武汉工业领域碳排放达峰路径研究报告.pdf

ˆE6ÇËpGtUJ武汉工业领域碳排放达峰路径研究报告落基山研究所 · 2018年 6月ANALYZING CARBON EMISSIONS PEAKING PATHWAY OF THE INDUSTRIAL SECTOR IN WUHANRocky Mountain Institute, June, 201821TABLE OF CONTENT项目背景达峰挑战与潜力1.摸清家底a. 经济发展b. 能耗与碳排放2.基准情景3.潜力初探 a. 优化产业结构b. 加速产品升级c. 提高能源效率d. 低碳化能源结构达峰路径1. 达峰情景2. 四大行动领域贡献达峰行动1. 优化产业结构2. 加速产品升级3. 提高能源效率a. 钢铁行业b. 石油化工c. 水泥d. 通用设备系统e. 其他方面4. 低碳化能源结构达峰挑战与风险达峰的社会经济影响政策建议作者 落基山研究所陈济、 Jon Creyts、李婷、李也、 Robert Mclntosh （按姓氏首字母排列）联络人 落基山研究所陈济 jchenrmi.org特别鸣谢 武汉市发改委、武汉市节能监察中心本报告由能源基金会（Energy Foundation） 提供资助43报告摘要CUTIVE SUMMARY 报告摘要 CUTIVE SUMMARY 研究背景● 武汉市于 2017年 12月 23日公布了武汉市碳排放达峰行动计划（ 2017-2022） （下称“行动计划”）。计划中提出，到 2022年，全市碳排放将达峰，并不超过 1.73亿吨。其中，工业领域（不含能源转换行业、含建筑业，下同）的碳排放在 2020年不超过 7330万吨， 2022年不超过 7260万吨。● 本研究旨在预测武汉市 2015-2030年工业领域的碳排放，识别峰值年及峰值排放量，分析支持实现行动计划中工业领域碳排放达峰及达峰后下降目标的可行行动领域与措施。研究结论如果不采取额外行动，在 GDP按照武汉市规划目标增长的情况下，武汉市工业领域的碳排放到 2028年才会达峰，峰值为 8930万吨，达峰行动计划目标无法实现。 2022年工业领域碳排放将达到 8480万吨，比目标值高出 1220万吨。● 如采取达峰行动措施，武汉市工业领域碳排放将于 2020年达峰，峰值为 7290万吨，其中建筑业碳排放约为 365万吨。工业领域碳排放到 2022年将降低到 7045万吨。则达峰情景下，工业领域碳排放将实现武汉市达峰行动计划目标。7000750080008500900065006000550050002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030达峰情景 基准情景 达峰情景（含建筑业） 基准情景（含建筑业）2020年达峰7290万吨CO22020年目标值 7330万吨 CO2 武汉市工业领域碳排放趋势 2015-2030 基准情景 关闭闲置设备，工程喷嘴等4.安装压缩机定序器5.消除不适当的压缩空气利用6.通过压力优化/控制/存储消除人工需求7.校正主管线分配管道中的过度压降8.按照需求要求进行空气处理9.安装变速驱动器10.更换压缩机尺寸以满足需求272 7 14.3376 12 19.8482 18 25.4592 20 31.1709 30 37.3759 49 39.9781 66 41.1815 102 42.9890 131 46.8946 147 49.7节电潜力GWh/年节能措施最终节省能源成本元/每MWh节电量二氧化碳排放降低潜力万吨 CO2/年其中措施 8， 9， 10不符合经济性要求3635达峰行动 ACTIONS达峰挑战与风险CHALLENGE达峰挑战与风险CHALLENGE唐亚维、董平，外资外贸对武汉经济增长贡献的经验分析，华中师范大学研究生学报 2016年第 23卷第 1期1201全球市场与国际贸易02国内产业政策和市场需求03武汉自身重点行业和项目调整2015年，武汉外贸的对外依存度是 15.4，自 2006年以来基本成持续下降趋势。从出口产品结构看，手机、电脑设备及部件、液晶显示板、家电等电子产品出口逐渐成为出口产品的新增长点，相对传统的汽车制造及汽车零配件也始终保持一定增幅 。武汉碳排放最大的钢铁行业也对东南亚、欧美、澳洲和南美洲等地区有一定量的钢材出口。相关行业的产量在某种程度上会受全球市场需求以及国际贸易趋势的影响，进而影响这些行业的碳排放水平。如武汉的外贸依存度持续走低，对工业部门整体碳排放达峰带来的风险也将不断弱化。武汉的钢铁和石化行业的生产力水平处在全国同行业的先进水平。随着两个行业全国范围内淘汰落后产能措施的进一步实施，武汉的相关企业可能承接更多的生产任务；另外，由于武汉的大多数其他产业也主要服务于全国市场，相关产品的全国需求将对产量产生影响。产量浮动将影响武汉工业部门总体碳排放达峰。与国家层面相比，城市碳排放达峰受重大产业调整和重大项目的影响极大。武汉面临的宝武钢生产线搬迁、工业倍增计划升级等不确定因素将对武汉工业领域达峰产生影响。123837http// 周文 .稳增长、促就业和低碳转型可以兼顾吗 基于湖北省社会核算矩阵的分析 [J].生态经济 , 2017,330167-7296.http// 达峰挑战与风险 CHALLENGE工业领域达峰行动对于工业就业有着正向和负向的双向作用。一方面，产业结构升级，低碳产业得到快速发展、新能源产业的扩张、低碳技术的开发等都能够促进就业的增加。另一方面，高碳产业被替代，淘汰落后产能、技术提升对劳动力的替代又会对就业造成负面的影响。有研究结果表明，湖北省工业行业就业对能源消耗的弹性为 1.2 ，即工业部门能源消费量每降低 1，就业机会会相应减少 1.2。则对于武汉市达峰情景下，我们可以估算，达峰后， 2020-2030年的累计节能量带来的工业行业总计损失的就业数约为 60万人，平均每年减少 6万人。从短期来看，节能减排增加了工业部门和传统能源部门的投资与就业压力。然而，从长期来看，通过采用先进的能效技术，淘汰落后产能，能够从整体上优化中国的经济结构，提高能源利用效率，因此，对中国工业的未来发展具有非常积极的促进作用。同时，除了工业部门和传统能源部门之外，其他行业总体上会受益于节能减排带来的技术进步、成本下降等间接作用，例如建筑行业对能源消耗水平的弹性、交通运输行业就业对经济能源强度的弹性均为负值。则总体上，武汉实施节能减排对于整个经济的就业总效应很可能为正向，即工业节能减排政策有助于武汉就业的增长。案例● 在 美 国 ，据 测 算 ，在 新 能 源 领 域 每 投 资 10亿 美 元 ，能 够 为 美 国 创 造 约 2万 3万个就业岗位，同时每年可减少 60万吨温室气体排放。● 德国政府为该计划提供的资金支持接近 100 亿 美 元 。该 计 划 目 前 已 经 创 造 了20多 万 个 工 作 机 会 ，减 排 二 氧 化 碳 200万 吨 。为 了 应 对 气 候 变 化 、经 济 危 机 和 失业，德国政府还将在 2009年和 2010年推出 110 亿美元的经济刺激计划继续实施建筑节能改造，届时绿色就业岗位将达到 60万 个 ，每 年 可 减 排 二 氧 化 碳 300万吨。● 韩国提出了 380亿美元的绿色新政计划（约占 GDP的 1.2），其 中 包 括 流 域 治理 、公 共 交 通 网 络 、绿 色 信 息 基 础 设 施 建 设 、水 利 基 础 设 施 、绿 色 汽 车 与 清 洁 能源 、资 源 回 收 再 利 用 、森 林 再 造 与 恢 复 工 程 、乡 村 、学 校 建 筑 节 能 改 造 九 大 项 目 。据估算，该项目在流域治理、森林保护和能效建筑等主要领域的投资将带动约50多万人的就业。● 此外， 2009年 3月 ，欧 盟 宣 布 将 在 2013年之前投资 1050亿欧元支持发展绿色经 济 ，促 进 就 业 和 经 济 增 长 。日 本 宣 布 将 于 2015 年之前把绿色经济规模扩大至100万亿日元（约合 1.08万 亿 美 元 ）。中 国 提 出 的 4万亿元（约 5860亿 美 元 ）投 资计 划 中 ，有 230亿美元将用于节能减排和生态环保领域。这些绿色的低碳投资将会带动各国相关就业的增加。达峰的社会经济影响SOCIAL ECONOMIC IMPACT达峰的社会经济影响SOCIAL ECONOMIC IMPACT1314151513 1401达峰的社会影响4039达峰的社会经济影响 SOCIAL ECONOMIC IMPACT依照国际能源署、联合国开发计划署（ UNDP）等机构研究方法，经测算，武汉工业部门 2015-2020年间需要投资约 800亿元以实现 2020年达峰前的累计碳减排量，平均每年投资 160亿元，约占武汉市工业投资的 10。然而，根据目前的研究，由于随着节能的深入，节能难度的不断提高，节能投资边际成本也会加倍增长， 2020年 -2030年前平均每年需要投资 250亿元用于工业部门节能减排。在这种情况下，可能需要强力的技术性突破实现工业工艺改造、能源品种替换才能突破工业节能的瓶颈。同时也需要政府在行业低碳改造、扶持新兴节能绿色行业等方面提供有力政策引导，调度更多社会资本。中国低碳资金需求相关研究● 在预计 2005-2020年中国能源环保投资需求将达 18万 亿 元 ，其 中 可 再 生 能 源 2万亿元 ，节 能 环 保 5万亿到 6万亿元。 能源基金会● 预计中国 2011-2015年低碳资金需求为 350亿欧元 /年 3500亿人民币 /年 ， 2016-2020年为 1450亿欧元 / 年 1.45万亿人民币 /年 麦肯锡● 预计 2020年前，平均每年能源建设投入将在 1万亿元到 1.2万亿元。 发改委能源研究所● 预计中国 2010-2050年需要 9.5万亿美元 66.5万亿元 的 增 量 投 资 ，其 中 2010-2030年每年需要的增量 投资约为 1850 亿美元 1.3 万亿元 ， 2030年后每年 需要的增量投资为 2900亿美元 2.0万亿元 UNDP/人民大学● 中国要实现到 2020年单位 GDP二氧化碳排放比 2005年下降 40-45需要每年支出 780亿美元 约 5070亿元 的增量成 ，到 2020年总计约 5万亿元的投入。 邹骥● 发展中国家每年所需的投资就将可能超过 800亿 美 元 ，约 5.2万亿元。 世界银行资料来源气候组织中国的清洁革命 IV财 金 战 略 ， 2011年政策建议POLICY RECOMMENDATIONS 02达峰的经济投资成本4241政策建议 POLICY RECOMMENDATIONS优化产业结构加快发展高新技术产业，实施战略性新兴产业倍增计划，推动医药制造业、汽车制造业、电气制造业、智能制造装备等领域总产值比重上升 4-5，总产值在 2030年前成倍增长；推动传统产业向中高端跃升，钢铁、化工、水泥等行业总产值稳步上升但总产值比重逐渐下降。加速产品升级增强优势行业竞争力，提升制造业自主创新能力，加强质量技术攻关、自主品牌培育；支持钢铁、石化等传统行业向深加工延伸、发展高附加值产品。使工业增加值率努力向国际先进国家水平靠拢（工业增加值率每年上升 2-4）。提高能源效率推进工业生产能效提升工作，推行低碳制造和清洁生产工艺技术，钢铁行业实行烧结余热回收等技术措施、水泥行业实行辊磨机替换，支持企业实施锅炉、热泵、空压系统等设备节能改造，重点推进企业能源管理优化系统应用；严格执行企业能效达标，淘汰落后产能，有序推动高耗能产业搬迁腾退工作实现各行业单位工业增加值能耗每年下降 2-4。低碳化能源结构合理控制能源消费总量，依靠技术改造和能源调配，有序推进制造业煤改气、煤改电工程，推广工业园区热电联产，积极促进工业可再生能源利用比例提高，支持制造业循环经济发展。01政策建议模型参数GDP增速第三产业占比钢铁行业非金属矿物制品业石油化工行业汽车制造业医药制造业通用设备制造业电气机械和器材制造业计算机、通信和其他电子设备制造业食品制造业uni00A0纺织服装、服饰业uni00A0医药制造业uni00A0 橡胶和塑料制品业uni00A0 非金属矿物制品业uni00A0 钢铁行业uni00A0 金属制品业uni00A0 通用设备制造业uni00A0 电气机械和器材制造业uni00A0 计算机、通信和其他电子设备制造业钢铁行业非金属矿物制品业石油加工行业其他行业钢铁行业非金属矿物制品业石油加工行业医药制造业汽车制造业uni00A0 电气机械和器材制造业基准情景2016-2020 2021-2025 2025-203011.74 9-7.87 7.87-6.555（ 2020） 68 （ 2030）5.9 5.9 5.92.8 2.8 2.86 6 621 21.3 21.32 2 23.1 3.1 3.18.4 8.4 8.413.2 13.2 13.20.28 0.28 0.280.27 0.27 0.27 0.30 0.30 0.300.24 0.24 0.24 0.25 0.25 0.250.3 0.3 0.30.23 0.23 0.230.24 0.24 0.240.29 0.29 0.290.25 0.25 0.25 2 2 22 2 22 2 22 2 20 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 0达峰情景2016-2020 2021-2025 2025-203011.74 9--7.87 7.87--6.555 （ 2020） 68 （ 2030）5.9--5.2 5.2-4.5 4.52.8-2.2 2.2-2 26 6 621.3-23.9 23.9-26 262-7 7 73.1-3.5 3.5-48.4-10.2 10.2-12 1213.2-14.4 14.4-16 160.28 0.28-0.35 0.350.27 0.27-0.35 0.350.30 0.30-0.40 0.400.24 0.24-0.35 0.350.25 0.25-0.30 0.300.3 0.30-0.35 0.350.23 0.23-0.35 0.350.24 0.24-0.35 0.350.29 0.29-0.32 0.320.25 0.25-0.35 0.354 4 44 4 2.53 3 22-6 2-6 210（ 2020） 25 （ 2026）10（ 2020） 25 （ 2026）10（ 2020） 25 （ 2026）7.5（ 2020） 13（ 2025）7.5（ 2020） 13（ 2025）7.5（ 2020） 13（ 2025）（表33） 模型参数设定高耗能行业产值占比高端制造行业产值占比增加值率单位工业增加值能耗下降率煤炭消耗中被天然气替代的比例煤炭消耗中被电力替代的比例模块宏观经济产业结构产品结构能源效率燃料结构ˆE6ÇËpGtUJtranss global energy use to create a clean, prosperous, and secure low-carbon futurewww.rmi-推动全球能源变革，创造一个清洁、安全、繁荣的低碳未来