中国工业实现碳达峰具有明显的行业差异性
本篇文章系2021年“陕西省社科界重大理论与现实问题研究项目-陕西金资重点课题”优秀成果之一。
课题牵头人:史贝贝
课题组成员:康蓉、南士敬、李楠、吴磊、周婧
根据《中国国民经济行业分类》将中国工业部门整体划分为8大行业,分别为采掘业、轻工业、纺织业、石油业、化工业、钢铁业、机电业以及电力业,对其碳达峰情况进行预测和分析。
在工业行业整体层面,在基准情景下中国工业部门整体碳排放峰值为127.86亿吨,在2033年实现达峰;在低碳情景下,碳排放峰值为121.66亿吨,在2027年实现达峰,能够达成碳达峰的既定目标;在高耗能情景下,在2040年之前将不会实现碳达峰。无论是在规模调整情景还是技术节能情景,都能够有效降低碳排放峰值和实现2030年碳达峰的目标。但是两者之间的差异在于能够实现的减排量的大小不同,在规模调整情景下碳达峰峰值为123.82亿吨,在技术节能情景下碳达峰峰值为125.73亿吨。由图1可以看出,基准情景,中国工业部门整体碳排放峰值为127.86亿吨,在2033年实现达峰,碳达峰时间要晚于2030年;低碳情景下,碳排放峰值为121.66亿吨,在2027年实现达峰,碳达峰时间稍早于2030年,能够达成碳达峰的既定目标;而在高耗能的情景下,将不会在2040年之前实现碳达峰。
由图2可以看出,无论是在规模调整情景下,还是在技术节能情景下,都能够有效降低碳排放峰值和实现2030年碳达峰的目标。但是两种情景之间的差异在于能够实现的减排量的大小不同,在规模调整情景下,碳达峰峰值为123.82亿吨,在技术节能情景下,碳达峰峰值为125.73亿吨。规模调整相比于技术节能能够实现更多的碳减排,减排的效果更加明显,这一表现的原因可能在于我国的人口规模和经济总量都有很大的体量。
图3至图10分别展示了8大细分行业在不同情景下的碳排放趋势的预测情况。根据采掘业碳排放趋势预测情况,在基准情景下,其可以于2035年达到碳达峰;高耗能情景下于2040年之前没有达到碳达峰;在低碳情景、规模调整情景以及技术节能情景下均可以在2030年实现碳达峰的目标。考虑到采掘业的基础性产业特点,对其他行业的发展具有支撑性作用,其减排压力会相对较大。
轻工业与重工业相对应,作为主要生产消费资料的工业,是城乡居民生活消费品的主要来源。轻工业和纺织行业除高耗能情景之外,在基准情景、低碳情景、规模调整情景以及技术节能情景下均可以在2030年及以前实现碳达峰的目标,纺织行业在高耗能情景下可以在2033年实现碳达峰,轻工业在高耗能情景下则不能在2040年之前实现碳达峰。轻工业和纺织行业的行业性质使得这两个行业的减排压力较小,轻工业的二氧化碳减排对人民生活消费的数量和习惯依赖较强,纺织业则可以通过提高劳动生产效率和技术改进实现二氧化碳减排。
石油行业在五种情景下,均不能在2030年之前实现碳达峰,高耗能情景下于2040年之前未能实现碳达峰,在基准情景、低碳情景、规模调整情景以及技术节能情景下均可以在2040年以前实现碳达峰的目标。由于石油行业的行业特性,其二氧化碳的减排需要依靠发展新能源和提高能源效率等方式来实现。
化学工业在各国的国民经济中占有重要地位,是国家的基础产业和支柱产业。化学工业的发展速度和规模对社会经济的各个部门有着直接影响,由于化学工业门类繁多、工艺复杂、产品多样,生产中排放的污染物种类多、数量大、毒性高,因此,化学工业是污染大户。化工行业在低碳情景下可以在2030年实现碳达峰,在基准情景、规模调整情景以及技术节能情景下均可以在2040年以前实现碳达峰的目标,高耗能情景下于2040年之前未能实现碳达峰。化工行业的二氧化碳减排具有很大压力,其虽相对于石油行业产生较少的碳排放,但是由于其行业的复杂性和地位的特殊性,要想实现二氧化碳减排需要利用考虑多种减排方式。
根据碳排放趋势预测,钢铁行业可以在低碳情景、规模调整情景以及技术节能情景下于2030年及以前实现碳达峰,在基准情景和高耗能情景下可以于2040年之前实现碳达峰的目标。由于我国钢铁行业在2013年以来,行业发展处于产能过剩、需求疲软的情形之下,因此钢铁行业的减排应该考虑化解产能过剩、进行结构性重组、加大产品创新、推进绿色发展等方式促进行业有序合理发展。
机电行业和电力行业两者均仅可以在低碳情景下于2030年实现碳达峰的目标,在基准情景、规模调整情景以及技术节能情景下均可以在2030年之后较近的时间实现碳达峰的目标,高耗能情景下于2040年之前未能实现碳达峰。虽然机电行业和电力行业两个行业的碳排放趋势比较接近,但是由于其行业特性截然不同,故其二氧化碳减排方式也会差之甚远。机电行业由于其属于资本和技术密集型产业,因此其减排方式主要依靠于推动行业技术创新;而电力行业由于其直接消费化石能源,故其进行二氧化碳减排应该要提高清洁能源的消费比例,降低化石能源的消费比例,并且提高能源利用方式,综合运用多种能源以及方式进行生产、输送和分配电能。
可以看出,2021年至2040年的预测区间内,在基准情景、低碳情景、高耗能情景、规模调整情景和技术节能情景下,8大细分行业的碳达峰时间和峰值如下表1所示。
从上面的内容可以发现,在基准情景下,电力行业、石油行业的碳排放合计占比约60%,两个行业碳排放量均超过25%;其次是钢铁行业和化工行业,碳排放占比均在10%以上;最后是采掘业、轻工业、机电业和纺织业,碳排放占比均在10%以下。因此,对中国工业部门整体的碳排放实施有效的减排,关键之处在于对碳排放占比最高的电力行业和石油行业进行相应的治理,钢铁行业和化工行业应当同时兼顾进行有效减排,对于采掘业、轻工业、机电业和纺织业由于其碳排放占比小,应当尊重其行业发展规律,不可因为减排盲目限制其发展。在基准情景下,仅有轻工业和纺织业能够在2030年前实现达峰;在低碳情景下,仅有石油行业不能在2030年前实现达峰;在高耗能情景下,没有行业能够在2030年实现达峰;在规模调整和技术节能情景下,石油行业、化工行业、机电行业和电力行业没有在2030年前实现达峰,所有的行业都能够在2040年前实现达峰。因此,在目前的发展水平下,需要更加严厉的减排措施才能够使多数行业能够在2030年前实现碳达峰。对于石油行业、电力行业等占比高且减排难度大的行业应该考虑多种措施运用综合方案实现碳达峰的目标。
文章来源:二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心