全球温控目标下我国工业碳减排路径选择与国际经验借鉴

张志伟 钱雪萍 傅俊 任婷 段萍萍

(1.西南石油大学 四川南充 637001；2.智能财务技术与系统南充市重点实验室 四川南充 637001)

我国经济发展多依赖于消耗自然资源，碳排放总量已居世界第一位，温室效应亟待重视，资源环境约束日益趋紧。为践行可持续发展战略方针政策，我国生态文明建设方向应以碳减排为重点，推动减污降碳协同增效，促进经济社会发展全面绿色转型，实现生态环境质量改善由量变到质变的目标。而主要令碳排放增长的第二产业，即工业企业，是实现碳减排目标的首要突破领域。

1 全球温控下我国工业碳排放现状分析

1.1 全球温控1.5℃与2℃目标

自2010年坎昆气候变化大会签署《坎昆协议》后“，2℃全球温控”已经成为全球性的政治共识。但随着碳排放量的迅猛增长，一些小岛屿国家和欠发达国家认为2℃的温控目标无法避免海平面上升和气候变暖的威胁，提出应以1.5℃的全球平均温升作为控制目标的诉求。

从碳减排方面来看，若温升上限为2℃，2030年减排幅度需达到20%，将于2075年实现“净零排放”，若以1.5℃为温控目标，则2050年就能达到“零排放”，比2℃温控目标提前25年。在能源供给投资和能效投资力度方面《，世界能源投资展望》(2014)显示，仅实现2℃温控目标，到2035年就需增加14万亿美元的投入，才能让2035年的能源需求下降约15个百分点，而1.5℃温控目标的投入成本必然更加庞大。

1.2 我国碳排放现状分析

不同国家或地区，因发展程度情况和温控目标下采取的措施及力度也不同，从而引起了能源使用的不同特征。我国碳排放的基本现状主要呈现出地区差异明显，全国工业排放量持续增长，但未来增长速率有所下降的趋势(见图1)。

图1 1980—2020年中国CO2排放量趋势

由于各地区经济发展不同导致碳吸收能力不同，对能源的吸收和利用程度也不尽相同，因此我国区域碳排放呈现出较大差异，低碳经济发展地区大部分为东部沿海地区，其在经济、能源利用水平等方面具有明显优势。我国CO2排放从1980年的14.67亿吨升至2020年的102.51亿吨，其中，2018年达到了最高峰103.13亿吨，碳排放增长仍是我国面临的严峻问题。

1.3 我国碳减排的必要性分析

1.3.1 能源消费结构存在严重问题

改革开放后，我国打破能源生产与消费总量均水平低的局面，当今已成为世界第一大能源生产国和消费国。由于地理位置优势，我国煤炭储存量多且丰富，与其他能源相比开采成本更低，这决定了我国在很大程度上依赖于煤炭能源。2010—2020年，我国煤炭能源消费总量增长了1.36倍，虽每年煤矿消耗占能源消费总量比重不断减小，但截至2020年仍然占比56.8%，是包含太阳能、风能等清洁能源的3.57倍。

能源难题一方面在于新能源消耗占比小且开发难。2015年以来我国实行供给侧结构性改革，虽加大了对新能源、清洁能源的研发与利用力度，但因技术开发困难且技术不成熟无法对其广泛使用。另一方面则在于我国能源消费结构变化缓慢，近10年石油比重仍在增长，煤炭消费虽有降低但比重微小，清洁能源的消耗占比仍不能取缔传统能源。

1.3.2 碳排放引致的气候问题日益严重

中国气象局发布的《2020年中国气候公报》显示，2020年全国年平均气温为10.25℃，比1981—2010年平均偏高0.7℃，是1951年以来第8个最暖年，气候变暖导致我国西藏冻土厚度不断减小，面积随之不断缩小，西北部地区冰川容量急剧降低，海平面因此逐渐升高等一系列问题，碳减排形势十分严峻。

1.3.3 经济增长方式面临转变

碳减排虽然给我国的经济发展带来压力，但也让我国的经济发展面临新机遇。全球化石能源的存储量有限，在很大程度上已不能支撑人类未来长期的开采与利用，转变新的经济发展方式已是时代所需。中国正处于经济社会高速发展阶段，又面临着生产技术落后等一系列问题，需要高耗能、高排放的产业和产品来保证社会发展和人民的生活品质，大力发展低碳经济将会对化工、钢铁行业产生限制，对我国经济发展必然造成冲击，但发展低碳经济并不意味着抛弃高耗能、高排放量的产业和产品，而是着重于如何提高碳效率。

2 中国工业低碳发展路径设计与分析

2.1 通过环境现状分析碳减排

由格罗斯曼、克鲁格等经济学家提出的“环境库兹涅茨曲线”假说指出两个方面：一是经济增长意味着经济活动规模更大，需要加大资金和资源的投入，导致污染排放情况加重，对环境质量产生了负向的规模效应；二是可以通过经济地使用太阳能、风能等清洁能源和产业新技术，以及国家提出的产业结构调整和优化等，对环境质量产生正向技术效应和结构效应(见图2)。

图2 环境库兹涅茨曲线

在工业化阶段，规模效应、技术效应及结构效应三者共同决定了环境质量和经济增长的倒U形曲线关系：环境质量随着经济增长呈现出先恶化后改善的趋势。

从宏观经济角度出发，最理想的保增长、调结构、防通胀三角架构难以在现实中协调，而实施工业碳减排主要目标就在于实现绿色供给侧结构性改革，确保工业生产力与环境相协调，并在“碳中和”背景下提升经济效益。相应的，在进行工业碳减排改革的同时，也面临经济转型带来的多种风险与挑战。

图3 基于环境库兹涅茨曲线治理分析框架模型

2.2 工业碳减排路径分析

2.2.1 降低能耗

2011—2020年间，全球碳排放量复合增长率为1.4%，中国为2.5%，高于全球平均水平。在工业减排过程中，能源耗费是个大问题，工业企业要加快发展转型，深化加工一体化趋势。石油工业需以扩大产能、追求广泛效益为首要目标，通过提高科学技术，迈向更加注重绿色、低碳、经济的存量时代，进一步优化产业链，快速提升低碳发展质量。钢铁工业运用大型工艺设备，加强精细化管理操作，进一步减少固体燃料、化石能源消耗产生的碳排放。

工业企业要加大对产品结构的调整，在进军高端产品市场的同时，运用新技术、新能源，发展新型绿色工艺，减少原料消耗，降低碳排放，节约资源。

2.2.2 提高能效

技术是低碳转型发展的重要途径，通过实施成熟可行的能效提升技术是近阶段中国企业实现碳减排的主要措施。旧的落后的工业产能在各方面相对先进产能都有明显劣势，需要被新的成熟的环保工业技术替代，促进重点行业和区域能源效率的提高是当下重中之重。

对石油、煤炭等能源，需要优化生产流程，提高减排的科学性与合理性，严格控制落后工艺和低效设备；提高加热炉的热效率；提高电器设备的用能效率；做好蒸汽的全厂优化平衡和低温热的高效利用；做好能耗构成中主要部分的科学管控和能量的高效利用，如对催化烧焦、燃料气的管控和高效利用。

2.2.3 创新工艺

发达国家能源转型主要分为三个阶段：一是用煤阶段，二是石油天然气阶段，三是风电等新能源阶段。但就中国现状而言，煤资源丰富，石油、天然气资源缺乏，中国石油和天然气对外依存度分别是73%、43%，表明我国不能靠石油资源和天然气资源去完成转型，只能直接跨入新能源阶段。

随着相应能源资源消耗运用政策的颁布，石油天然气等资源消耗转换为水能、风能与电能等是绿色化可持续发展的重要途径，碳捕集、利用和封存(CCUS)也是非常重要的碳减排技术，我国应从这几方面入手努力实现节能减排与提质增效的“双赢”。

3 发达国家经验借鉴

3.1 美国

作为最早一批开始进行碳减排的国家，美国具有丰富的实践经验且实行效果显著。

在消费领域，美国最新推出“零碳排放行动计划”(ZCAP)，这是一项针对美国国内的战略，其中，工业生产占美国相关能源碳排放的20%，呼吁耐用品制造、食品、纺织加工、采矿和有色金属生产等，通过提高协调效率、电气化和发电脱碳实现碳减排。其他行业如钢铁、水泥和化学原料的生产，解决方案为碳捕获与储存(CCS)及使用其他合成燃料替换现有能源。

据可再生资源买家联盟(REBA)数据显示，美国对可再生能源的采购量持续增长，至2019年时已达到9.33吉瓦，以购买可再生资源电力及投资和自建可再生能源项目协助实现“碳减排”。

3.2 欧盟“欧盟排放交易体系”

1998年，欧盟正式提出建立欧盟排放交易体系(European Union Emission Trading Scheme，EUETS)，该体系采用分权化治理模式。当前覆盖了27个主权国家，它给予了参与国家很大的自主决策权，成员国在经济发展程度、产业结构、体制制度等方面差异化明显，该体系规定，在一定区域内，如果污染排放总量不超过规定范围排放量，则可在国家内部通过货币交换相互调剂排放量，采用这种模式不仅让欧盟完成减排目标，还通过差异化获得了更多利益。这种集中和分散控制的平衡能力，使其成为排放交易体系的典范。

4 结语

在碳减排路径的选择上，每个国家的目的都是一致的，皆是为节约资源、保护环境、缓解国际社会减排压力、创造良好的外部经济环境等，而我国为实现这样的目的，不仅要加大力度控制碳排放量，打造低碳工业环境，同时还要向有经验的国家学习，从而因地制宜地制定出适合我国的碳减排措施。

首先，推动产业结构优化与调整进程，解决从而低能产业消耗过剩的问题，促进清洁能源与先进设备的推广，严格执行能源评价和环境评价制度；其次，提高原料利用率。推进企业技术改革，通过政策补贴和内部调整消化高额的原材料成本，为实现高碳能源、减少煤炭和冶炼环境污染带来的巨大整体效益，提高综合利用程度；最后，需要进一步加强政策支持，强化企业主体责任，动员公众参与，共同推进节能减排工作。