碳中和對天津產業結構和能源結構的影響研究

◎文/李 李

一、提出碳中和目標的背景和重大意義

（一）雙碳目標意義重大，碳達峰與碳中和密切相關

碳達峰是指二氧化碳排放量達到歷史最高值，然后經歷平臺期進入持續下降的過程，是二氧化碳排放量由增轉降的歷史拐點，標志著碳排放與經濟發展實現脫鉤，達峰目標包括達峰年份和峰值。碳中和是指某個地區在一定時間內（一般指一年）人為活動直接和間接排放的二氧化碳，與其通過植樹造林等吸收的二氧化碳相互抵消，實現二氧化碳“凈零排放”。碳達峰與碳中和緊密相連，碳達峰是碳中和的基礎和前提，達峰時間的早晚和峰值的高低直接影響碳中和實現的時長和實現的難度，達峰越早、峰值越低，碳中和的代價越小、效益越大。

（二）碳中和即將開啟一場極其廣泛深刻的綠色工業革命，我國將成為這場革命的發動者和創新者

世界目前正處于第六次科技革命和第四次工業革命的初期，前三次工業革命帶來的經濟增長與碳排放量的增長緊密掛鉤，化石能源的使用在推動經濟高速發展的同時，也產生了大量的二氧化碳氣體，造成地球生態與氣候系統達到承載能力的臨界點。碳中和是一場由科技革命引起的經濟社會環境的重大變革，意義不亞于前三次工業革命。碳排放與經濟發展的徹底脫鉤將成為下一次工業革命的顯著特征之一。碳中和的實質是黑色工業革命向綠色工業革命的轉型，是不可持續的黑色發展向可持續的綠色發展的轉型。我國將加速實現產業部門的綠色低碳化發展，以減少溫室氣體排放為主要目標，構筑低能耗、低污染為基礎的經濟發展體系，進而實現零碳經濟目標。

（三）碳中和助力產業結構優化，我國加速從高碳經濟轉向低碳經濟

產業結構調整呈現以下幾個特點：一是能源行業的資源屬性向制造業屬性轉變，新能源產業在產業結構中的比重上升。目前我國能源產業比重偏低，為實現電力脫碳，減少化石能源，推動非化石能源發展，特高壓、智能電網、氫能、儲能等產業將面臨新的發展機遇。二是工業生產向低碳化轉型，清潔設備、新能源汽車、林業經濟等產業比重提升。制造業加快向高附加值、低耗能產業轉變，高碳工業所占比重進一步降低，鋼鐵制造、建材制造、電力生產等高碳產業面臨巨大節能降耗的轉型壓力。設備制造業將出現巨大的結構性機會，光伏、風能等新能源基礎設施增速將進一步提升。為提高交通行業的電氣化率，新能源汽車及新能源電池將呈現井噴式發展。涉及清潔能源技術的新材料、芯片制造等基礎領域需求將更為旺盛。為提升林業碳匯能力，林業經濟將起到關鍵作用。三是服務業規模和比重將進一步提升。美國、歐盟碳達峰時服務業增加值占GDP比重分別為73.9%和63.7%。2020年，我國服務業比重為54.5%，制造業比重為37.8%，由于工業與制造業單位增加值能耗高，為實現“雙碳”目標，預計2030年服務業占比將超過63%。

（四）碳排放中能源排放占比高，我國能源結構面臨轉型

能源產業一直是我國最重要的碳排放來源，2019年我國二氧化碳總排放量超過100億噸，因此要實現碳達峰、碳中和的戰略目標，最關鍵的因素在于我國能源結構調整。雙碳目標的影響主要有兩個：一是我國將加速從化石能源為主的能源消費結構轉向可再生能源為主的能源消費結構。能源結構中，我國能源以化石能源為主，2019年化石能源比重高達85%，其中煤炭消費比重58%，石油消費比重19%。而美國和歐盟煤炭消費比重僅為12%和11%。二是中國清潔能源如水能、風能、太陽能、核電、生物質能的比重將不斷上升。目前世界主要發達國家中清潔能源占比都比較高，美國清潔能源以核電、新能源為主，英國、法國、挪威、德國等歐洲國家清潔能源的占比更高。以發電能源來看，挪威水電占比超過90%，法國的電力供應以核電為主，發電量占比高達85%，英國的清潔能源占比接近60%，其中僅風電占比就達到20%左右。

二、碳中和對天津產業結構與能源結構的影響

“十四五”時期是實現經濟高質量發展和生態環境質量持續改善的攻堅期，也是碳排放達峰的關鍵期，天津作為工業城市，實現2030年碳達峰、2060年碳中和的宏偉目標，既是重大責任，又是重大挑戰，更是重大機遇，是千載難逢的歷史性機遇，天津未來即將構筑一套低能耗、低污染的綠色低碳經濟發展體系，未來產業結構與能源結構主要有以下幾點趨勢。

（一）產業綠色轉型與城市經濟整體脫碳并行

火電、冶金、石化、交通、建筑、化工等產業能耗高、污染重，是傳統概念中的高碳產業。天津作為中國近代工業的發祥地之一，長期以來工業體系的重工業特征突出，對高碳能源依賴程度較大，主導產業中汽車制造、石化、冶金、鋼鐵占據較高的比重，總體上技術含量高、附加值高的高端制造業和高技術制造業在工業中的占比仍相對較低，如2021年4月天津石化產業比重為31.3%，汽車制造業比重為11.4%，高技術制造業比重為14.5%。2021年3月，天津規模以上工業企業單位數為5186個。圍繞碳達峰、碳中和戰略決策部署，天津將逐步從鋼鐵、石化為主的高碳產業轉向戰略性新興產業為主的低碳產業，未來天津工業發展不斷轉型升級。傳統生產方式逐步轉變，重點行業和關鍵領域將持續加快綠色化以及零碳、脫碳改造，未來呈現行業結構低碳化、制造過程清潔化、資源能源利用高效化的特征，加快構建綠色制造體系，進一步提高制造業綠色發展水平。

（二）產業結構優化以及細分行業發展機遇疊出

從歐盟、美國、日本等發達國家的工業化進程看，實現工業發展與碳排放脫鉤的關鍵是控制和減少高耗能行業的碳排放，同時使高端制造業在工業中占據主導地位。隨著雙碳目標的實現，天津傳統高能耗產業、重化工業比重將進一步降低，高技術制造業比重將不斷提高，現代服務業將加快發展，石化、鋼鐵、冶金、熱電等行業企業數量進一步減少。從產業供給端看，能源制造業屬性加強，天津新能源產業在產業結構中的比重將上升，特高壓電網、電網信息化、氫儲能等行業面臨新的發展機遇。從產業需求端來看，通過提高交通行業的電氣化率，新能源汽車、充電樁、電動自行車等行業比重將上升。對于天津裝備制造業發展來說，未來工業生產對清潔設備的需求長期向好，設備制造業比重將上升。天津高碳工業和建筑業將呈現集約化發展趨勢，龍頭企業的馬太效應也將有所體現。從深度綠色環保來看，塑料回收、生物降解塑料等節能環保和循環經濟等產業將受益于碳中和帶來的邊際效益。

（三）城市能源結構進入“新舊轉換”周期

天津經濟結構特征決定了能源消費需求，從能源消費結構看，天津消費仍然以煤炭為主，2019年煤炭消費總量占一次能源消費總量的比重依然較高，為32.6%，北京2019年該比重為1.9%。能源清潔化趨勢明顯，清潔能源使用比例逐步提升，但與先進地區相比仍然存在一定差距。2019年天津天然氣占能源消費總量比重為17.8%，天然氣在美國一次能源消費中的占比為31%（2018年）；天津非化石能源消費占一次能源消費比重達到6.5%，美國非化石能源消費占比達到20%（2018年）；天津清潔能源占比為23%，德國清潔能源占比為44.6%（2018年）。在碳中和、碳達峰的目標下，天津的新舊能源體系將逐步進入替換周期，從以煤炭消費為主的高碳能源向以清潔能源為主的低碳能源轉變，從而完成以煤炭為主的能源結構到以電力、天然氣為主的能源結構轉型，傳統能源逐漸被清潔能源替代，煤炭消費總量占比逐步降低，清潔能源占比、非化石能源消費占比逐步提高。為實現碳中和，水能、風能、太陽能、天然氣等清潔能源在能源中的比重將大幅提升。

表2 021年1月～4月天津市主要行業規模以上工業增加值比重

三、對策建議

（一）以碳中和為目標，抓住科技創新和產業機遇

搶抓碳達峰、碳中和的窗口期，通過市場機制快速發展低碳經濟和綠色產業。一是以創新鏈驅動產業鏈，打造新的經濟增長點和新賽道。在發展重點產業方面，圍繞與減少碳排放相關的新能源產業、智能制造、碳交易，聚焦與碳吸收相關的森林碳匯等新興產業。圍繞節能產業，重點發展節能研發設計、高效節能裝備制造、節能咨詢服務、節能金融服務等。發揮光伏產業優勢，拓展儲能、“光伏+建筑”“光伏+5G”“光伏+交通”“風光儲”一體化等領域。加大智能制造產業扶持培育力度，助力傳統制造業智能化改造和效率提升。探索延伸新能源汽車相關產業鏈。二是重點發展風電、新能源汽車、新材料、生物能源和生物技術產業、先進軌道交通裝備、電子信息、農林固碳、環保等產業。推動氫能產業高質量發展，加快制氫、加氫設施建設，打造氫能產業高地。三是，挖掘碳交易、生態碳匯等領域的發展潛力，營造低碳應用場景，探索建設“零碳”社區、“零碳”工廠、“零碳”園區、“零碳”樓宇，推動碳匯公園、碳匯綠道建設。

（二）以碳中和為契機，加快調整優化產業結構

按照創新引領、優化布局、提質增效的原則，以能源產業轉型升級帶動戰略性新興產業和高端裝備制造業發展，促進傳統高耗能、高污染產業低碳轉型，強化知識、技術、信息、數據等新生產要素的支撐作用，加快產業結構優化升級和現代化經濟體系建設，實現經濟綠色低碳、高質量發展。一是著力培育戰略性新興產業，加快推動高新技術產業和先進制造業發展，逐步實現產業基礎高級化，產業鏈條現代化，實現戰略性新興產業在產業結構中的全面領跑。二是優化傳統高耗能產業布局，逐步降低高能耗行業占工業增加值的比重，重點推動鋼鐵、石化、化工等產業轉型升級，實現高耗能行業能效達到領先水平，建成綠色低碳生產體系。三是加快發展現代服務業，以知識技術密集型行業和生產性服務業為主導，實現產業結構全面優化調整和綠色低碳轉型，逐步提高服務業吸納就業人口的比重。四是利用新技術、新產業、新業態、新模式等，推動產業體系綠色升級，加強綠色技術應用和推廣，全方位全過程推進生產方式的綠色低碳循環化改造，構建完整的循環經濟產業鏈條。

（三）積極推動能源結構清潔化轉型發展

在碳達峰前的十年窗口期，提前謀劃發展與轉型協同布局，推動能源體系清潔低碳發展，推動低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。一是大幅優化化石能源內部結構，盡快降低煤炭供應量在化石能源供應中所占份額，持續減少煤炭消費總量，提高煤炭清潔化利用程度。二是大力發展天然氣和非化石能源利用，重點在工業領域加快實施“雙替代”（天然氣代煤、電代煤）。加快能源清潔化進程，堅持化石能源清潔利用和清潔能源開發并重。三是加快光伏、風能發展和利用，穩步推進水電發展，擴大風能、太陽能等可再生能源電力裝機規模，完善非化石能源接入和消納長效機制，確保非化石能源產能利用率得到保證。四是，著力提升能源利用現代化發展水平，控制能源消費總量及增長率，結合實際制定切實的能源消費控制目標，推動綠色能源與數字化、智能化、信息化、網絡化融合式發展，加快提升能源產業鏈智能化水平。

（四）著力提升能源利用效率

一是完善能源消費雙控制度，嚴格控制能耗強度，合理控制能源消費總量，建立健全用能預算等管理制度，推動能源資源高效配置、高效利用。二是深入推進工業、建筑、交通、公共機構等重點領域節能，著力提升新基建能效水平，積極布局以新能源汽車充電樁、電氣化高速鐵路、特高壓直流輸電、智能電網、分布式可再生能源發電、先進儲能、氫能煉鋼、綠氫化工、零碳建筑為主的新型低排放基礎設施。三是打造能源創新示范高地，推動能源與大數據、物聯網、云計算、區塊鏈、5G等新技術融合，積極發展綜合智慧能源，推廣智慧能源小鎮技術。創新能源利用模式，統籌LNG冷能資源，探索冷能梯級利用應用場景，建設一批冷能梯級利用示范項目。

（五）持續完善低碳制度保障和政策激勵

一是加快構建碳達峰、碳中和頂層設計，積極謀劃碳匯鞏固提升保障方案，進一步明確碳中和、碳達峰的時間表、路線圖、施工圖。廣泛深入開展碳達峰、碳中和行動計劃，支持有條件的重點行業、重點企業率先達峰。二是加快關鍵核心技術的研發和創新。重點發展負排放技術，如碳捕捉利用與儲存、生物質能結合碳捕捉儲存以及基于自然的減排技術。加大對氫能以及能源儲存轉化等戰略性技術方面的研發投入，挖掘數字技術等新興產業發展的減排潛力。加強對低碳關鍵性技術的保護和激勵，完善低碳關鍵性技術知識產權保護機制，對創新性低碳技術給予稅收減免、政府采購和技術授權等政策扶持。三是充分發揮金融資源配置作用，探索綠色金融發展新模式。引導金融體系向綠色低碳領域轉移，推動綠色金融支持可再生能源、綠色建筑、清潔交通等領域創新發展。完善綠色信貸機制，推動落實綠色信貸重點項目。充分發揮市場機制作用，創新產品工具，完善綠色金融產品，積極探索應用綠色債券、綠色保險、綠色基金等綠色金融手段。