碳达峰、碳中和背景下江苏工业面临的挑战、机遇及对策研究

李永明 张明

[摘要]做好碳达峰、碳中和工作，是“十四五”及今后一段时期推动经济高质量发展和生态环境质量持续改善的重点任务。“十三五”以来，江苏工业碳排放量逐年下降，且碳排放强度呈逐年下降趋势，从重点行业来看，2015—2017年高耗能行业碳排放量基本趋于稳定，高耗能产业产量保持稳定。在全国实现绿色转型的背景下，江苏工业既面临产业结构优化和能源转型革命等严峻挑战，同时也蕴藏着新能源和新兴产业加快发展的重大机遇。为使江苏在全国率先实现碳达峰，基于国内理论研究及现状的数据分析，建议尽快研究制定实施全省碳排放达峰专项规划，分步、分地区、分行业开展碳达峰行动，构建“低碳产业结构、低碳能源结构、低碳技术结构”体系，践行江苏“争当表率、争做示范、走在前列”新使命，为长三角地区的绿色低碳转型提供样板，为全国低碳发展探索新路。

[关键词]碳达峰;碳中和;绿色低碳;江苏工业

2020年9月22日，习近平总书记在联合国大会上郑重宣布，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1。中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”作为2021年要抓好的重点任务2。江苏省委十三届九次全会上，娄勤俭书记指出：作为经济大省，我们要坚定不移推进产业结构和能源结构调整，实现减污降碳协同效应，努力在全国达峰之前率先达峰3。我国工业领域二氧化碳排放占总排放量的80%左右，在大力倡导低碳发展的背景下，工业发展既面临机遇也面对挑战。江苏要在全国率先实现“碳达峰”目标，工业及能源的转型发展成为关键。

一、 碳达峰、碳中和基本概念

1. 碳达峰、碳中和的理论基础

学术界围绕中国碳排放的社会经济影响、峰值预测及实现路径展开了大量研究。一是碳排放的社会经济影响。王勇等模拟评估中国在2025年、2030年和2035年实现碳排放达峰的经济影响，提出碳排放达峰对社会经济影响的正向性[1]。刘宁宁在对江苏省制造业发展和能源消耗分析的基础上，运用能源消耗强度指标来分析江苏省制造业碳排放情况，得出影响制造业碳排放的因素有制造业规模、内部结构和内部能源消费结构[2]。二是碳排放的峰值预测。周莹莹等测算2005—2013年江苏工业行业区域碳排放，分析碳排放总量、工业细分行业碳排放以及主要工业行业碳排放量的区域分布状况[3]。卢娜等测算江苏不同情景下碳排放达峰时间，提出有效实施低碳发展战略有利于江苏省早日实现经济和环境的可持续协调发展[4]。曹丽斌等对长三角地区二氧化碳排放进行研究，发现其虽然呈逐年增加的趋势，但是增长率在降低[5]。卢娜等检验江苏经济增长和碳排放之间的关系，测算了不同情景下碳排放达峰时间，研究结论表明有效实施低碳发展战略有利于江苏省早日实现经济和环境的可持续协调发展[6]。张立等从碳达峰的定义及判断标准入手，提出了1套适用于中国城市碳达峰的评估体系[7]。三是碳达峰的实现路径。李治国等通过制造业碳经济、能源和环境系统三系统耦合模型和系统耦合协调度模型，总结出制造业“压力一倒逼”机制下的达峰机理，为实现制造业碳排放达峰，规划具体的碳排放达峰路径[8]。胡鞍钢提出中国要实现2030年前碳达峰核心目标，须建立倒逼机制，分为四个十年阶段、八个五年规划，逐步推动绿色改革绿色创新[9]。余碧莹等从自下而上的行业视角，研究了中国中长期CO2排放的总体目标和实现路径，针对重点领域和行业提出了建议[10]。

综上所述，已有的碳排放相关研究大多数集中在国家、城市群以及个别地方，无论从社会经济影响、碳排放峰值预测还是碳达峰实现路径，均立足于全社会层面。对于工业领域的行业研究较少，已有大部分研究集中在碳排放总量及区域分布，鲜有具体到工业重点细分行业的研究。据此，本研究拟基于江苏规上工业企业能源消耗数据，梳理工业领域行业碳排放情况，探讨碳达峰、碳中和对江苏工业发展的挑战及机遇，提出江苏工业领域碳达峰路径，为长三角地区的绿色低碳转型提供样板，为全国低碳发展探索新路。

2. 碳达峰、碳中和的基本概念

碳排放与经济发展密切相关，经济发展需要消耗能源。碳排放的外部强约束正在形成，碳达峰、碳中和成为未来发展最迫切的任务之一。碳达峰是指二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点，标志着碳排放与经济发展实现脱钩（图1）[11]。结合国际经验，达峰后仍需至少5年时间检测证明，碳排放至少持续5年处于下降态势，才能表明该地区已碳达峰。

所谓碳中和，是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的二氧化碳，与通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消，实现二氧化碳“净零排放”。碳达峰与碳中和紧密相连，前者是后者的基础和前提，碳达峰时间的早晚和峰值的高低直接影响碳中和实现的时长和实现的难度[11]。实现碳达峰、碳中和目标，从根本上要促使社会经济绿色低碳循环发展。“低碳产业结构、低碳能源结构、低碳技术结构”体系，既能解决我国资源环境生态问题，又是实现碳达峰、碳中和目标的首位途径。

发达国家和地区碳达峰进程的研究表明，碳达峰进程有其突出特征。在社会经济发展水平较高时，通过产业结构优化，调整石化与非石化能源比例以进一步降低碳排放并实现碳达峰，具体表现在：

[①]经济发展程度较高。伴随着城镇化进程和發展，能源需求逐步上升。各国和地区达峰前经济社会发展程度较高，由各项基础设施大规模建设导致的能源消费需求大幅降低。

②产业结构优化。三次产业结构不断优化，同时随着制造业分工更加细化，企业产前、产中、产后服务会从生产领域分离出来，各达峰国家已经进入服务业主导的经济发展阶段，同时碳排放峰值出现前高耗能工业品产量已达峰。

③清洁低碳能源利用高。在经济增长和能源需求增加的同时，持续削减煤炭发电，大力发展风能、太阳能、水能、海洋能、生物质能和地热能等，实现清洁能源代替火力发电。

二、 江苏工业碳排放现状

“十三五”以来，江苏三次产业结构持续优化，但工业经济贡献比重保持基本稳定。“十三五”期间江苏工业增加值占GDP比重基本维持在39%左右。制造业占工业比重基本在90%以上，传统行业占比60%以上1，多数处在价值链的中低端，存在产业结构偏重、能源结构偏煤等问题，导致单位工业增加值能耗较高，成为碳排放大户。

本文选取江苏规上工业企业能源消耗数据2，在计算二氧化碳排放量时主要针对煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气等8种能源，并采用《IPCC国家温室气体清单2006》公布的相关系数和方法测算工业的碳排放量。碳排放总量公式：

其中CE表示二氧化碳排放总量;[CEi]表示第i种能源的碳排放量;[Mi]表示能源消费量（万吨）;[Ni]表示折算标准煤系数;[ECi]表示碳排放系数;44/12表示二氧化碳转化系数。

1. 江苏工业碳排放及碳排放强度

（1）工业整体概况

从能耗现状看，2020年全省规上工业能耗2.65亿吨标准煤（图2），比2005年增长64.33%，年均增长3.37%。“十二五”期间全省规上工业能耗年均增长1.69%，“十三五”期间年均下降1.55%3。

从碳排放量及增速来看，2020年全省规上工业碳排放总量6.2亿吨（图3），较2005年年均增长3.26%。其中，“十二五”期间，全省规上工业碳排放总量累计增长4.96%，年均增长1.22%;“十三五”期間，全省规上工业碳排放总量累计下降7.44%，年均下降1.92%。“十三五”期间，碳排放总量增速得到控制（图4）。2006年之后碳排放增速在波动中减缓，除2006年、2007年、2010年个别年份外，整体增速均保持在10%以内。

从碳排放强度来看，2005—2020年碳排放强度呈逐年下降趋势，2020年碳排放强度为1.55吨碳/万元（图3）。其中，“十二五”期间全省规上工业碳排放强度年均下降5.08%，“十三五”期间年均下降8.58%，表明江苏规上工业碳排放得到显著改善。

江苏工业碳排放主要来源于煤炭类能源的消费。从2005—2020年来看，煤炭类能源消耗产生的碳排放量占碳排放总量70%以上（图5），近几年呈现下降趋势。其他能源中，汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气消耗量较小。

2. 重点行业碳排放情况

从行业能耗来看，鉴于数据可获取性，选取2006年、2013年、2015—2017年江苏工业各行业能源消耗量（万吨标准煤）作为样本（表1），冶金、石化、纺织、轻工、建材五大行业能耗合计占比基本保持在80%左右（图6）。其中，2017年上述五大行业能耗占比分别为27.47%、22.63%、11.62%、13.82%和6.24%，建材能耗占比2017年较2006年下降5.04%。

从行业碳排放量来看（表2），2015—2017年，冶金、石化、纺织、轻工和建材行业碳排放量位居前五，且近年来碳排放量基本趋于稳定（图7）。

3. 江苏工业实现碳达峰的基础

根据江苏工业碳排放实际，江苏工业有基础有能力率先实现碳达峰，体现工业大省的“责任担当”。一是碳排放强度逐年下降。“十三五”以来，江苏工业碳排放量逐年下降，且碳排放强度呈逐年下降趋势。从工业重点行业来看，2015—2017年高耗能行业碳排放量基本趋于稳定，高耗能产业产量保持稳定。二是产业结构不断优化。传统产业改造提升步伐加快，推动传统行业数字化、网络化、智能化转型;先进制造业加速壮大。2020年全省战略性新兴产业占规模以上工业产值比重达37.8%，比2019年提高5个百分点;高新技术产业产值占规模以上工业比重达46.5%，比上年提高2.1个百分点1。三是清洁低碳能源利用力度持续加大。江苏积极发展利用清洁低碳能源，降低对传统能源的依赖。海上风电装机规模居全国第一，光伏发电累计装机居全国前列，分布式发电市场化交易试点数量亦居全国第一。四是节能环保行动广泛开展。持续实施能效领跑行动和“百千万”行动2，支持一批节能改造、绿色制造和节能环保项目。截至2019年底，累计创建国家绿色工厂147家、绿色园区11家、绿色供应链管理企业7家3。2020年省政府印发《关于推进绿色产业发展的意见》，加快推动绿色产业高质量发展。

三、 碳达峰、碳中和对江苏工业发展的挑战及机遇

1. 挑战

传统产业低碳转型迫在眉睫。冶金、石化、纺织、轻工、建材是江苏碳排放量最大的五大行业，占工业80%左右的碳排放。为实现碳达峰、碳中和目标，传统产业须加快结构转型，严格控制增量与调整优化存量相结合，尤其须严格控制高耗能行业新增产能。因此，江苏相关企业将面临大幅降低落后产能规模、制造成本上升、开发应用新技术等诸多挑战。例如，对于钢铁产业，江苏产量规模位居全国第二，作为碳排放量最大的制造行业，近年来随着节能减排力度不断加大，碳排放强度呈下降趋势，但由于体量大和行业工艺的特殊性，碳排放总量控制压力仍十分巨大。对于煤炭产业，最直接的挑战是面临替代能源竞争，倒逼企业开展绿色开发和产品转型。对于石化产业，江苏是全国重要的石化生产基地。石化行业作为能耗大户首当肩负碳减排压力，石化企业面临从能源资源生产到石化产品制造等各个环节实现低碳化的任务。

粗放型产业发展模式难以为继。碳达峰、碳中和战略意义不仅是实现碳减排，还将带动工业经济发展方式发生根本性变革。江苏工业面临由粗放型向集约型转变、由高碳经济型向低碳经济型转变、由不可持续性增长向可持续性增长转变、由数量型增长向质量型增长转变等挑战。发展目标方面，由片面追求总量和速度转向质量和效益;发展手段方面，由制造要素扩张转向以科技创新提高效率和效益;发展途径方面，由铺新摊子、上新项目、扩大投资规模等转向充分利用现有基础更新、改造和挖潜。这意味着江苏工业高投入、高消耗、高排量的发展时代一去不复返，迎来的是极致精细化管理、高效节能技术创新、低碳技术创新、专业化服务转型等诸多挑战。

传统能源结构调整任重道远。江苏能源结构偏煤，减碳压力巨大。加快能源低碳转型，重塑能源消费和利用方式迫使诸多环节面临技术挑战，如消费、供给、输送、存储、市场机制等。例如，在供给环节，面临持续提升新能源发电效率的挑战;在输送环节，面临综合优化电力、热力和燃气输送网络的挑战;在存储环节，面临开发高能量密度、高安全性的新一代电池和新型储能技术的挑战;在消费环节，面临开展氢能和电气化交通、碳捕捉和回收利用、绿色低碳建筑等相关技术的挑战。

2. 机遇

新兴产业迎来发展契机。碳达峰、碳中和战略为特高压、储能、能源互联网、新能源汽车、新材料等新兴产业带来新一波发展机遇。特高压产业。特高压输电具有输送损耗低、容量大、距离远等优势，相比传统高压输电，损耗可下降约60%，通过降耗间接减少碳排放，更利于清洁能源由资源丰富的地区向能源消费集中地区高效输送。储能产业。储能技术可有效解决新能源发电的随机性、波动性，有效调节电网电压、频率及相位的变化，是光伏、风电等发电安全并入常规电网的便利途径，新能源迅猛扩张将推动储能产业加速发展。能源互联网产业。能源互联网涉及能源生产、传输、存储、消费等多个环节，对优化能源资源配置、提高能源利用效率、推动能源供应与工业生产需求互联互通具有重要意义。江苏凭借良好的产业基础有望迅速扩大产业规模。新能源汽车产业。随着国内汽车保有量增长，我国道路交通的碳排放增速一直居高不下，碳达峰战略目标给汽车电动化再次注入强劲的发展动力，新能源汽车替代燃油车趋势不可逆转。江苏新能源汽车龙头企业集聚发展，综合竞争力不断增强，为抢抓全球需求共振和国家政策红利的双重机遇提供了有力支撑。新材料产业。碳达峰、碳中和战略目标为特定细分新材料领域带来发展机会，例如发电端所需的光伏银浆、用电端所需的镍钴磁材等。另外，我国是塑料产销第一大国，可降解塑料的应用将成为降碳重要途径，既减少了传统塑料生产和焚烧产生的碳排放，又可在生产制造中大规模综合利用二氧化碳。

新能源行业或将呈现倍数发展。能源结构的绿色低碳发展是实现碳达峰、碳中和的最重要路径，可再生能源将在我国能源结构转型中扮演关键角色，光伏、风电、水电等产业将迎来加速发展。（1）光伏产业。随着环保形势日趋严峻和光伏发电经济性的凸显，光伏将逐步成为主要能源之一，江苏光伏产业有望呈现较快增长态势。（2）风电产业。陆上风电已走向平价，需求持续向好。江苏“十四五”规划已明确提出整合资源、有序发展海上风电，以海上风电为主的全新增长点在实现大规模平价后有望推动风电产业二次强劲增长。（3）氢能产业。氢能具有能量密度大、零污染、零碳排的优点。随着燃料电池装机量不断增加，加氢站将会大规模投建，拉动氢能产业链快速发展。

传统产业转型孕育新机遇。碳达峰、碳中和的目标，为传统产业催生了一系列新的发展机遇。（1）钢铁行业，“十四五”期间废钢产业发展将迎来政策加码，行业快速发展。（2）煤炭行业，碳回收利用不仅是碳减排的关键技术之一，而且实现了二氧化碳资源化，碳达峰、碳中和战略将为碳回收、碳捕集产业化发展提供了商业机遇。（3）建材行业。预制钢筋混凝土结构、预制轻量钢结构、预制集装箱房屋等装配式建筑节能减排效益明显，预计行业将迎来更好的市场机遇。

四、 江苏工业实现碳达峰的路径建议

进入“十四五”时期，北京、上海、浙江、广东、安徽等地区都已明确提出要实现或率先实现碳达峰。江苏须主动顺应当今世界绿色发展和可持续发展的时代潮流，紧扣国家碳达峰、碳中和战略目标和全省工业转型升级内在需求，贯彻落实新发展理念和高质量发展要求，按照“突出重点、优化结构、分步实施、协同推进、示范引领”的原则，制定实施碳达峰专项规划，推动重点行业及重点地区率先碳达峰。积极构建“低碳产业结构、低碳能源結构、低碳技术结构”体系，加快推动传统产业提档升级、新兴产业集群发展，进一步做强低碳产业链;调整优化能源结构，加快清洁能源产业发展;建立绿色低碳技术创新体系，加速推动关键领域技术突破。努力在全国率先实现碳达峰，践行江苏“争当表率、争做示范、走在前列”新使命，为长三角地区的绿色低碳转型提供样板，为全国低碳发展探索新路。

1. 制定和落实省级专项发展规划，统筹碳达峰全省布局

围绕国家及省碳达峰、碳中和目标，科学制定碳达峰行动方案，分步、分地区、分行业开展碳达峰行动。针对钢铁、石化等高碳行业，编制重点行业碳达峰行动方案和路线图。鼓励有条件的地区率先实现碳达峰，尽快研究提出碳排放总量控制目标和落实方案，探索差异化低碳发展模式的“试验田”。将低碳发展要求全面融入制造业发展规划。“十四五”及以后的规划中，始终坚持设定较为积极的节能目标，将碳达峰目标作为重点地区、主要行业的硬约束，形成协同实现低碳发展和碳减排目标的合力。合理设定碳达峰时间。全国力争于2030年前实现碳达峰，作为经济和工业大省，江苏需在全国达峰之前率先碳达峰。同时综合考虑到江苏工业发展、产业结构、能源结构等实际情况，在第十五个五年规划中期实现碳达峰比较适宜。

2. 以绿色发展倒逼产业结构优化，培育绿色经济新动能

加快传统产业转型升级。综合运用经济、法律、技术与环保、质量、安全等多方位手段，严格控制增量，调整优化存量，支持优势产能国际合作，着力推动钢铁、石化、化工等传统高耗能行业转型升级，促进传统企业围绕产业链、产品链、价值链高端跃升，使部分行业率先实现碳达峰。培育壮大新产业新动能。围绕发展壮大绿色环保、生物技术、新一代信息技术、新能源、新材料等新兴产业，加快物联网、车联网、大数据、区块链等数字产业链布局，前瞻谋划一批未来产业，培育壮大新动能，构筑未来发展新优势。打造先进制造业集群和韧性产业链体系。实施产业基础再造和“产业强链三年行动计划”，紧紧围绕13个先进制造业集群战略布局，以行业龙头企业为牵引、重点园区为载体，围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，突出抓创新、强主体、拓开放、促融合，推动产业链、创新链、人才链、政策链相互贯通，打造一批参与全球产业竞争、体现江苏制造优势的世界级先进制造业集群，切实以集群培育带动产业转型升级。

3. 构建绿色低碳技术创新体系，加速推动关键领域技术突破

依托骨干企业、高校和科研院所，设立省级碳减排、碳中和研究平台，加大对碳减排、碳中和相关重大技术攻关项目的立项和建设力度，系统深入开展关键技术的攻关和研究。编制绿色低碳领域前沿性、颠覆性技术清单，大力发展规模化储能、智能电网、分布式可再生能源和氢能等深度脱碳技术，研发碳捕集、利用和封存技术，加快发展和推广电动汽车、氢燃料汽车，推广节能高效用能设备。研发实现资源循环利用的链接技术，着力研发风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热等绿色能源开发利用关键技术。大力推广节能颠覆性创新技术，促进绿色低碳经济可持续发展。

4. 发挥市场和政府的作用，提升低碳经济治理能力

加快整合现有财政专项资金，对低碳发展的重大项目和科技、产业化示范项目采取激励、奖励或者贴息贷款等方式给予支持。建立低碳产业引导基金，吸引投资节能环保、低碳清洁新能源和碳交易领域的民间产业基金，撬动社会资本在省内投资低碳相关产业。积极参与全国碳排放交易市场建设，创新市场化节能减排手段，培育壮大一批碳交易、碳资产管理服务公司。创建一批零碳城市、零碳园区、零碳工厂，推动长三角生态产品交易中心、南京市南部新城中芬低碳生态示范区、常州碳排放权交易市场建设，支持符合条件的地区创建国家低碳城市。加强能耗强度目标监测预警和目标责任评价考核，对重点高耗能企业实施能耗在线监测。“一企一策”指导重点企业制定节能技术改造方案，支持企业建立能源管理中心，力争实现工业能源消耗零增长。促进钢铁、建材、化工、有色金属等行业实现碳排放零增长。严格落实重点用能地区及單位“双控双降”目标责任制，完善考核指标、程序和评价方法，实行差异化的考核考评机制，按年度对各地区、行业主管部门、重点用能单位实施目标责任考核考评。

参考文献：

[1] 王勇，王恩东，毕莹.不同情景下碳排放达峰对中国经济的影响——基于CGE模型的分析[J].资源科学，2017，39（10）：1896-1908.

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[3] 周莹莹，李美瑢，郑锦，等.江苏省工业行业区域碳排放测度——基于37个细分工业行业研究[J].环境与发展，2018，30（8）：1-3.

[4] 卢娜，蒙萌萌.碳减排情景下江苏省碳排放达峰时间测算[J].中国经贸导刊（理论版），2018（5）：25-26.

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[11] 王金南，严刚.加快实现碳排放达峰 推动经济高质量发展[N].经济日报，2021（1）.

Abstract：To do a good job in achieving peak carbon dioxide emissions and carbon neutral is the key task of promoting high-quality economic development and sustainable improvement of ecological environment quality during the 14th Five-Year Plan period and even in the future. Under the background of achieving peak carbon dioxide emissions and carbon neutral in China， the industry of Jiangsu Province is facing not only severe challenges such as industrial structure and energy structure adjustment， but also great opportunities for the rapid development of new energy and emerging industries. In order to take the lead in achieving peak carbon dioxide emissions in Jiangsu Province， it is suggested that the province's special plan for reaching the peak of carbon dioxide emissions should be studied and implemented as soon as possible， the action of reaching the peak carbon dioxide emissions should be carried out step by step， by region and by industry， the system of "low-carbon industrial structure， low-carbon energy structure and low-carbon technology structure" should be constructed， and the new mission of "striving to be an example， a demonstration and a leader" should be carried out in Jiangsu Province， it provides a model for the green and low-carbon transformation of the Yangtze River Delta region and explores a new way for the low-carbon development of China.

Key words：peak carbon dioxide emissions; carbon neutral; green and low-carbon;industing in Jiangsu

作者简介：李永明（1972-），男，江苏省经济和信息化研究院院长，研究方向为工业经济;张明（1988-），女，硕士，江苏省经济和信息化研究院中级经济师，研究方向为产业经济。