基于三維結構分析的碳排放總量控制研究
——以浙江省為例

吳紅梅，陳麗君，何恒，吳君宏，林成淼，高軼

(浙江省發展規劃研究院，杭州 310012)

當前，氣候變化急劇加快，環境惡化程度遠超預期，全球正面臨氣候關鍵臨界點[1]。2015—2019年大氣中二氧化碳(CO2)水平和其他關鍵溫室氣體含量均持續上升到了歷史新高，全球氣溫比工業革命之前上升了1.1攝氏度。相較2011—2015年，氣溫升高了0.2攝氏度，這直接加劇了冰蓋融化、海平面上升以及極端天氣事件的頻發[1]。國際社會已達成共識，目前面臨的氣候變化的嚴峻形勢遠超過了10年前的預測。《BP世界能源統計年鑒》指出，“世界正在走一條不可持續的發展道路”[2]。《IPCC 1.5攝氏度特別報告》指出，要實現1.5攝氏度目標，全球碳預算總量僅為4200億噸～5700億噸，而目前正以每年420億噸的速度被消耗。IPCC規劃指出要實現1.5攝氏度目標，到2030年，全球碳排放總量需要比2010年水平減少45%，并在2050年實現碳中和。我國作為負責任的大國，始終是氣候協議的堅定踐行者。近十年來我國制定并實施了一系列政策，積極推動產業結構綠色化、低碳化轉型，以應對氣候變化、減少溫室氣體排放，從而實現習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上作出“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”的重大宣示。浙江省作為經濟發達地區和能源消費大省，在助力中國實現達峰目標和碳中和愿景中起到重要作用。同時，浙江省作為習近平總書記“兩山”理念的誕生地，在應對氣候變化方面先行先試、多措并舉，取得了很好的成效，近年來溫室氣體排放增長趨緩。但在人口快速增長和傳統產業轉型動力不足的壓力下，浙江省低碳經濟發展整體面臨較大壓力[3]。為了更好地推動碳排放達峰和碳中和，有必要對浙江省碳排放總體情況進行梳理，識別控制碳排放的重點和難點，并找到突破點，為浙江省碳排放總量控制的實施及相關政策的制定提供有效參考。

目前碳排放領域研究眾多[4]，從驅動因素、減排路徑、政策機制等角度已經做了諸多討論。例如馬崢、崔豫泓利用結構分解模型對我國碳排放量變化進行因素分解研究，旨在識別碳排放量變化的驅動因素[5]。劉俊伶等(2019)利用自下而上建模的方法探討了我國工業部門中長期低碳轉型可能的路徑[6]。段宏波、楊建龍(2018)利用我國能源—經濟—環境系統集成模型，分析了不同政策組合優化對我國實現碳達峰與非化石能源發展目標的交互關系[7]。但是，已有文獻從省域視角的研究尚不足。現有的浙江省低碳研究主要分為兩類，一類是基于模型和復雜指標的情景分析和定量研究[8-10]，另一類是基于概念和政策探討的定性研究[11]。這兩類研究都缺乏對浙江省當前碳排放關鍵因素的分析，對相關政策制定的指導作用有限。本研究從能源生產側、能源消費側、區域三個維度識別出浙江省碳排放的重點和難點，并針對性地提出電力結構低碳化、重點行業控碳、試點城市率先達峰和政策協同等對策建議。

1 浙江省實行溫室氣體總量控制的背景及必要性

從國際看，“凈零”碳排放已成為國際社會應對氣候變化的新方向。2015年通過的《巴黎協定》確立了以國家自主貢獻為主體的全球氣候治理機制，標志著全球氣候治理進入了新階段。2018年的《IPCC 1.5攝氏度特別報告》指出，實現1.5攝氏度目標要求全世界在2050年左右實現“碳中和”，也標志著國際社會在碳排放總量控制上形成共識。2019年舉行的聯合國“氣候行動峰會”上，66個國家承諾在2050年前達成“碳中和”目標，碳排放量達到“凈零”水平。“凈零”碳排放已成為國際社會應對氣候變化的發展主線，將指導各國未來應對氣候變化工作的開展。在美國宣布退出《巴黎協定》的背景下，國際社會也期待我國在全球氣候治理中發揮更大作用，承擔更多的減排和出資義務，給我國應對氣候變化工作帶來更大的挑戰。

從國內看，溫室氣體排放總量達峰是我國近期應對氣候變化工作的中心任務。黨的十九大提出“引導應對氣候變化國際合作，成為全球生態文明建設的重要參與者、貢獻者、引領者”的重要論斷。應對氣候變化是我國參與國際治理的一面大旗，更是我國大國責任的集中體現。我國政府向聯合國提交的《國家自主貢獻》中提出，中國二氧化碳排放在2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰，這是我國向國際社會的重要承諾。在現今國際背景下，要求我國必須不折不扣完成承諾目標，并爭取超預期完成目標。從現實情況看，單純的強度控制很難實現達峰，推動碳排放總量控制已成為完成達峰目標的必要手段。為實現溫室氣體排放總量達峰，《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》明確提出“推動部分區域率先達峰”，北京、上海、武漢、江蘇、新疆等多個省區市已提出碳排放達峰時間，部分地區已經明確溫室氣體排放總量峰值。

從浙江省內看，溫室氣體排放總量控制是推動經濟高質量發展和建設美麗浙江的內在要求。浙江省作為東部發達省份，在推動應對氣候變化和節能減排方面成效顯著，但目前能源“雙控”任務艱巨，尚未正式提出碳排放達峰目標。與能源消費總量控制相比，碳排放總量控制制度在有效降低煤炭等高碳能源使用增量及其占比的同時，不限制清潔能源尤其是零碳能源的增長[12]。因此可以給地方政府一定發展空間，在控煤和發展可再生能源之間尋求平衡。因此，無論是考慮地方發展空間，還是保障碳排放達峰，以及推進能源“雙控”，都可考慮在重點區域、重點行業甚至全省范圍內，實施碳排放總量控制。

2 浙江省實行碳排放總量控制的重點及難點

浙江省能源領域碳排放占其碳排放總量的90%以上[13]，實行碳排放總量控制應聚焦能源領域。因此，本研究重點關注能源生產、能源消費和區域減排。本文基于2018年浙江省能源平衡表數據測算得到，2018年浙江省能源領域碳排放量為4.5億噸。

2.1 能源生產側的減排重點和難點

目前，電力生產供應是浙江省最大的碳排放源，煤電等高碳電力占主導。未來碳排放總量控制的重點在于提高非化石電力占比，難點在于推進存量火電機組的碳減排。

根據2018年能源平衡表測算，浙江省電力供應排放占能源活動排放的65%，是最大的排放源。其中，省內發電(含集中供熱)碳排放約2.4億噸，占能源消費排放總量的52%；外來電碳排放0.5億噸，占能源消費排放總量的13%[14]。而2010年該比重僅為5%[15]，主要是因為來自安徽和寧夏等高碳排放區域的火電電量增加較快，其電力排放因子均高于浙江省省網平均排放因子(表1)。

表1 浙江省電力供應結構及對應排放因子

浙江省電力生產供應結構呈現高碳化。如圖1所示，浙江省現有電力供應結構中煤電占比67.4%(省內53.5%、省外13.9%)，非化石電力占比28.4%(省內18.7%、省外9.7%)，氣電占比4.2%，電力供應結構總體以火電為主。

圖1 浙江省2018年電力生產供應結構圖

能源生產側碳減排的重點在于提高非化石電力占比，難點在于推進存量火電機組的碳減排。電力生產供應環節的低碳化對整個能源結構的低碳化極為重要，也是確保高度電氣化實現低碳能源系統轉型的關鍵。隨著現代化建設的推進，電氣化水平將越來越高。本研究對浙江省“十四五”時期的電力需求和供給進行了初步預測，“十四五”時期浙江省電力需求將維持中速增長，在規劃的核電項目準時投產，海上風電、光伏等可再生能源項目進展順利，白鶴灘水電等入浙順利的情況下，新增電力需求可主要由非化石電力滿足。但若上述項目進展滯后，則可能需要增加煤電利用時間甚至需要新上清潔煤電項目，形成高碳鎖定效應，碳減排壓力將進一步加大。同時，為滿足電力需求，預計未來5—10年浙江省存量煤電機組擔任主力電源的地位不會改變，煤電機組出力仍將保持在較高水平。考慮到浙江省的煤電機組供電標準煤耗已處于相對先進水平，效率提升空間有限，技術減排難度加大。

2.2 能源消費側的碳減排重點和難點

浙江省第二產業碳排放占比有所回落，部分高排放行業基本達峰，第三產業和居民生活碳排放增速較快(圖2)。未來能源消費側碳減排的重點在于控制新上重大產業項目排放，難點在于控制第三產業和居民生活領域碳排放。

圖2 終端用能行業排放趨勢圖

紡織、建材、鋼鐵等關鍵排放行業已基本達峰。根據浙江省能源平衡表、統計局月度材料、能源白皮書及能源發展報告相關數據測算，2005—2018年浙江省第二產業碳排放占總排放的比重最高達74%。隨著技術進步和產業結構優化調整，2018年第二產業碳排放占比已回落至65%。建材、鋼鐵、石化、紡織、造紙(1)根據浙江省統計局公布的數據，建材、鋼鐵、石化、紡織、造紙等行業能耗及碳排放為規模以上工業口徑。為重點監測的高耗能行業，也是工業排放前五大行業，占排放總量的37%左右。其中，建材行業“十一五”期間能源消費和碳排放已率先達峰、“十三五”期間趨于穩定；鋼鐵、紡織、造紙等行業“十二五”期末能源消費和碳排放也基本達峰。但同時，隨著舟山綠色石化基地煉化一體化項目、鎮海煉化擴建項目等重大石化項目的落地，石化行業碳排放將迎來較快增長期。

能源消費側碳減排的重點在于控制新上重大產業項目的碳排放，難點在于控制第三產業和居民生活領域碳排放。根據國家重大戰略項目布局，浙江省陸續新上一批高耗能項目。尤其是舟山綠色石化一二期4000萬噸/年煉化項目，對浙江省碳排放總量控制帶來巨大壓力。同時，第三產業和居民生活碳排放增速較快，碳排放以交通和建筑耗能產生為主。參照發達國家經驗，工業、交通和建筑等行業基本形成碳排放“三分天下”的局面[16]。2005—2018年第三產業、居民生活能源消費分別增長了2.55倍和2.59倍，碳排放量分別增長了1.4倍和1.5倍，2018年碳排放占比分別達到18%和13%，成為增速較快且碳排放占比越來越大的排放源。

2.3 區域碳減排重點和難點

從區域碳排放看，寧波、杭州、紹興、嘉興等為高排放區域[17]，未來增量也大。高排放區域碳減排的重點在于優化產業布局和區域用能結構，難點在于對地區碳排放總量缺乏有效約束。

寧波、杭州、紹興、嘉興等為高排放區域。根據對浙江省11地市能源消費總量和能源消費結構等進行的測算，寧波、杭州、紹興是浙江省碳排放總量最大的三個城市，排放量占全省排放總量的一半(圖3)。杭州、寧波、溫州、嘉興、金華、衢州六個國家低碳試點城市排放量占全省的70%以上。如圖4所示，寧波、嘉興、臺州作為全省能源及沿海工業基地，衢州作為全省化工、鋼鐵基地，能源消費均以化石能源尤其煤炭為主，單位能耗碳排放遠高于其他設區市。

圖3 各設區市2018年能源活動二氧化碳排放量

圖4 各設區市2018年單位能耗碳排放

未來高排放區域碳減排的重點在于優化產業布局，難點在于對地區碳排放總量缺乏有效約束。隨著長三角一體化發展國家戰略的實施和浙江省“四大”建設深入推進，未來碳排放增量主要集中在杭州、寧波、嘉興、紹興等大灣區區域，也是現有碳排放較高的區域。高能耗項目集中在寧波、舟山等地，這些地區面臨著巨大的碳總量控制壓力。杭州等非工業型城市則因新增建筑、交通、數據中心等耗能，碳排放量維持在較高水平，近期較難達峰。近年來，浙江省通過碳排放強度指標考核，區域碳減排取得了一定的成效。但由于大多數重點排放區域尚未提出明確的達峰目標和路徑，或雖提出達峰目標但力度不足，對碳排放總量控制缺乏有效約束。

3 浙江省實行碳排放總量控制的突破點

3.1 聚焦電力結構低碳化，控制能源生產排放

進一步提高省內非化石電力占比。重點確保核電、海上風電、分布式光伏、抽水蓄能電站等非化石能源項目及時投產。因地制宜，研究適時適度放開陸上風電開發政策。在滿足全省電力需求的基礎上，進一步優化外來電結構。新增外來電堅持以非化石電力為主，確保白鶴灘水電至浙江特高壓直流輸電工程投產，在保障電力安全供應的前提下降低高碳區域電力入浙比例。探索存量火電機組低碳化改造，逐步擺脫高碳鎖定效應。進一步提高火電機組能效，降低電廠自用電率。統籌減碳、控煤、減排、經濟性等多重目標，研究適當增加氣電裝機發電小時數，降低火電機組碳排放整體水平。借鑒廣東省華潤海豐電廠碳捕集測試平臺示范經驗，通過財稅激勵、增加發電小時數、提高上網電價等方式，鼓勵和支持技術先進的火電機組率先開展碳捕集、利用與封存(CCUS)示范試點。

3.2 聚焦“控增量、降存量”，控制重點消費領域碳排放

(1)嚴控重大產業項目碳排放增量。對舟山綠色石化等新增重大戰略項目，既要保障其合理排放空間，又要加強監督管理，建立多部門全流程管理體系，鼓勵企業多措并舉提高能效、降低碳排放，確保項目主要產品能耗和碳排放指標達到國際先進水平。(2)推進重點行業存量減碳。對鋼鐵、紡織、造紙等重點行業存量產能實行碳總量控制強約束，加快淘汰落后產能等，探索建立碳排放指標對標機制，發布重點碳排放行業和主要產品年度平均排放強度，引導平均線以下的企業對標排放。(3)探索控制非工業領域碳排放增速。倡導低碳生活，加強建筑、交通等領域節能低碳管理，探索非工業領域控碳抓手，逐步將公共建筑、交通運輸等重點企(事)業單位納入碳核查范圍，制定相關條例指南，逐步控制服務業、居民生活等非工業領域碳排放增速。

3.3 聚焦低碳試點城市碳排放率先達峰，控制區域排放

鼓勵杭州、寧波、溫州、嘉興、金華、衢州等國家級低碳試點城市碳排放率先達峰，研究制定低碳試點城市率先達峰實施方案。鼓勵各地優化用能結構，大力發展可再生能源，提高電氣化水平。支持各地根據發展實際、工作基礎和減排潛力，在重點排放區域探索開展碳排放總量控制，鼓勵提出碳排放達峰目標，以峰值目標倒逼低碳發展轉型，并進一步探索開展“近零縣(市、區)”“近零園區”“近零城鎮”“近零企業”等多層級的近零碳排放試驗區。

3.4 聚焦政策協同，提升低碳治理能力

加強頂層設計，在“十四五”經濟社會發展規劃、國土空間規劃等重大規劃中統籌考慮碳排放指標與其他指標的協同關系，探索建立碳排放總量控制制度，做好碳排放“雙控”與能源“雙控”制度協同，加強用能權與碳排放權交易制度的銜接和政策協同研究，探索建立聯合履約機制。在項目環境影響評價中試點開展碳排放評價，探索將碳排放要素納入資源環境承載力評價體系和“標準地”評價體系，更好地體現區域經濟協同發展和政策彈性。