油控研究項目課題組
在基準情景、強化政策情景、溫控情景3種情景分析中,綜合考量合理用油需求增長、生態環境約束、應對氣候變化、產業變革和技術創新趨勢等基礎上,確定油控路徑。由于情景分析模型的特點,3種情景在不同階段的石油消費量有所差別。經過資深專家組的反復討論,沒有機械地采用情景分析模型中的某個情景作為油控路徑。而是基于情景分析的結果,綜合性地確定我國石油消費總量控制路徑。
基于情景分析確定油控路徑情況見圖1。由圖1可知,油控路徑在2018-2025年與強化政策情景重合。2025年石油消費量達峰,峰值為7.2億t。2025-2035年,油控路徑基本沿著溫控情景達到2035年“美麗中國”的愿景目標,石油消費量為6億t。2035-2050年,走比溫控情景更低的消費量路線和推行更積極的各種措施,2050年石油消費量達到4.2億t,超過50%的概率達到溫控1.5°C目標。
具體而言,從現在到2025年,努力落實強化政策情景中的政策和各項措施,把油控作為協同推進能源轉型和“打贏藍天保衛戰”的重要抓手,降低石油消費增速,到2025年實現石油消費峰值7.2億t,石油占一次能源消費比重為19.4%。
2025-2035年,所有努力由強化政策情景向溫控情景躍遷,推進溫控情景的所有政策和措施,把油控作為實現“美麗中國”愿景和生態環境質量全面達標的重要抓手之一,確保石油消費達峰后持續下降;2035年我國石油消費下降到6億t以內,石油占一次能源消費比重為15.1%。

圖1 基于情景分析確定油控路徑資料來源:《中國石油消費總量達峰及控制的路徑與措施研究》
2035-2050年,為實現溫控2°C甚至 1.5°C目標努力。經過前期能源轉型的努力,我國進入低碳發展快車道和慣性發展期,加之持續性的政策努力,大力推進溫室氣體深度減排,采用驅油增氣的CCUS技術和“碳中和”方案,到2050年我國石油消費下降到4.2億t以下,石油占一次能源消費比重為11.3%,確保實現2°C溫控目標,同時提高實現1.5°C溫控目標的概率。2025年,油控路徑比基準情景減少石油消費量2000萬t,2050年減少石油消費量3.5億t。2025-2050年基準情景與油控路徑石油消費量對比情況見表1。

表1 2025-2050年基準情景與油控路徑石油消費量對比 億t
考慮到我國城鄉和不同區域石油消費水平存在明顯差距,我國應推動東部發達地區石油消費率先達峰,為中西部后進地區合理石油消費需求增長創造空間;應推動交通運輸領域石油消費率先達峰,為滿足化工領域高端化工產品的石油需求增長創造空間。
油控路徑下總能耗和一次能源結構變化情況見表2。由表2可以看出,我國總能耗在2035年左右達到峰值,約57億t標煤。油控路徑下2025年石油消費達峰時,其在總能源占比19.4%,到2035年降至15.1%,2050年進一步降至11.3%。
油控路徑的方案是調整能源結構的有效杠桿。2018年我國總能耗46.4億t標煤,煤炭占比59%,石油占比18.9%,天然氣占比7.8%,非化石能源占比14.3%。2025年總能耗53億t標煤,石油占比19.4%,煤炭占比46.9%,天然氣占比13%,非化石能源占比20.7%。到2050年,總能耗回歸至53億t標煤,石油占比11.3%,煤炭占比9.4%,天然氣占比15.4%,可再生能源占比63.9%??偰芎脑?035年達峰后開始不斷下降,與此同時,煤炭和石油在總能源的占比持續下降,可再生能源比例上升,能源結構低碳化、清潔化有了顯著的提升。
油控路徑下,石油消費達峰時,其在一次能源中占比約為19.4%,顯著低于發達國家40%左右的占比。因此,需要加快能源轉型,推動替代能源發展。
我國“十三五”時期實施了約束性的煤控、非化石能源、節能強度、碳強度目標和供電煤耗目標。在煤控的方案中,2013年是煤炭消費的峰值。2013-2018年,煤炭下降帶來的碳減排紅利很快被增加的石油和天然氣產生的二氧化碳排放所抵消。
顯然,采用油控路徑和煤控方案相結合,我國的二氧化碳排放峰值會在2025年左右到來。在表2中的碳排放中,2025年排放量最高,達101億t。在2025年之后的“煤控+油控”路徑中,石油和煤炭帶來的碳排放將一路走低。
2050年后天然氣的二氧化碳排放將占據舉足輕重的地位。2035-2040年后,應該開始重新定位天然氣在能源利用中的角色。2050年如果1/3的石油和1/2的天然氣用于化工原料,則可減少10億t的二氧化碳排放。如果增加碳匯、發展CCUS技術和生物質發電爭取可解決約30億t碳排放的問題,就可達到21世紀中期“碳中和”的目標。

表2 油控路徑下總能耗和一次能源結構變化
實現油控路徑目標的重要保障是制定可實施、可測量和可核實的方案、途徑、重點領域和主要抓手。
油控路徑3個主要的階段性里程碑是:2025年石油消費達峰7.2億t;2035年實現“美麗中國”愿景;2050年實現1.5°C溫控目標。
2017年我國石油消費量為5.89億t,交通部門占比57.7%、石化部門占比15.3%、其他多個部門占比27.0%。油控路徑下2050年耗油4.2億t,這三大部門領域的油耗量分別是1.4億t、1.78億t和1.02億t,占比分別為33.3%、42.4%和24.3%,如圖2所示。
與基準情景相比,2050年油控路徑可減少3.5億t石油消費,其中交通、石化和其他部門各減少2.32億t、0.5億t和0.68億t,各自貢獻66.3%、14.3%和19.4%。2020-2050年,油控路徑相比基準情景累計減油53.4億t,相當于減少9個2017年全年的石油消費量。
總結石油消費控制各部門領域的特點,可以概括為五大控油途徑,分別是減量、高效、替代、結構優化和清潔化,五大控油途徑的簡要定義見表3。需要指出的是,五大途徑在某些方面并不能彼此完全分清,存在交叉重疊的地方。

圖2 2017年和2050年交通、化工和其他部門石油消耗占比

表3 油控路徑的五大減油途徑定義
三大部門在五大控油途徑的基礎上,再細分控油政策、技術、管理和投資等措施加以實施。如表4和圖3所示,這五大途徑對2050年3.5億t的總減油量貢獻率依次是減量占14.9%、高效占20.0%、替代占47.7%、結構優化占16.0%、清潔化占1.4%。顯然,各部門不同減油途徑的重要性有所不相同,但替代和高效兩大途徑共同占控油貢獻率的67.7%。

表4 油控路徑的五大減油途徑和減油量 億t

圖3 五大控油途徑對2050年減油3.5億t的貢獻率
需要說明的是,具體控油路徑的實施效果受政策實施的力度、技術進步和管理水平等因素的影響,不排除某些減油效果比預計的要差些,而有的會超過預期。
根據部門控油的貢獻和實施難點,部門的重點順序依次是交通、化工和其他部門。在幾個耗油部門中,要把減油貢獻率大、可實施程度高和減排減碳效果好的措施確定為抓手,綱舉目張,帶動本部門的油控工作。
(1)在交通部門,以“禁燃”為抓手。傳統燃油被電力、氫能、生物燃料和天然氣所替代,推廣新能源汽車。構建以電力為基礎、軌道交通和公共交通為核心的綠色低碳交通體系。2020-2025年,交通耗油率先達峰。禁燃在2050年控油貢獻率占65%,解決城市中長期困擾的空氣污染難題和減少二氧化碳排放。
交通部門的用油展望如圖4所示。基準情景中,交通油耗在2035-2040年期間進入峰值平臺期,約3.9億t。油控路徑下,2020-2025年,推動傳統燃油汽車逐步電動化替代,伴隨著燃油經濟性提升和交通運輸結構優化調整,交通用油開始放緩并達到峰值。2025-2035年,汽車電動化的技術條件和基礎設施積累成熟,電動汽車發展進入爆發期,結合共享出行、網絡化物流等信息化創新模式,交通需求量進一步減少,交通部門用油出現快速下降。2035-2050年,交通油耗繼續下降,但速度逐漸放緩。這期間乘用車、商務車電動化速度放緩,但中卡、重卡、水路和航空的燃油替代方案逐漸成熟,推動交通用油繼續下降。到2050年下降到1.4億t,較基準情景下降2.32億t。

圖4 基準情景和油控路徑下交通用油需求展望
(2)在化工部門,以“凈塑”為抓手。2018年塑料生產耗油約0.8億t。塑料對陸地和海洋生態造成很大危害,并威脅公眾的身體健康,全世界掀起禁塑和限塑運動。2050年通過塑料的減量、替代和回收可以削減0.19億t石油用量,占化工部門2050年控油貢獻率的38%。
化工用油需求展望如圖5所示?;鶞是榫爸?,化工產品產量快速增長將帶動化工用油需求持續增加,2015-2030年處于高速增長階段,之后進入穩步增長階段,2050年化工用油需求將為2.3億t。油控路徑中,2015-2030年化工用油仍將處于較快增加態勢,但通過“凈塑”、減少化工產品出口、淘汰落后產能、提高能效等措施,增速將明顯低于基準情景。2035年全社會化工用油需求將達峰,峰值為1.9億t,之后在原料替代和加大基礎化工產品進口等措施共同發力之下,化工用油將緩慢下降,2050年有望控制在1.78億t,比基準情景下降近0.5億t。

圖5 基準情景和油控路徑下化工用油需求展望
(3)在其他部門,以“定標”為抓手,制定不同類型的柴油機燃油效率和污染物排放兩個新標準。不同種類的柴油機污染嚴重、能耗低。淘汰落后的汽柴油機(減量)和提高能效、排放標準(高效與清潔利用)可以減少0.36億t石油消耗,占其他部門2050年控油貢獻的52%以上。其他部門油耗在2025-2030年之間達峰。
整體來看,通過禁燃、凈塑和定標三大抓手,對2050年油控路徑的3.5億t減油量的貢獻率將達到59%。
從我國各地區情況看,由于城鄉區域發展差距較大,面臨普遍提升石油消費水平與合理控制石油消費增長的矛盾。目前,上海、天津、遼寧等地區人均石油消費量超過1 t,已經與英國、法國等國家水平相當。但在河北、山西、河南、陜西等地區,人均石油消費量僅有0.2 t左右,仍只有全國平均水平的一半左右,如圖6所示。
考慮到這種區域差異,東、中部發達城市應先于全國達到石油消費峰值,并且要積極推動石油消費總量下降。東、中部發達城市和重點地區/省會城市應嚴格控制汽車保有量增長,率先研究出臺傳統燃油車退出市場的目標和可實施的路線圖;這些地區的石化企業應加快淘汰落后煉化生產能力,率先出臺全面限制一次性塑料制品的目標和路線圖。其他西部發達地區可能會晚于全國達到石油消費峰值,但也要制定相關的油控目標和政策,嚴格控制石油消費增速,推動石油消費盡早達峰。在不同地區開展試點的基礎上,總結經驗教訓,逐步推廣,最后達成全國的油控路線和時間表。
圍繞實現石油消費總量控制目標的中心議題,提出控油的指標體系,滿足能源轉型、環境保護、氣候變化和核心決策的需要,并在短、中、長期的發展指南(如“五年計劃”、“十五年戰略”和“2050年長遠目標”)中得到體現。
我國現有的能源指標體系分為全國和部門(行業)指標,以及指標的屬性(約束性和指導性)要求。重要的國家宏觀指標根據需要可以分解到地方和行業部門。在油控路徑下,選擇一組指標體系來指導和約束石油消費總量,如表5所示。

圖6 我國各地區人均石油消費與人均GDP比較

表5 油控路徑下石油消費總量控制指標體系
指標可以分為政府約束性和指導性指標,部門強制性或建議性指標。筆者建議3項全國宏觀指標和3項部門指標。全國3項指標中,石油消費占比為指導性指標,原油進口依存度為預警性指標,將交通部門的“雙積分”標準上升為全國的約束性指標。2025年我國石油消費占一次能源比重在19.5%以下,石油進口依存度為73%;2035年,石油占一次能源比重在15.2%以下,石油進口依存度為67%;2050年,石油占一次能源比重在11.4%以下,石油進口依存度為52%。
從保障和增強能源安全的角度,石油消費量占比和對外依存度指標有助于加大節油力度和替代能源的開發利用力度,逐步降低對進口石油的依賴。在交通、化工和其他部門,禁燃、凈塑和汽柴油發動機能源和排放標準建議設為部門約束性指標。禁燃和凈塑指標可從部門指標上升為全國性指標。
石油消費總量控制的目的是推動我國跨越石油時代,對環境、生態、公眾身體健康和氣候變化帶來正面效應,減少全社會的外部環境成本。在交通部門,促進汽車革命,培育和促進新興產業發展;在化工部門和其他部門,推動節能和環保技術的研發和產業化,促進新興產業對油基塑料的替代,推動技術創新產業的發展;在油氣開采領域,促進頁巖油氣開發技術革命。
2015年,我國石油開發利用產生的全社會環境外部成本為2755億元。由于環境生態和公眾身體健康受損以及氣候變化風險上升,預計將造成2025年、2035年和2050年的社會總外部成本分別達到5100億元、5800億元和11200億元。實施石油消費總量控制,可以分別在2025年、2035年和2050年減少這些成本達204億元、1280億元和5090億元。
汽車產業是我國經濟增長的支柱產業之一。2017年,第二產業對GDP的拉動貢獻率為2.5個百分點;汽車工業總產值占GDP的7%,傳統汽車產業的利潤額占工業的9.2%,貢獻最大。我國傳統汽車生產和銷售量2018年以來開始下降,而新能源汽車逆勢增長,成為汽車產業新的經濟增長點。電動汽車的發展帶動了電池、配件等整個產業鏈的興起,對電力行業也產生巨大的積極影響,促進了可再生能源的發展。其他輔助服務,如電網的配電業務、充電樁和充電站等服務業也得到快速發展。交通部門的電氣化將給現有的交通系統(包括道路交通、航運和航空)和能源系統帶來巨大變革,也將為我國在交通業、制造業、能源業和服務業帶來跨越式發展。
在石油消費的各個部門、環節和終端設備利用方面,為了減少石油消費、污染物排放和碳排放,都需要研發和推廣新型能效和環保技術設備。從生產端來說,開發非常規油氣資源帶來石油開采領域革命性進展。技術、設備、管理和投資等方面都會隨之產生新的進展和改革,非常規油氣革命的影響是深遠的。在利用二氧化碳驅油增氣的開發上,一些新業務和新行業存在巨大發展潛力,是目前CCUS技術開發領域最有實際應用的技術。