京津冀區(qū)域碳達(dá)峰碳中和路線圖及能源發(fā)展展望
2024-06-11 16:25:59
2023年能源思考9月刊
（1.國網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院 2.華北電力大學(xué)）
黨的二十大報(bào)告提出，深入實(shí)施區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略、區(qū)域重大戰(zhàn)略，并將促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展作為加快構(gòu)建新發(fā)展格局、著力推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展重要方面之一。同時(shí)提出，立足我國能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)。京津冀三地優(yōu)勢互補(bǔ)、良性互動(dòng)、共贏發(fā)展，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)等重點(diǎn)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。作為以首都為核心的世界級(jí)城市群和我國高質(zhì)量發(fā)展的重要增長極，京津冀區(qū)域先行先試、梯次有序?qū)崿F(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，對(duì)我國“雙碳”目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)具有重要意義。
一、京津冀能源消費(fèi)及碳排放現(xiàn)狀
（一）能源消費(fèi)總量占全國比重高，結(jié)構(gòu)仍以煤為主
2020年，京津冀能源消費(fèi)總量為4.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國能源消費(fèi)總量的9.6%。煤炭在能源消費(fèi)中占比最大，為61.4%，油品和天然氣消費(fèi)占比相近，分別為13.8%和13.1%，一次電力及其他能源消費(fèi)占比最低，為11.8%，非化石能源消費(fèi)占比低于全國平均水平。河北煤炭消費(fèi)量占本省能源消費(fèi)總量的80.5%，高于全國平均水平23.7個(gè)百分點(diǎn)，占京津冀地區(qū)煤炭消費(fèi)總量的90.2%。京津冀能源消費(fèi)對(duì)外依賴程度高，2020年京津冀一次能源生產(chǎn)總量為1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足能源消費(fèi)需求，其中，天津100%的煤炭資源需要外地調(diào)入，北京100%的石油及天然氣資源需要外地調(diào)入。
（二）能源消費(fèi)強(qiáng)度不斷下降，仍高于全國平均水平
2020年，京津冀地區(qū)以9.6%的能源消費(fèi)，僅創(chuàng)造了8.5%的GDP，而同期長三角、珠三角地區(qū)分別以17%、7%的能源消費(fèi)創(chuàng)造了23%、10%的GDP，京津冀的能效水平相比長三角、珠三角地區(qū)還有較大差距。具體來看，河北與全國GDP能耗平均水平之間還存在一定差距。2013—2020年河北單位GDP能耗不斷下降，但目前能耗平均水平仍為0.76噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，是全國平均水平的1.2倍、北京的2.8倍、天津的1.9倍。天津單位GDP能耗在東部發(fā)達(dá)地區(qū)和城市中屬于較高水平，北京單位GDP能耗雖屬全國最低，但依然是日本和德國等發(fā)達(dá)國家平均水平的4倍多，是美國的2倍多，距離紐約、倫敦及東京等國際化大都市平均水平差距更大。京津冀產(chǎn)業(yè)資源依賴特征明顯，傳統(tǒng)行業(yè)依然為產(chǎn)業(yè)主體，服務(wù)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足。
（三）非化石能源裝機(jī)比重與全國平均水平相近，終端電氣化率低于全國平均水平
能源供給清潔化方面，京津冀非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比逐步增長，2020年與全國41%的平均水平相近。河北憑借豐富的可再生能源資源稟賦，非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比超過全國平均水平5個(gè)百分點(diǎn)，北京、天津則低于全國平均水平28個(gè)百分點(diǎn)。京津冀非化石能源發(fā)電量占比為15.8%，低于全國平均水平11.6個(gè)百分點(diǎn)。能源消費(fèi)電氣化方面，2020年京津冀電氣化率為20.1%，低于全國平均水平6.4個(gè)百分點(diǎn)。北京、天津城鎮(zhèn)化水平較高，其電氣化率分別高于全國平均水平1.2和6.5個(gè)百分點(diǎn)，河北則低7.5個(gè)百分點(diǎn)。用電結(jié)構(gòu)方面，2010—2020年，工業(yè)用電占比由65%左右下降至約57%，低于全國10個(gè)百分點(diǎn)，第三產(chǎn)業(yè)電力消費(fèi)占比穩(wěn)中有升，高于全國8個(gè)百分點(diǎn)。
（四）三地碳排放規(guī)模差距較大，總量尚未達(dá)峰
以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和以高耗能行業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致京津冀排放大量的二氧化碳。京津冀地區(qū)碳排放總量由2000年的3.6億噸上升至2019年的11.6億噸，碳排放總量占全國比重超過10%。北京自2010年碳排放達(dá)到峰值后呈現(xiàn)波動(dòng)下降趨勢，天津、河北碳排放量總體仍呈上升趨勢。2017—2018年，河北碳排放量急劇上升，貢獻(xiàn)了京津冀碳排放增量的91%，主要由黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)以及電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)碳排放量上升所致。從三地碳排放占比看，北京和天津碳排放量占京津冀地區(qū)總碳排放量比例逐年遞減，河北碳排放占京津冀地區(qū)碳排放比例逐年遞增，從2000年的65.2%增加至2019年的78.8%，是京津冀的碳排放主體。
二、“雙碳”目標(biāo)下京津冀能源消費(fèi)與碳排放預(yù)測
依據(jù)國家及京津冀三地政府關(guān)于經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、人口等領(lǐng)域相關(guān)規(guī)劃和政策文件，采用LEAP模型（長期能源替代規(guī)劃系統(tǒng)），設(shè)定基準(zhǔn)和加速兩種情景，對(duì)京津冀2060年前能源消費(fèi)總量及結(jié)構(gòu)、碳排放總量等進(jìn)行預(yù)測分析?；鶞?zhǔn)情景基于京津冀地區(qū)現(xiàn)有能源改革發(fā)展政策設(shè)定；加速情景對(duì)標(biāo)國際先進(jìn)水平，充分考慮我國碳達(dá)峰碳中和要求，基于京津冀地區(qū)清潔能源替代、非化石能源發(fā)展?jié)摿蛿[脫化石能源依賴的預(yù)期設(shè)定。
（一）地區(qū)能源消費(fèi)總量2040年前后達(dá)峰，碳排放2030年前達(dá)峰
京津冀能源消費(fèi)總量近中期將繼續(xù)增長，預(yù)計(jì)2040年前后達(dá)峰，峰值在6.3億～6.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。煤炭、石油消費(fèi)量呈現(xiàn)逐步下降趨勢，天然氣消費(fèi)先增后減，一次電力及其他能源消費(fèi)量穩(wěn)步增長。加速情景下，2060年能源消費(fèi)總量下降至5.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，終端電氣化水平不斷提升，2030和2060年分別達(dá)到30%和75%。
基準(zhǔn)情景下，京津冀碳排放預(yù)計(jì)在2030年前達(dá)峰，峰值約12.5億噸，2060年下降至2.6億噸。煤炭、石油碳排放占比不斷下降，天然氣碳排放占比持續(xù)增長。加速情景下，京津冀地區(qū)在2020—2029年進(jìn)入碳排放達(dá)峰平臺(tái)期，2030年后加速下降，到2060年仍有約0.8億噸的碳排放，需要通過自然碳匯和碳捕集技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳中和。
圖2 2060年前京津冀地區(qū)能源相關(guān)二氧化碳排放總量
（二）京、津能源消費(fèi)總量率先于2035年前后達(dá)峰，河北能源消費(fèi)總量持續(xù)增長，將于2045年前后達(dá)峰
北京能源消費(fèi)總量短期內(nèi)仍呈上升趨勢，預(yù)計(jì)2033年前達(dá)峰，隨后持續(xù)下降。2025年后北京市基本實(shí)現(xiàn)供熱無煤化，天然氣成為主要的化石能源，非化石能源消費(fèi)逐漸增多，實(shí)現(xiàn)一次能源清潔化供應(yīng)。天津能源消費(fèi)總量呈緩慢增長趨勢，2040年前將經(jīng)歷較長的峰值平臺(tái)期。加速情景下，隨著行業(yè)電氣化水平的提升，2060年一次電力及其他能源占比將達(dá)到83.6%。河北能源消費(fèi)總量持續(xù)增長，基準(zhǔn)和加速情景下分別于2048年和2042年前后達(dá)峰，峰值分別約5.4億噸和4.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤?；鶞?zhǔn)情景下，短期內(nèi)煤炭消費(fèi)量穩(wěn)中有升，之后逐步下降，油品和天然氣消費(fèi)量先升后降。加速情景下，煤炭消費(fèi)量持續(xù)下降，油品和天然氣消費(fèi)量先升后降，峰值低于基準(zhǔn)情景。
（三）三地梯次有序?qū)崿F(xiàn)碳達(dá)峰，京、津碳排放率先達(dá)峰
“十四五”期間北京碳排放穩(wěn)中有降，2030年之后加速下降。考慮到北京能源電力安全保供需求，加速情景下2060年仍有一定比例的天然氣用來發(fā)電和供熱，該部分碳排放可通過碳捕捉封存技術(shù)和生態(tài)碳匯方式實(shí)現(xiàn)碳中和。除發(fā)電和供熱部門外，交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和郵政業(yè)是北京碳排放占比較高的行業(yè)，2035年后其碳排放占比呈現(xiàn)加速下降態(tài)勢。天津碳排放于“十四五”期間達(dá)峰，峰值約1.9億噸，然后以較慢速度下降。天津工業(yè)部門和發(fā)電、供熱部門是碳排放的主要來源部門，2045年后工業(yè)部門碳排放占比呈現(xiàn)加速下降態(tài)勢?？紤]到天津市“制造業(yè)立市”的定位，在中短期內(nèi)，工業(yè)部門的碳排放占比下降幅度較為平緩。河北碳排放總量將于2030年前達(dá)到峰值，峰值約9.8億噸。加速情景下，碳排放可較基準(zhǔn)情景提前3年達(dá)峰，即在2027年左右達(dá)到峰值水平，峰值約9.1億噸?；鶞?zhǔn)和加速情景下河北省2060年碳排放將分別減少至2億噸和0.4億噸。基準(zhǔn)情景下，煤炭在短期內(nèi)仍是河北省最主要的碳排放來源，煤炭碳排放量于2029年左右達(dá)到峰值，之后持續(xù)下降，油品與天然氣碳排放量先增后降，達(dá)峰時(shí)間分別為2035年和2045年。
三、京津冀協(xié)同推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和的建議
（一）完善制度政策，推進(jìn)協(xié)同控碳
加強(qiáng)三地減污降碳協(xié)同合作，從源頭上控制碳排放。優(yōu)化和完善京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、能源發(fā)展頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌考慮國家“雙碳”目標(biāo)及區(qū)域碳排放情況，結(jié)合地區(qū)發(fā)展模式差異，制定京津冀區(qū)域能源電力、工業(yè)、建筑和交通等重點(diǎn)領(lǐng)域碳減排路線圖。充分考慮河北的產(chǎn)業(yè)、能源基礎(chǔ)與差異，處理好京津冀整體碳達(dá)峰與各城市有序碳達(dá)峰之間的關(guān)系。加強(qiáng)京津冀碳排放權(quán)交易市場建設(shè)，推進(jìn)碳市場和電力市場協(xié)同耦合，共同推動(dòng)電力行業(yè)低碳發(fā)展。
（二）推進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，促進(jìn)協(xié)同減碳
立足各自功能定位，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，大力發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，提升低碳以及零碳產(chǎn)業(yè)競爭力。優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮冀北清潔能源基地資源優(yōu)勢，增加可再生能源供應(yīng)。在工業(yè)、交通、數(shù)據(jù)中心等重點(diǎn)領(lǐng)域和場景拓展電能替代，推動(dòng)傳統(tǒng)鋼鐵、建材行業(yè)發(fā)展電爐鋼、電窯爐，完善城際充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)“軌道上的京津冀”建設(shè)，推動(dòng)“東數(shù)西算”京津冀樞紐節(jié)點(diǎn)采用100%綠電，助力京津冀打造成為產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的全國樣板。
（三）創(chuàng)新低碳科技，助推協(xié)同降碳
協(xié)同構(gòu)建適應(yīng)京津冀區(qū)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的能源科技創(chuàng)新體系，充分發(fā)揮河北省資源稟賦優(yōu)勢和京津兩地科研單位聚集優(yōu)勢，共同推進(jìn)清潔能源開發(fā)，在脫碳、零碳、負(fù)碳及碳捕捉技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域開展聯(lián)合攻關(guān)，打造京津冀低碳技術(shù)協(xié)同發(fā)展新高地。開展多層次、多領(lǐng)域低碳試點(diǎn)，建設(shè)張家口后奧運(yùn)低碳經(jīng)濟(jì)示范區(qū)和雄安新區(qū)近零碳區(qū)試點(diǎn)。聚焦低碳前沿技術(shù)研究，重點(diǎn)攻關(guān)可再生能源大規(guī)模利用、氫能開發(fā)利用、低成本儲(chǔ)能、煤炭清潔高效利用等重要領(lǐng)域，打造京津冀氫能制儲(chǔ)運(yùn)用全產(chǎn)業(yè)鏈條，構(gòu)建氫燃料電池重卡貨運(yùn)走廊。
（四）拓展生態(tài)空間，實(shí)現(xiàn)協(xié)同增匯
優(yōu)化京津冀生態(tài)空間格局，加強(qiáng)綠色生態(tài)屏障建設(shè)，提升森林、草原、濕地、耕地、海洋等碳庫的固碳作用。發(fā)揮京津冀自然生態(tài)優(yōu)勢，落實(shí)張家口首都水源涵養(yǎng)功能區(qū)和生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)定位，打造塞罕壩生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)，實(shí)施壩上地區(qū)植樹造林、三北防護(hù)林、雄安新區(qū)千年秀林等造林綠化重點(diǎn)工程，擴(kuò)大森林生態(tài)空間，有效增加森林碳匯能力。加強(qiáng)海洋碳匯建設(shè)，積極推進(jìn)海洋岸電項(xiàng)目建設(shè)，將河北唐山港、秦皇島港、黃驊港等打造為綠色生態(tài)港口，推動(dòng)岸電參與綠電交易，有效增加區(qū)域藍(lán)色碳匯量。
雙碳產(chǎn)業(yè)
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