“雙碳”目標對工業(yè)發(fā)展影響研究

金 洋

(中國恩菲工程技術有限公司， 北京 100038)

0 前言

2020年，我國向世界作出承諾：“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”[1]。作為碳排放的重要主體，我國工業(yè)備受關注?！半p碳”目標的提出成為工業(yè)領域推動產(chǎn)業(yè)調整、加速綠色轉型、推動可持續(xù)發(fā)展、低碳發(fā)展的方向指引。有色金屬行業(yè)是工業(yè)領域的關鍵組成，以實際行動落實“雙碳”目標，任重而道遠。

1 “雙碳”目標及碳排放核算方法

碳中和是指企業(yè)、團體或個人測算在一定時間內，直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)二氧化碳“零排放”[2]。碳達峰是指二氧化碳的排放量達到峰值，之后由增量向減量轉換。加速推進全社會各行各業(yè)的綠色轉型，要對碳排放量具備精準的核算能力，從而掌握其數(shù)據(jù)及變化，為階段性目標的設定提供依據(jù)。

工業(yè)領域的碳排放來源包括能源端的排放和生產(chǎn)端的排放兩方面。目前的主要碳排放核算方法包括部門法和參考法。前者以經(jīng)濟部門的活動作為核算對象，通過綜合計算燃料消耗量，結合燃料低位熱值和單位熱值的碳含量、單位熱值的氧化率等參數(shù)，分別計算各領域排放量并匯總。后者以煤炭、石油、天然氣的表觀消費量作為基礎數(shù)據(jù)，通過直接乘以平均碳排放因子，得出碳排放總量。這種方法計算相對簡單快捷，結果較為宏觀、概括性強。

2 全球“雙碳”目標進展

聯(lián)合國早在1990年就啟動了政府間氣候談判，隨后《聯(lián)合國氣候變化框架公約》《京都議定書》相繼通過。截至2021年12月底，從全球范圍看，碳中和已經(jīng)覆蓋了近88%的溫室氣體排放、90%的世界經(jīng)濟體量和85%的世界人口。相對來說，發(fā)達國家的碳達峰計劃啟動較早，目標完成較早，這主要由其工業(yè)化程度決定：在發(fā)展過程中，產(chǎn)業(yè)結構、能源結構發(fā)生變化，城市化過程完成后，人口相對減少，有利于通過結構升級、清潔能源替代、能效提升、碳密集制造業(yè)轉移等實現(xiàn)減碳降碳[3]。

具體來看，歐盟對溫室氣體減排一直非常積極。早在1979年，歐盟碳排放量達到峰值(46.56億t)，之后進入緩慢下降階段。1997年，歐盟發(fā)出承諾，在2008—2012年間將減少8%溫室氣體排放量。歐盟的碳減排工具之一是碳排放交易系統(tǒng)(EU ETS)，該體系建立于2005年初，截至目前仍是最大的碳排放交易市場，對于歐盟二氧化碳等溫室氣體的覆蓋程度達到40%。目前歐洲各國采用排放配額制，即設置本國排放上限，向企業(yè)分配許可權，企業(yè)的實際排放量如果大于排放權需向市場購買，如小于排放權則可將剩余量出售。

1963年，美國實施《清潔空氣法》并沿用至今，其CO2排放量在2007年達到峰值(58.84億t)，此后逐步下降。2010年，美國重返之前退出的《巴黎協(xié)定》，各地區(qū)、各州也紛紛啟動了溫室氣體減排等低碳行動，成立了西部氣候組織，建設芝加哥氣候交易所等平臺，并承諾到2050年實現(xiàn)“碳中和”。

日本在2008年實現(xiàn)碳達峰(全年約13億t)。2020年，日本提出“綠色增長戰(zhàn)略”，制定了“2050年實現(xiàn)碳中和”的發(fā)展目標，并對海上風能、氫燃料等領域的發(fā)展作出規(guī)劃。2022年4月，實現(xiàn)溫室氣體減排的目標被列入法律，修訂后的《全球氣候變暖對策推進法》開始施行。在亞洲主要經(jīng)濟體中，各國分別將實現(xiàn)“碳中和”的年份設定為：韓國2050年，土耳其2053年，中國、印度尼西亞和沙特阿拉伯均為2060年，印度2070年。

我國提出“雙碳”目標之后，相繼出臺多項政策，將與“碳達峰”“碳中和”相關的工作作為重點任務進行部署，并且將之提升到“社會系統(tǒng)變革”的高度，納入生態(tài)文明建設整體布局之中。各地區(qū)各部門采取諸多措施，提高國家自主貢獻力度，大力開發(fā)利用非化石能源，推進能源綠色低碳轉型；調整產(chǎn)業(yè)結構、提高能效、建立市場機制。

3 高排放工業(yè)領域降碳現(xiàn)狀

在對碳排放影響較大的各領域中，能源、電力、化工等行業(yè)都是實現(xiàn)“雙碳”目標的重點，不同領域也應結合實際選擇不同減碳路徑。

在電力領域，煤電是主要的電力來源，其清潔轉型是實現(xiàn)“雙碳”目標的重中之重。近年來，伴隨國家對清潔能源的大力扶持，煤電占比有所降低，清潔低碳化轉型持續(xù)推進，為我國電力結構改善奠定基礎。在多元化清潔能源供應體系的建設過程中，國家提出加快煤電改造、優(yōu)化煤電功能定位的要求，著重大力扶持能源技術創(chuàng)新，推動新能源發(fā)展，提高新能源發(fā)電占比。

鋼鐵領域的碳排放量約占全國總量的15%，國家明確提出控制產(chǎn)量、推廣低碳技術的要求，為開展降碳工程、落實碳達峰任務拉開序幕。由此，鋼鐵行業(yè)確定了碳約束條件，這不僅對行業(yè)的產(chǎn)量有所影響，還對行業(yè)主體產(chǎn)生影響——推動行業(yè)重組，淘汰中小產(chǎn)能，同時圍繞工藝技術進行創(chuàng)新，努力從技術源頭上實現(xiàn)碳減排，并促進廢鋼資源的回收利用。

在建筑領域，磚瓦等建筑材料生產(chǎn)制備過程中，都需要以煤矸石為主要熱源，利用固體廢渣完成燒結，雖然業(yè)內也有使用天然氣燒制的案例，但是并不普遍。另外，伴隨新型建筑材料的持續(xù)研發(fā)、應用，磚瓦的可替代性逐步增強，在大規(guī)模裝配式建筑蓬勃發(fā)展的大背景下，資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的綠色建筑也將迎來新的機遇。

交通領域尤其是汽車領域的碳排放占全國總量的7.5%，主要源于化石染料的消耗，因此近年來新能源汽車得到了廣泛普及，發(fā)展態(tài)勢十分迅猛。目前，新能源汽車領域仍然存在成本較高、載客量少、充電基礎設施配套不完善等問題，且全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也極大地受制于鎳、鈷等資源的供給情況。

4 有色行業(yè)面對“雙碳”目標的機遇與挑戰(zhàn)

近年來，有色金屬行業(yè)加速轉型升級，進入了高質量發(fā)展新階段，雖然在2020年初因客觀原因發(fā)展態(tài)勢有所放緩，但持續(xù)快速增長的總體趨勢始終保持。2016—2020年，有色金屬行業(yè)固定資產(chǎn)投資呈現(xiàn)負增長的趨勢，尤其伴隨供給側結構性改革的持續(xù)推動，在環(huán)保要求提升的大背景下，行業(yè)企業(yè)大多選擇通過減產(chǎn)、限產(chǎn)或者技術創(chuàng)新、節(jié)能技改來實現(xiàn)轉型升級。2021年，在有色金屬價格上漲驅動下，企業(yè)效益好轉，固定資產(chǎn)投資出現(xiàn)反彈。

當前，有色金屬工業(yè)發(fā)展仍然存在以下幾個方面問題：1)整體資源保障程度不高。雖然我國是有色金屬大國，部分金屬品種的儲量也比較豐富，但是不同資源差異較大。以銅、鋁、鎳、鈷為代表的資源儲量較少，對外依存度高；鎢、鉬、銻，鉛鋅等資源雖然具有一定儲量優(yōu)勢，但產(chǎn)量增長無法滿足需求增量。2)企業(yè)經(jīng)營發(fā)展較為困難。受人力、能源等成本上漲，融資困難，環(huán)保要求愈發(fā)嚴格等因素的影響，加上2020年以來新冠肺炎疫情的沖擊，很多企業(yè)面臨生存環(huán)境艱難的問題。除了經(jīng)濟環(huán)境整體的影響，長期以來的低端產(chǎn)能過剩、高端產(chǎn)能不足也給后續(xù)可持續(xù)發(fā)展留下隱患。3)技術創(chuàng)新水平有待提升。我國有色金屬工業(yè)水平相對偏低，關鍵材料、關鍵技術受制于人，導致發(fā)展處于產(chǎn)業(yè)鏈中低端，高端生產(chǎn)能力和技術創(chuàng)新能力不足。近年來，行業(yè)發(fā)展成果卓越，但技術創(chuàng)新方面仍有較長提升空間：系統(tǒng)創(chuàng)新不足，局部突破較多；原始創(chuàng)新不足，集成創(chuàng)新較多；尤其在解決“卡脖子”技術難題方面，從核心技術到核心材料都受制于人。4)綠色發(fā)展水平有待提升。有色行業(yè)是國家能耗“雙控”的重點領域，近年來隨著綠色發(fā)展理念的持續(xù)推動，行業(yè)節(jié)能減排、低碳發(fā)展取得重要進展，但是由于一些歷史遺留問題和綠色技術創(chuàng)新的時間周期問題，距離實現(xiàn)“雙碳”目標仍然任重而道遠。

4.1 機遇

“雙碳”目標的提出，將推動新需求增長點的誕生。有色金屬工業(yè)將在清潔能源領域起到非常重要的作用。隨著風光電項目和輸配電網(wǎng)的建設、新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，重要金屬將迎來較長時間周期的增長。數(shù)字化、智能化的持續(xù)深入也將對銅、鋁、鎳、鈷、鋰等有色金屬提出高需求，尤其材料替代的熱潮也將為輕量金屬的高質量發(fā)展和高層次應用打開市場空間。

在供給側結構性改革方面，“雙碳”目標對于加快有色金屬行業(yè)去除高能耗、高排放的產(chǎn)能起到極大的促進作用，為進一步推進產(chǎn)能置換奠定基礎。同時，低碳發(fā)展思路也將推動有色金屬行業(yè)流程的重構和跨界，實現(xiàn)融合發(fā)展。

在推動行業(yè)轉型升級方面，不論是在生產(chǎn)方式上，還是能源結構上，“雙碳”目標都將加快清潔能源替代化石能源的步伐，也為有色金屬的再生循環(huán)利用打開新的機遇。有色金屬本身就是非常優(yōu)質的可循環(huán)利用材料，可通過“自我循環(huán)”提高行業(yè)的綠色發(fā)展水平，同時推動“原生+再生”協(xié)同發(fā)展格局的延伸。

4.2 挑戰(zhàn)

1)能源轉換、新能源替代對傳統(tǒng)技術路線帶來的挑戰(zhàn)。在以傳統(tǒng)能源為主、向新能源轉換的過程中，有色行業(yè)工藝技術與新能源的匹配融合具有波動性大、消納適應性不足、開發(fā)成本較高、占地面積大等特點，尤其新能源消納、存儲、運輸過程中的現(xiàn)存問題，將加速行業(yè)碳減排與能源結構之間矛盾的解決。

2)生產(chǎn)過程中的碳減排水平亟待提升。有色金屬生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的碳排放，相較于能源端，生產(chǎn)端的碳減排面臨的困難更大。目前，各個企業(yè)都在開展各類節(jié)能降碳的技術研發(fā)和項目改造，但很多技術還處在研發(fā)階段，也有待于與其他工藝技術進行融合創(chuàng)新。

3)能源使用和碳排放的成本上升。有色金屬行業(yè)的碳排放主要集中在冶煉環(huán)節(jié)，其排放量占行業(yè)總量的80%?！半p碳”目標下，新能源發(fā)電量占比持續(xù)增加，必將導致終端電價上漲壓力增大，使能源使用成本上升。未來，隨著碳排放相關市場、交易權、交易制度方面逐步完善，企業(yè)還將通過購買指標的方式來踐行減碳義務，這也將增加生產(chǎn)成本。

5 工業(yè)領域及有色行業(yè)降碳策略

5.1 工業(yè)領域降碳策略

5.1.1 制定工業(yè)脫碳戰(zhàn)略，大力推廣綠色能源應用

目前，我國鋼鐵、化工等領域的能源消耗、碳排放尚未達峰，而且碳排放有逐年增加的趨勢。這就要求有關部門盡快從戰(zhàn)略、頂層設計的高度，著力制定工業(yè)脫碳的具體策略，以技術突破為主要手段，構建全新的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

化石能源具有碳排放量較高、副產(chǎn)品多且回收難度大的特點，以清潔能源進行替代能夠從根本上解決其高排放問題。目前，隨著“十四五”規(guī)劃的發(fā)布，風能、太陽能等可再生能源將迎來更大的發(fā)展空間，氫能也將得到快速發(fā)展。工業(yè)領域與新型能源的結合、融入及協(xié)同發(fā)展至關重要。

5.1.2 以科技創(chuàng)新推動低碳技術研發(fā)

我國清潔、低碳技術的研發(fā)應用啟動相對較晚，投入也低于部分國家。各國圍繞“低碳經(jīng)濟”“低碳技術”“碳足跡”等相關技術和理念，進行了大量創(chuàng)新，也形成了寶貴的成果，可為我國推動相關工作提供參考和經(jīng)驗。針對我國未來較長一段時間仍然以煤炭為主的能源結構，也應多元化采用減少碳排放的技術，例如能源系統(tǒng)優(yōu)化技術、燃原料替代技術、生物燃料技術、可回收物循環(huán)利用及加工技術等。在碳捕集、碳封存和利用(CCUS)方面，我國擁有廣闊市場，但相關技術發(fā)展還處于前期，尚未推廣普及。未來，伴隨示范項目的進一步擴大，低成本、大規(guī)模的CCUS技術體系建立后將極大地推動行業(yè)的高質量發(fā)展。

5.1.3 構建清潔工業(yè)市場，出臺配套政策

工業(yè)領域降低自身脫碳成本，依賴于公平、高效的市場機制的建立。建立完善的碳定價機制，是此間的關鍵一環(huán)。在原料端，要提升清潔能源、清潔原材料及配套的競爭力；在生產(chǎn)端，要加大對降碳脫碳工藝技術和設施的投資，最大程度防止碳泄露風險；在產(chǎn)品端，要擴大脫碳、循環(huán)產(chǎn)品的市場需求，并以有效的激勵措施鼓勵循環(huán)價值鏈整合。我國2021年啟動了碳排放權的交易市場，但未來仍然有賴于投資和政策的鼓勵，推動綠色技術與綠色經(jīng)濟的協(xié)同發(fā)展。

5.2 有色行業(yè)降碳策略

5.2.1 提高礦產(chǎn)資源供應和產(chǎn)業(yè)安全

一方面，可以通過新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動、加強海外資源合作開發(fā)，提高資源供給量；同時，也要聚焦城市礦產(chǎn)等寶貴資源，從循環(huán)經(jīng)濟的角度考慮提升我國資源供給水平。另一方面，引導消費減量，加強戰(zhàn)略資源管控、防止無序開發(fā)造成的資源浪費和生態(tài)影響；在節(jié)約與綜合利用方面，開發(fā)更多替代、綠色技術，提高生產(chǎn)率，使單位資源發(fā)揮最大效益。

5.2.2 推進供給側結構性改革

當前，規(guī)模擴張的路徑已經(jīng)不適合有色行業(yè)發(fā)展，要通過優(yōu)化供需結構來繼續(xù)深入供給側結構性改革：一方面，盡快完善相關法律法規(guī)和標準體系，制定準入負面清單，探討高污染、高能耗、高排放的產(chǎn)能。在這方面，要注重上下游產(chǎn)業(yè)鏈的銜接平靜，以聯(lián)動整合的方式增加資源附加值和利用率，提升產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)展水平。另一方面，要擴大輕量化金屬的應用，尤其是以鋁為代表的金屬的應用范圍，以內部挖潛、帶動對外市場。

5.2.3 創(chuàng)新提升產(chǎn)業(yè)鏈水平

要繼續(xù)構建更加靈活有效、多元協(xié)同的行業(yè)技術創(chuàng)新體系，針對節(jié)能降碳新技術、“卡脖子”技術給予大力支持，以政策扶持原創(chuàng)性、顛覆性和關鍵共性技術的攻關，提升行業(yè)的競爭優(yōu)勢。通過對接資本的方式，使資金、優(yōu)惠政策等力量有效發(fā)揮。同時，著重搭載新一代信息技術，使“數(shù)字有色”能夠真正融入行業(yè)發(fā)展的方方面面，推動產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈現(xiàn)代化水平的提高。

5.2.4 推進節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)

要將環(huán)保技術、清潔生產(chǎn)技術轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，將“綠色”貫穿生產(chǎn)加工的全工藝流程[4]。強化熱能梯級利用技術的研發(fā)應用，對不同品位的熱能加以回收利用。在綠色價格機制的建立方面，要發(fā)揮電價的杠桿作用，推動電解鋁等能耗偏高行業(yè)的能源利用效率，并鼓勵其進一步加強應用風、光等清潔能源。尤其值得關注的是，在金屬產(chǎn)品的報廢回收利用方面，要加強對城市礦產(chǎn)的關注，提升資源利用水平。

6 結束語

以實現(xiàn)“雙碳”目標為引領，介紹了歐盟、美國、日本等典型國家“雙碳”目標的實現(xiàn)進展情況，分析了我國主要工業(yè)領域碳減排現(xiàn)狀，針對有色行業(yè)落實“雙碳”目標的思路和舉措提出建議，以期為工業(yè)領域推動產(chǎn)業(yè)調整、加速綠色轉型、推動可持續(xù)發(fā)展提供參考。