《武汉工业领域达峰路径研究报告》 (1).pdf

ˆE 6Ç ?Ë pG tU J 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 WUHAN Rocky Mountain Institute, June, 2018 21 TABLE 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 jchen@rmi.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 EXECUTIVE SUMMARY 报告摘要 EXECUTIVE 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。 7000 7500 8000 8500 9000 6500 6000 5500 5000 2015 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 CO 2 2020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 14.3 376 12 19.8 482 18 25.4 592 20 31.1 709 30 37.3 759 49 39.9 781 66 41.1 815 102 42.9 890 131 46.8 946 147 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 CO 2 /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12 01 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。 12 3837 http://www.china.com.cn/international/txt/2009-12/11/content_19050870_2.htm 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 , 2017,33(01):67-72+96. http://www.china.com.cn/international/txt/2009-12/11/content_19050870.htm 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 IMPACT 13 14 15 15 13 14 01 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 RECOMMEND ATIONS 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 2025-2030 11.74% 9%-7.87% 7.87%-6.5% 55%（ 2020） 68% （ 2030） 5.9% 5.9% 5.9% 2.8% 2.8% 2.8% 6% 6% 6% 21% 21.3% 21.3% 2% 2% 2% 3.1% 3.1% 3.1% 8.4% 8.4% 8.4% 13.2% 13.2% 13.2% 0.28 0.28 0.28 0.27 0.27 0.27 0.30 0.30 0.30 0.24 0.24 0.24 0.25 0.25 0.25 0.3 0.3 0.3 0.23 0.23 0.23 0.24 0.24 0.24 0.29 0.29 0.29 0.25 0.25 0.25 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 达峰情景 2016-2020 2021-2025 2025-2030 11.74% 9%--7.87% 7.87%--6.5% 55% （ 2020） 68% （ 2030） 5.9%--5.2% 5.2%-4.5% 4.5% 2.8%-2.2% 2.2%-2% 2% 6% 6% 6% 21.3%-23.9% 23.9%-26% 26% 2%-7% 7% 7% 3.1%-3.5% 3.5%-4% 8.4%-10.2% 10.2%-12% 12% 13.2%-14.4% 14.4%-16% 16% 0.28 0.28-0.35 0.35 0.27 0.27-0.35 0.35 0.30 0.30-0.40 0.40 0.24 0.24-0.35 0.35 0.25 0.25-0.30 0.30 0.3 0.30-0.35 0.35 0.23 0.23-0.35 0.35 0.24 0.24-0.35 0.35 0.29 0.29-0.32 0.32 0.25 0.25-0.35 0.35 4% 4% 4% 4% 4% 2.5% 3% 3% 2% 2%-6% 2%-6% 2% 10%（ 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 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