上，逐步建成覆蓋主要行業(yè)領(lǐng)域、規(guī)則明確、交易活躍的全國(guó)性碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，用市場(chǎng)手段實(shí)現(xiàn)碳排放外部成本的內(nèi)部化。③要加強(qiáng)低碳投融資機(jī)制和金融產(chǎn)品創(chuàng)新，降低低碳產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展融資成本，提升對(duì)低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用的資金支持力度。endprint

最后，倡導(dǎo)全民踐行低碳生活和消費(fèi)。一方面，要采取多種措施控制城鎮(zhèn)化進(jìn)程中能耗的快速增長(zhǎng)。① 加強(qiáng)低碳生活和消費(fèi)方式的宣傳，鼓勵(lì)更多個(gè)人采取包括低碳交通出行、更多依靠自然采光和間歇供熱等低碳生活和消費(fèi)方式，逐步引導(dǎo)從面子消費(fèi)、奢侈性消費(fèi)轉(zhuǎn)向節(jié)約型消費(fèi)、理性消費(fèi)、綠色低碳消費(fèi)。②要通過(guò)完善低碳標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)、出臺(tái)激勵(lì)措施等方式，引導(dǎo)和鼓勵(lì)居民購(gòu)買節(jié)能低碳產(chǎn)品和使用節(jié)能低碳技術(shù)。另一方面，要加強(qiáng)對(duì)企業(yè)社會(huì)責(zé)任履行意識(shí)的引導(dǎo)與培養(yǎng)，鼓勵(lì)企業(yè)研制生產(chǎn)低碳設(shè)備和產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)對(duì)低碳節(jié)能產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的消費(fèi)需求，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)企業(yè)碳排放的監(jiān)督，鼓勵(lì)企業(yè)披露碳排放信息，引導(dǎo)更多企業(yè)向低碳轉(zhuǎn)型。

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