北大荒集团“双碳”及碳汇产业“十四五”规划研究

王大庆 曹菲 王玲 刘佳斌 赵伟 王宏燕、

（1.黑龙江省农垦管理干部学院北大荒战略与经济发展研究中心 2.海口经济学院 3.东北农业大学）

2021年10月20日，国务院发布了《2030年前碳达峰行动方案》，提出推进农业农村减排固碳。该文件是大力发展绿色低碳循环农业的纲领性文件，是北大荒集团“十四五”落实国家“双碳”目标的指引。北大荒集团在担当国家粮食安全“压舱石”，努力形成农业领域航母过程中，面对加快产业升级构建绿色低碳高质量发展模式的战略机遇，集团固碳减排工作进行较早，潜力巨大，将为国家落实“双碳”战略作出突出贡献。“十四五”期间，北大荒集团将应围绕保护性耕作与土壤有机质提升固碳、林业碳汇、可再生能源减排、草原固碳等项目，做实管理主体、做强研究主体、做优运营主体，构建国家绿色低碳农业先行区、样板区、示范区。

一、北大荒集团“双碳”现状和潜力分析

北大荒集团固碳减排途径包括以下三个方面：一是北大荒集团能源投入主要包括第一、二、三产业以及生活消费所消耗的能源投入量；可再生能源减排部分包括生物质能源化利用、光伏和风能发电抵扣减排部分。二是北大荒集团固碳部分主要包括农林草等主要生态系统，固定途径有土壤固碳、作物固碳、草原固碳、森林固碳。三是农业减排部分主要为能源投入CO2排放、化学品投入N2O排放、土壤N2O排放、稻田CH4排放、秸秆焚烧CO2排放、牲畜肠道CH4排放、粪便管理过程中CH4和N2O排放。

（一）碳排放现状分析

1.能源碳排放现状分析

（1）能源类型碳排放现状分析

北大荒集团总能源碳排放在2013年达峰，2020年排放总量为1296万吨，按照能源消耗分类计算，能源消耗碳排放从高到低顺序为原煤>外购热力>电力排放>柴油>汽油（如图1所示）。

图1 北大荒集团能源投入碳排放量

（2）能源产业碳排放现状分析

按照能源产业结构来计算，各产业能源消耗从高到低顺序为第二产业（27.12%）>第三产业（24.58%）>第一产业（24.44%）>生活消费（23.85%）。2020年四个部分碳排放趋于接近（如图2所示）。

图2 北大荒集团产业能源碳排放量

2.农业系统碳排放达峰情况分析

2019年农业系统碳排放达到峰值。2020年农业生产系统碳排放从高到低顺序为稻田甲烷排放（39.93%）>肥料农药农膜排放（26.93%）>能源投入排放>（14.35%）土壤N2O排放（13.81%）>牲畜肠道和粪便排放（4.97%）（如图3所示）。

图3 北大荒集团农业温室气体排放量

3.“能源+农业”碳排放占比分析

北大荒集团能源总排放占比50.9%，其中8.2%为农业能源排放；非农业能源排放为42.7%；农业排放为57.3%，农业排放超过非农业排放总量（如图4所示）。

图4 2020年北大荒集团温室气体总排放量

（二）农林草生态系统固碳现状分析

2020年农林草总固碳量为40809万吨，耕地土壤固碳量达到27321万吨，占农业总固碳量的67%；林业固碳量为10699万吨，占比26%；草原固碳量为2789万吨，占比7%（如图5所示）。

图5 2020年农林草固碳现存量

（三）农业碳达峰、碳中和情况分析

1.农田系统碳排放与碳固定差值分析

农田系统平均单位耕地面积碳排放与碳固定差值在2012年达到峰值，2020年降到3.84吨/公顷，农田系统碳排放2012年达峰（如图6所示）。

图6 北大荒集团单位耕地面积碳排放与碳固定之差

2.农业碳中和情景判断

农业碳中和分为以下三种情景：（1）有机农业已经是碳汇，每年固碳减排量为3.5吨/公顷。（2）保护性耕作的农田，秸秆还田率达到90%的旱田，每年土壤有机质增长率为0.1%～0.32%，每年固碳量为0.96～1.42吨/公顷，以北安分公司旱田为例分成四种情景如表1所示。（3）水田由于甲烷的排放占比为总排放的22.9%，达到碳中和难度很大。

表1 旱田固碳排放四种碳中和情景

（四）北大荒集团在农业固碳中的贡献

1.土壤有机质提升固碳贡献

由于北大荒集团从2014年开始全面秸秆还田，秸秆还田率90%以上，因此北大荒集团单位耕地面积土壤固碳量显著高于黑龙江省地方，与黑龙江省土壤固碳量呈现逐年降低的趋势相反，北大荒集团土壤固碳量自2017年之后开始逐年提升，且与黑龙江省单位耕地固碳量差距逐渐拉大，由2012年的13.84吨/公顷上升到2020年的17.73吨/公顷（如图7所示）。

图7 黑龙江省与北大荒集团单位耕地面积土壤固碳量

2.作物高产固碳贡献

北大荒集团作物单产高于黑龙江省单产，因此北大荒集团单位耕地面积粮食固定的CO2当量（产量+秸秆带来的碳固定）明显高于黑龙江省的平均值。从2010年到2019年，北大荒集团单位耕地面积由作物引起的固碳量比黑龙江省提高6.72～10.13吨/公顷（如图8所示）。

图8 黑龙江省与北大荒集团单位耕地面积作物固碳量

（五）“十四五”可交易可培育“双碳”项目潜力分析

1.可交易的项目潜力分析

（1）保护性耕作与土壤有机质提升固碳项目。按照北大荒集团旱田秸秆还田达90%以上，到2025年保护性耕作年固碳减排量总量为132.46～195.25万吨，理论上每年可以进行碳交易额为6623～9762万元（按照交易价格50元/吨计）。

（2）林业碳汇项目。根据林业碳汇方法学，2025年比2005年增加林地面积9.59万公顷，年固碳量为47.95万吨，理论上这部分林地产生的年碳汇交易额为2397.5万元，以经营林面积5万公顷计算，预计2020～2025年，年固定CO2当量为25万吨，年碳交易额为1250万元。根据以上计算到2025年造林和经营林每年固碳碳汇为72.95万吨，年碳交易额为3647.5万元。

（3）可再生能源减排项目。生物质热电项目年发电量为69万MWh，年减排量为75万吨CO2当量；光伏产业3300MW光伏项目，年均可上网电量为481万MWh，年均减排量为520万吨CO2当量；风能产业建立1800MW风电项目，年平均上网电量为378万MWh，年平均减排量约为409万吨CO2当量。可再生能源总发电量合计达900万MWh，年可实现减排量1000万吨，年碳交易额可实现5亿元。

（4）草原固碳项目。北大荒集团农（牧）场有限公司草原平均覆盖率为71%，属于轻度退化区，碳增汇潜力较低，通过可持续草原管理措施提高草原草场质量和土壤有机质含量，草原每年新增碳汇潜力可达12.2万吨CO2当量，理论上年交易额为610万元。

2.可培育项目潜力分析

（1）有机农业碳汇减排项目开发潜力。截至到2020年北大荒集团有机农田面积为18.735万公顷，预计2025年有机农业面积达30万公顷，有机农田增汇量将达到105万吨左右。

（2）按照方法学可交易的项目开发潜力。“十四五”期间可培育的其他项目还包括反刍动物甲烷减排项目、粪污管理减排项目。

（3）暂无方法学可培育项目开发潜力。暂无方法学，“十四五”期间可培育的项目包括休耕农田增汇项目、水田保护性耕作项目、湿地碳汇减排项目。

二、总体要求

（一）指导思想

坚持以习近平生态文明思想为指导精神，围绕国家提出的“2030年碳达峰、2060年碳中和”的目标，落实2021年10月20日国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》，围绕集团“三大一航母”发展战略、“1213”高质量发展工程体系和“32366”任务体系的总体布局，摸清北大荒集团碳汇减排的现状和潜力，充分发挥北大荒集团的基地生态资源优势和产业优势，以经济发展全面绿色转型为引领，以能源、农业绿色低碳发展为关键，重点做实“双碳”目标的管理主体、碳资产运营主体与基础研究主体三大任务，加强基地MRV管理体系（可监测、可核查、可报告）与总公司、分公司和农场有限公司三级管理体系的建设，进行以“双碳”为目标的气候智慧型农场示范，成立碳资产运营公司，为集团碳资产评估、监测、核查、报告及交易对接提供服务。完成七大重点项目，解决北大荒碳汇经济和碳减排两大问题，加快形成节能减排和保护环境的产业结构、生产方式，构建生态优先、绿色低碳的气候智慧型农业高质量发展模式，建设全省乃至全国“双碳”及碳汇产业先行区、样板区和示范区，示范引领全国农业“双碳”行动。

（二）发展目标

1.总体目标

建立“双碳”目标的管理体系和基础研究体系，成立北大荒碳资产运营公司和现代农业碳中和研究机构。建立“双碳”运行框架，形成碳中和的MRV管理体系，构建碳中和智慧监管管理平台，构建“双碳”气候智慧型农业示范模式和能源降耗减排模式。在保障国家粮食安全“压舱石”作用的前提下，打造北大荒集团绿色低碳农业先行区、样板区、示范区，构建北大荒集团绿色低碳高质量发展新格局。

2.具体目标

到2025年，北大荒集团将实现年固碳达800万吨，年减排1290万吨，可进行碳交易的项目有四项，力争总交易额达6.1～6.4亿元，其中旱田保护性耕作年固碳减排量达132.46～195.25万吨，理论上可进行碳交易额达6623～9762万元；可再生能源年发电量达900万MWh，可实现减排量1000万吨，年碳交易额可实现5亿元；林业年固碳量72.95万吨，理论上碳交易额3647.5万元；草原年新增碳汇12.2万吨，可进行碳交易额近610万元。培育的碳交易项目包括有机农业碳汇项目、水田保护性耕作项目、反刍动物甲烷减排项目、粪污管理减排项目、休耕农田增汇项目、农机节能项目。

（三）技术路线

通过建立数据库对北大荒集团固碳减排现状与潜力进行分析，实施“双碳”目标的管理主体、碳资产运营主体与基础研究主体三大任务，在能源、林业、草原、农业、湿地五个领域，通过建立MRV管理体系（可监测、可核查、可报告）和技术集成与模式创新，建设七大重点项目，实现固碳减排和碳汇交易目标（如图9所示）。

图9 北大荒集团“双碳”及碳汇产业“十四五”发展规划技术路线

三、主要任务

建立三大主体，包括管理主体、碳资产运营主体和基础研究主体，成立北大荒碳资产运营公司和北大荒现代农业碳中和研究机构。

（一）做实“双碳”目标的管理主体

搭建“双碳”目标管理构架：建立北大荒“双碳”工作领导小组，解决“双碳”发展的重大问题。建设完善“双碳”管理交易制度：建立完善的“双碳”及碳汇管理交易制度体系；统一规范各类碳交易活动；构建生态补偿和碳金融机制。建立MRV管理体系。建立气候智慧型低碳农业示范农场。建立碳中和智慧监测管理平台。

（二）做优“双碳”目标的碳资产运营主体

建立国有控股专业公司，摸底普查测算碳资产现状，申请国家自愿减排项目，采用“生态银行+区块链+碳汇”的运营模式，重点推进碳项目开发咨询服务、碳资产综合管理、温室气体减排项目开发、低碳规划与咨询等工作。重点开发运营可再生能源减排项目、保护性耕作与土壤有机质提升固碳项目、林业碳汇项目、草原固碳项目四大类项目（项目运营潜力见可交易项目潜力分析）。

（三）做强“双碳”目标的基础研究主体

1.建立碳汇减排数据库。碳汇减排数据库包括总能源数据库、可再生能源数据库、林业数据库、草原数据库、农业数据库、湿地数据库。

2.开发碳汇减排方法学。碳汇减排方法学包括《水田碳汇减排项目综合方法学》 《有机农业固碳减排方法学》 《休耕农业碳汇减排方法学》 《湿地恢复碳汇项目方法学》 《农田作物碳汇减排方法学》。

3.组建“双碳”及碳汇产业研究机构。组建“双碳”研究中心；组建北大荒现代农业碳中和研究中心（研究院）；由集团农业发展部牵头负责探索农业循环发展模式；由集团企业管理部牵头负责推动集团生产加工类企业严格执行工业增加值能耗降低标准。

4.研发碳汇减排技术创新模式。构建绿色发展碳汇减排新模式；创建碳汇减排创新技术体系与技术标准；培育绿色低碳农业发展模式。

四、重点项目

（一）能源降耗减排建设项目

本部分包括产业能源降耗减排建设项目、可再生能源减排建设项目与“智慧电源”项目。

1.产业能源降耗减排项目。产业能源降耗减排项目，选择2～3个高耗能企业，采用新的节能低碳技术，推进工业余热余压利用等节能环保技术，实施节能降耗减排技术示范工程。

2.可再生能源减排项目。可再生能源减排项目建设包括生物质能减排项目4项、太阳能减排项目10～15项和风能减排项目5～10项。

选择建三江、牡丹江、宝泉岭、红兴隆分公司建立4个生物质热电项目。通过生物质热电项目可利用秸秆52万吨，年发电量69万MWh，年减排温室气体75万吨CO2当量。

选择齐齐哈尔、建三江、红兴隆、宝泉岭等分公司建立10～15个光伏电站，共建造3300MW光伏项目，集团预计年均可上网电量为481万MWh，年均减排量为520万吨CO2当量。

选择牡丹江、齐齐哈尔等分公司建立5～10个风能发电项目，预计建立1800MW风电项目，年平均上网电量为378万MWh，年平均减排量约为409万吨CO2当量。

（二）林草湿固碳增汇建设项目

林业项目包括碳汇造林项目、碳汇育林项目。草原项目包括天然草原植被恢复与建设项目和低碳改良人工草场项目。湿地项目选择黑龙江挠力河国家级自然保护区为基地进行湿地恢复。

（三）农业固碳减排建设项目

农业系统固碳项目。结合高标准农田建设、技术提升和模式构建，打造农田作物高产固碳技术工程、农田土壤固碳技术工程、有机农业碳汇减排工程等项目。

农业系统减排项目。旱田化肥农药减量减排技术工程项目、水田节水优化灌溉减排技术工程项目、反刍动物养殖与粪便管理减排技术工程项目、农机节能减排技术工程项目。

（四）智慧型生态农场建设项目

构建“能源+农业”气候智慧型低碳农场，集成固碳减排技术，运用“碳中和智慧监测管理决策支持平台”进行管理。选择以大豆为主的尖山农场有限公司和以有机农业为主的红星农场有限公司为气候智慧型农场示范基地，在2030～2040年间实现农场有限公司碳中和。以科技水平高的七星农场有限公司和有机水稻为主的泰来农场有限公司为气候智慧型农场示范基地，实现水田减排30%～50%目标。

（五）全产业链固碳减排产业园建设项目

大豆全产业链碳中和产业园，以“九三集团”为核心的产业园构建碳中和试点，以北安、九三等分公司为基地。水稻全产业链固碳减排产业园，以“北大荒米业”为核心的产业园构建碳中和试点，以建三江等分公司为基地，建设优质水稻产区。畜牧全产业链固碳减排产业园，以“完达山乳业”“牧业集团”为核心的产业园构建碳中和试点，以宝泉岭等分公司为基地，建设现代奶牛和生猪示范园区。

通过相应领域减排技术，尤其是整个产业链能源减排技术的应用，应用生命周期方法核算全产业链固碳减排总量，从全产业链的各个环节增加固碳减排能力。

五、保障措施

（一）强化组织领导

建立碳汇产业组织机构，统筹推进集团碳汇经济发展工作。建立健全工作机构，不断优化工作机制，强化部门协作，重点建立集团“双碳”及碳汇产业研究主体、管理主体和运营主体三个体系，确保集团成为全省乃至全国落实农业“双碳”及碳汇产业排头兵。

（二）加强人才培养

加强与国内外高等院校及“双碳”领域科研机构协作，引进专业性人才，建立专业管理队伍，培养和造就“双碳”经济方面的复合型人才，培养一批相关领域跨学科、跨专业的急需紧缺专业人才，培育集团“双碳”及碳汇产业领军团队和领军人才。

（三）构建创新机制

建立多元化、多渠道、多层次的资金投入机制，发展绿色金融和生态补偿机制。引导金融机构针对北大荒集团碳汇减排项目的特点和融资需求特征创新产品服务，特别是开展绿色债券、绿色信贷、绿色保险服务。争取国家政策倾斜，建立“土壤固碳+作物固碳”的北大荒集团特色补偿机制。

（四）加强政策引导

完善碳减排相关制度和政策利用，实行政策优先和项目优先。重点出台支持风能、光伏等新能源建设项目和用于林业碳汇交易的人工林建设项目等引导政策，统一部署保护性耕作等黑土保护、增加土壤有机质政策措施，推广节水灌溉等绿色低碳栽培技术新模式。

（五）开展对外交流

借鉴国际碳汇领域碳交易的成功经验，推动北大荒集团碳汇发展，与深圳排交所进行可交易项目的碳交易合作，解决“最后一公里”问题。与国家电投、华润电力等单位积极开展对接合作，实现“能源+农业”互惠互利，推进“双碳”行动实施。争取让开发的有机农业固碳减排、水田碳汇减排、休耕农田固碳减排方法学得到国内外相关专家指导支持，上升为国家标准。