碳达峰碳中和先行城市的经验、挑战和启示

闫 晶 张瀚舟

上海市发展改革研究院

0 前言

“双碳”目标确定以来，不仅国家层面将“做好碳达峰、碳中和工作”列入了“十四五”规划重点任务，地方层面也积极谋划提前达峰并力争早日中和。张家口和盐城作为国家级可再生能源示范区和首批新能源示范城市，较早就确立了以非化石能源为主力的能源供给体系，以新能源产业为主导的低碳产业体系，以草原、森林和湿地为主体的全域生态碳汇体系，成为国内“双碳”工作起步早、成效好的代表性城市。总结借鉴两地推进“双碳”工作的先进经验，结合上海实际提出相关建议，助力上海2025年前实现碳达峰。

1 盐城：全方位争当绿色增长体系先行者

盐城是江苏省内面积最大、海岸线最长、滩涂最多、海域最广的地区，也是全国首批新能源示范城市和国家海上风电产业区域集聚发展试点城市。盐城通过产业和能源转型、低碳技术、生态碳汇等，全方位推进绿色低碳发展，目前盐城的新能源全产业链发展已初具规模，森林和湿地也积累了可观的碳汇量。

1.1 构建以新能源为主导的能源供给体系

盐城非化石能源消费占一次能源消费比重达到30%，单位GDP能耗约为0.31 tce。新能源装机规模突破1 000万kW，占全市发电总装机的2/3，预计“十四五”末新能源装机规模将再翻一番，新能源发电量占盐城用电量的比重达到50%。盐城一方面充分发挥582 km海岸线和近海100 m高度年平均风速超过7.6 m/s、远海接近8 m/s的优势，将海上风电装机规模打造成全国第一。另一方面积极构建适合大规模新能源消纳的主网架构，成为江苏省除苏州外电网投资规模最大的城市，通过推进500 KV沿海第二通道规划建设，形成15%～20%的电力外输能力。建成智能化、信息化调度系统，结合新能源发电情况，电网可自动调整火电出力。表1为上海、盐城、张家口非化石能源发展对比。

表1 上海、盐城、张家口非化石能源发展对比

1.2 新能源产业快速崛起，全产业链构建完善

盐城确立了以新能源产业等为主的四大主导产业，2020年盐城新能源产业开票销售规模达到625.2亿元，同比增长15.7%。新能源装备开票销售规模达到507.6亿元，新能源装备规上企业46家。新能源产业链涵盖研发设计、装备制造、资源开发和运维服务等方面，集聚金风科技、远景、上海电气、中车电机、中材科技、阜宁协鑫光伏、天合国能等行业头部企业，形成了以盐城经济技术开发区光电产业园、大丰风电产业园、阜宁风电装备产业园、射阳新能源及其装备产业园、东台风电产业园等五大新能源产业园区为载体的集群发展格局。

1.3 森林和湿地资源丰富，全域生态碳汇优势显著

推进防护林和碳汇林工程，开展沿海百万亩生态防护林工程、碳汇林种植实验等造林行动，年林木采伐量从最高的20.5万方下降至3.1万方，2020年全市森林覆盖面积为528.4万亩，森林覆盖率为15.3%；完成碳汇林种植1 000亩，盐城森林碳汇能力估算可达9 000万t/年。坚持湿地开发和修复并重，全力推进东部沿海地区退化湿地修复、自然岸线修复，盐城湿地面积76.9万公顷，其中近海与海岸湿地面积52.2万公顷，人工湿地面积20.8万公顷，自然湿地保护率达61.8%。盐城黄海湿地申遗成功，不仅是江苏省首项世界自然遗产，也是全球第二块潮间带湿地遗产。

2 张家口：国家级可再生能源示范区助力提前碳中和

张家口正在制定碳达峰、碳中和一体化建设方案。一是按照全领域社会边界碳中和思路，结合各领域重大项目碳减排和张家口草原、湿地生态碳汇资源，争取2030年前减排85%以上，2045年前实现碳中和。二是按照能源领域率先中和思路，将外输的可再生能源对应的碳减排量抵扣自身排放总量，力争2023年左右在能源领域实现碳中和。同时，为充分利用风、光等非化石能源资源，张家口在氢能制备和应用、电网建设、电力交易机制方面大力布局、大胆创新，可再生能源发展达到国际一流水平。

2.1 张家口是首个也是唯一一个国家级可再生能源示范区

2015年7月，国务院批复可再生能源示范区以来，张家口在可再生能源应用方面取得了13项国内外第一。截至2020年底，盐城可再生能源装机规模突破2 000万kW，其中风电装机达到1 380万kW，可再生能源装机占比达到71.6%，发电量占比达到51.5%，成为全国非水可再生能源最大地级市。可再生能源占终端能源消费比重约30%，处于国际领先水平。建成集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体的张北国家风光储输示范工程，覆盖太阳能多组件和跟踪布置、高倍聚光、大容量逆变器、5 MW大容量陆上风电、100 MW压缩空气储能装置，打造了风光储输尖端前沿技术高地。

2.2 绿氢制备和燃料电池公交车形成氢能发展的张家口特色

示范区充足的可再生能源资源为零碳制氢提供了丰富的电力来源，张家口制定了“1+N”政策体系推进氢能产业发展，先后出台《氢能张家口建设规划（2019-2035年）》《氢能张家口建设三年行动计划（2019-2021年）》《张家口市主城区加氢站布局规划（2019-2035年）》《张家口市支持氢能产业发展的十条措施》等一系列政策文件，形成较为完备的氢能产业规划政策体系。张家口建成国内首个风电制氢示范项目——沽源风电制氢综合利用示范项目，并开工建设了壳牌绿色氢能一体化示范基地和海珀尔二期制氢等资源保障项目，张家口年产H2达到1 400 t，累计投运304辆氢燃料电池公交车，规模位居全国第一。

2.3 新建输送通道为大规模新能源外输打开了空间

为突破本地新能源消纳能力不足的瓶颈，张家口依托国网电力公司于2020年6月并网运行了张北500 KV柔性直流工程，创下12项世界第一，为破解新能源大规模开发利用世界级难题贡献了中国方案。当年8月投运的张北至雄安新区1 000 KV特高压工程，不仅是雄安新区的第一条特高压输电线，更是打通了“河北两翼”绿电通道。两条输送通道建成投运，为可再生能源并网容量的进一步提升提供了物理支撑。

2.4 四方协作机制为新能源发电上网提供了坚实的制度保障

张家口创新性建立“政府+电网+发电企业+用户侧”的四方协作机制，开启了可再生能源电力市场化交易的先河，实现了电供暖和燃煤集中供暖具备同等经济性，打破了电供暖推广的瓶颈。截至2020年底，四方协作机制累计交易电量14亿kWh，相当于减少燃煤45万t，减排CO2111万t，减少企业和用户电费支出近3.5亿元。

3 两市推进“双碳”工作仍然面临问题和挑战

尽管张家口和盐城在“双碳”工作中取得了先发优势，但在推进过程中仍面临诸多难题，主要包括区域和重点领域碳排放、碳汇能力测算不够精确，重点项目用能增长导致碳达峰、碳中和年份存在不确定性等问题。此外，新能源本地消纳不足，电力外输通道建设滞后，新能源电力外输的碳减排如何在本地体现，是资源禀赋较为充足但自身用能负荷不足地区面临的主要挑战。

3.1 碳排放和碳汇能力“家底”难以摸清

在碳排放总量测算方面，按照生态环境部、国家气候战略中心发布的《省级二氧化碳排放达峰行动方案编制指南》，对省级达峰方案中的碳排放边界、核算方法、目标确定等核心要素进行了规范，但对地市和行业企业编制达峰行动方案缺少支撑。在调研中，张家口和盐城相关单位均表示全市碳排放总量仍无法准确测算，主要原因包括分部门能源消费拆分比例不适用于每个城市，工业化石能源消费量仅统计规上企业，交通业能源消费各地统计口径不一致等，加大了各地碳排放总量测算的难度和偏差。在碳汇能力估算方面，森林碳汇计量需要根据各类林木的面积、蓄积量等基础数据进行测算。在实际测算中，各地尚未开展新一轮林木资源清查工作，仍采用上一轮的清查数据。2015年国家林草局停发森林碳汇计量单位资质证书，相关计量标准、方法正在修编，湿地、冻土等碳汇测算方法过于专业，各地碳汇能力和潜力估算面临诸多难点。

3.2 碳达峰、碳中和年份和目标难以确定

调研发现，目前张家口和盐城均未最终明确碳达峰、碳中和年份，由于存在包括电厂新建战略备用机组、化工行业建设自备电厂、钢铁行业“长流程改短流程”新上装置等不确定因素，会导致碳排放量出现突增，同时重点耗煤项目的关停时间也会影响达峰年份和峰值水平，因此各地都不敢轻易作出承诺。

3.3 发展新能源离不开煤电的托底保障

尽管张家口和盐城是我国新能源装机和发电规模领先的城市，但是电力安全托底仍然要依靠煤电，如张家口电煤占比达到90%以上，盐城电煤占比将近80%，且两个城市都没有燃气电厂。由于新能源发电存在波动性和受外部环境影响大等特征，无法很好匹配用电侧的需求，出于供电可靠性和稳定出力的需要，随着新能源发电规模的不断提升，配套的煤电调节机组规模也必须相应增加。

3.4 新能源发电上网无法保证，弃风弃光难以避免

张家口本地新能源消纳能力有限，新能源电力外送条件相比新疆、甘肃、青海较好，但电网建设速度仍无法满足新能源迅速发展对电力接入和输送的需求，弃风、弃光比例分别为2.66%、2.84%。盐城“十四五”末新能源装机规模将翻一番，为避免弃风、弃光，未来仍需进一步加强新能源接网消纳和电力外送通道建设。

4 启示与建议

“十二五”以来，上海紧密围绕党中央、国务院和上海市委、上海市政府要求，贯彻落实生态文明建设和绿色发展总体部署，牢固树立“以亩产论英雄”“以效益论英雄”“以能耗论英雄”“以环境论英雄”的导向，重点领域和重点区域节能减排工作取得积极成效，上海市CO2排放量维持在2.0亿t左右，煤炭消费量从2011年的6 142万t大幅下滑到2020年的4 180万t、降幅达32%。“十四五”是上海锁定碳达峰目标的关键时期，也是展望碳中和框架蓝图的战略窗口期，需要妥善处理好经济增长与节能减排的长期均衡关系。结合张家口和盐城“双碳”工作经验，本文提出4点建议。

4.1 摸清家底，完善碳排放核算方法和预测模型

制定符合上海化石能源消费特征的分行业、分品种碳排放核算方法，基于各行业能源消费情况，调整化石能源消费拆分比例。加强工业、交通、建筑等重点行业的能源消费统计，完善碳排放核算及预测模型。通过碳排放清单、核算和预测模型、在线监测等方法，准确测算上海市、分行业、分能源品种的碳排放量，为率先碳达峰和引领碳中和奠定科学的理论基础。

4.2 安全为本，有序安排能源和减碳设施

上海具有能源消费总量大、城市供电可靠性要求高，却处于主要能源通道末端、土地和岸线资源紧张等特征，从确保城市平稳运行的角度看，近中期本地化石能源发电仍将占据主导地位，尤其是煤电调峰“托底保供”作用不能忽视。远期则应逐步过渡到以新能源发电+储能为主力、以煤电和气电战略备用+CCUS为辅助的电源结构，最终实现零碳电力。

4.3 转换动能，培育和壮大低碳相关产业

推进全面绿色转型是实现经济增长和“双碳”目标的根本路径。紧密结合全球科技创新中心建设，发挥上海市核电装备制造、氢能全产业链发展优势，前瞻布局节能、减碳、低碳、零碳、负碳技术和相关产业。开发晶体硅、钙钛矿电池、储能、超导材料、CO2制生物燃料、化学品等新技术、新材料和新产品，培育碳排放监测和核算、碳资产管理、咨询服务等现代服务性产业。完善绿色金融发展体系，释放低碳产业增长潜能。

4.4 科学施策，合理制定“双碳”目标举措

在指导思想上，要树立和坚持正确的战略观和全局观，形成与碳中和相适应的发展理念、治理体系、生产和生活方式，紧抓绿色金融、低碳技术、产业转型、城市升级等重大发展机遇，逐步构建绿色低碳循环经济体系。在基本原则上，应秉持系统性思维和开放式理念，有效规避和防范能源安全、供需错位，单领域脱碳与经济社会系统脱节等矛盾和风险，确保低碳转型与技术进步、产业接续、稳岗就业、民生改善的有效衔接。在目标路径上，应基于重点行业能耗、碳排放历史和变化规律，科学研判经济社会发展趋势，合理制定碳达峰、碳中和阶段性目标和适应性举措，为绿色转型与“双碳”目标协同发展发挥好引领示范作用。