2018中國能源報告:能源密集型部門綠色轉型研究
圖片來源丨Pexels
能源密集型部門的綠色發展是實現可持續發展、建設生態文明的重要內容。能源密集型部門包括鋼鐵、有色、建材、化工、電力、交通等部門。我國公共建築和居民家庭用能量將持續增長,建築部門也納入能源密集型部門。
《中國能源報告(2018):能源密集型部門綠色轉型研究》作為《中國能源報告》系列研究報告的第七卷,是北京理工大學能源與環境政策研究中心團隊成員在長期研究過程中對近年來中國能源密集型部門綠色轉型過程中的相關重大問題形成的總結。期望本書的出版,能使中國能源密集型部門綠色轉型相關問題得到國內外學術界和政府相關部門更多的重視,並提供系統性和整體性的研究。本書以能源經濟為主線,圍繞以下問題展開研究。
(1)深入分析了中國能源密集型部門綠色轉型的機遇和挑戰。從宏觀經濟的角度分析了需求側和供給側等因素對於能源密集型部門發展的影響,指出並分析「綠色發展」可能對能源密集型部門帶來的長遠影響。
圖1 能源密集型部門發展概要
(2)提出了能源密集型部門綠色發展的度量指標和評估方法。綜合能源密集型部門綠色發展與聯合國可持續發展目標,分析了能源密集型部門綠色發展現狀;建立了基於經濟、社會及環境維度的多指標能源密集型部門綠色發展評估體系;對標了國內外能源密集型部門綠色發展水平,發現中國的綠色發展水平與世界最佳水平仍有差距。此外,針對包括電力、鋼鐵、水泥、化工和交通等代表性能源密集型部門進行了綠色發展評估與國際比較分析。
圖2 能源密集型部門綠色發展相關的可持續發展目標
(3)探究了社會經濟綠色轉型對能源密集型產品和服務的需求及影響。描繪了中國社會經濟發展圖景,定量分析了電力、鋼鐵、水泥、化工、交通部門產品與服務的需求及影響。研究發現,社會經濟綠色轉型是中國能源密集型產品和服務需求下降或增速放緩的重要因素。
圖3 中日火電廠發電煤耗和供電煤耗對比(1990~2015年)
數據來源:《中國能源統計年鑒2017》
圖4 中日噸鋼可比能耗對比(1990~2015年)
數據來源:《中國能源統計年鑒2017》
圖5 中日水泥綜合能耗對比(1990~2015年)
數據來源:《中國能源統計年鑒2017》
圖6 中國與國際先進水平的乙烯和合成氨綜合能耗對比(1990~2015年)
數據來源:《中國能源統計年鑒2017》
圖7 鐵路和民航業的單位能耗指標累計變化幅度(2006~2015年)
數據來源:國家統計局
圖8 公路和水路運輸的單位能耗指標累計變化幅度(2011~2015年)
數據來源:交通運輸部
(4)探討了中國電力行業綠色轉型的路徑選擇及潛力。基於中國電力消費、發電結構、供電煤耗、污染物排放及綠色轉型政策的發展現狀,評估了中國各區域電力行業綠色轉型的潛力和效果。研究發現,若僅推廣先進的煤電、核電技術,可在一定程度上降低能耗和排放;若實施能源替代並降低可再生能源發電技術投資成本,2035 年後風電和太陽能發電技術會更具成本優勢並將迅速發展,其成本下降越快,對電力行業綠色轉型的推動作用越明顯。
表1 中等電力需求情景下電力行業技術發展路徑
表2 電力需求控制情景下電力行業技術發展路徑
(5)探討了中國鋼鐵行業綠色轉型的技術布局問題。分析了淘汰落後產能、調整生產結構、發展低碳技術三種綠色轉型策略對鋼鐵行業節能減排的效果,並分析了鋼鐵行業綜合綠色政策發展潛力和效果。研究表明,淘汰落後產能政策可大幅提高行業能效,發展短流程鍊鋼將優化鋼鐵生產結構,節能技術的改造可實現能源回收利用,利用技術創新促使鋼鐵行業排放儘快達峰。在發展短流程過程中,還應重視有毒重金屬防治。
圖9 NET-IS模型研究框架
National energy technology model/Iron and Steel (NET-IS)
(6)探討了中國水泥行業綠色轉型問題。量化分析了推廣先進技術,使用替代燃料及發展原料替代等綠色轉型策略對水泥行業綠色轉型產生的影響;分析了水泥行業綠色轉型的潛力及綜合效果。研究表明,短期推廣先進節能減排技術是最優的發展策略,節能減排潛力最大;推廣先進技術可有效實現節能減排;使用替代燃料可促進節能減排與危廢處理協同發展;發展原料替代降低水泥最高過程排放量。
圖10 水泥行業技術選擇框架
(7)探討了中國化工行業綠色轉型問題。評估了調整生產方式、改善原料結構、優化生產工藝等策略下化工行業綠色轉型的效果。研究發現,化工行業綠色轉型需依託於生產方式清潔化轉變、原料結構輕質化發展和生產技術先進化推進等。
(8)探討了中國客運交通部門綠色轉型問題。評估了交通客運部門發展高效車輛技術、優化客運結構、推廣應用清潔燃料及綜合實施交通能源措施下的節能減排效果,並提出了未來中國客運交通部門綠色轉型發展路徑。優化運輸結構節能減排效果顯著,需優先推行。
圖11 我國交通能源政策實踐
(9)探討了中國建築部門綠色轉型問題。從城鎮化、經濟轉型、居民用能行為、建築能效等方面分析了我國建築部門發展現狀,定量分析了建築能耗影響因素,評估了建築部門綠色轉型潛力。研究結果表明,中國建築能耗有望在2040 年左右達峰,能耗強度下降節能潛力大。
圖12 中國歷史建築能耗及未來增長情況(2010~2050年)
圖13 能耗強度情景分析
(10)重點關注了中國工業、交通、建築和電力等部門的綠色技術,集中分析了非常規天然氣、交通生物燃料、核能發電、分散式發電、儲能、全球能源互聯網、工業綠色工藝、電動汽車、綠色建築和碳捕集利用與封存等重要能源技術,為中國能源密集型部門的重大技術選擇和科技戰略規劃提供了參考。
(11)模擬了中國能源密集型部門綠色轉型的政策。從全局經濟視角,對電力、交通、化工部門重要轉型措施的社會經濟影響展開了探討和比較分析。研究發現,隨著電價的有序放開,在相同電力減排目標下,全國碳減排量逐漸增大,減排效率不斷提高。無論是電力部門還是全國層面,邊際減排成本隨著電價管制的放開在逐漸降低;電動汽車的減排效果直接取決於發電結構。保持電動汽車補貼、提高電力清潔度對促進電動汽車推廣收效甚微,提高電動汽車接受程度將起到長期的推廣促進作用。碳捕集和封存(carbon capture and storage,CCS)技術的應用對於中國的碳減排作用較為明顯,但是也會帶來經濟損失。化工行業在提高出口關稅、取消出口退稅、降低進口關稅三種調整方案下,均可降低碳排放量,但無法實現化工行業碳強度目標。同時,降低進口關稅對經濟影響最大,取消出口退稅影響最小,提高出口關稅對化工各細分部門衝擊最大,各調整方案下均應重點關注石油化工;碳稅的實施對中國碳減排作用明顯,但同時會造成經濟損失。
回顧過去,全球政治經濟發展出現了新情況。國際貿易條件惡化、OPEC 協議減產至少在短期內顯現效果、美國原油出口解禁並退出《巴黎協定》、各國正醞釀或已出台燃油車禁售時間表,世界能源需求增長有所加快、可再生能源快速發展、「一帶一路」能源合作持續推進。中國節能減排工作取得了重要進展,煤炭消費比重持續下降,清潔能源發電比例持續上升,「4045」強度目標提前實現。
展望未來,世界經濟將在激烈動蕩中前行,政治衝突有可能加劇,能源貿易格局繼續發生變化。中國社會經濟進入了新時代,經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段。高質量發展必然要求提供更多高附加值的產品和服務,也必然要求繼續逐步淘汰相對落後的存量產能,這既是能源密集型部門綠色轉型的重大機遇,也是重大挑戰。
本文摘編自魏一鳴,廖華,余碧瑩,唐葆君等著《中國能源報告(2018):能源密集型部門綠色轉型研究》前言部分,內容略有刪減改動。
《中國能源報告(2018):能源密集型部門綠色轉型研究》
作者:魏一鳴,廖華,余碧瑩,唐葆君 等
責任編輯:劉翠娜,耿建業
北京:科學出版社,2018.11
ISBN:978-7-03-059256-9
能源密集型部門綠色轉型受到國際社會和學術界的廣泛關注。鋼鐵、有色、建材、化工、電力、交通、建築等能源密集型部門的綠色轉型既是當前打好污染防治攻堅戰的關鍵,也是長遠建設生態文明的重中之重。本書是《中國能源報告》系列研究報告的第七卷。在新的時代背景下,本報告總結並提煉了世界和中國能源的發展態勢及出現的新特徵,系統分析了「綠色發展」對能源密集型部門的長遠影響。在綜合評估能源密集型產品和服務需求的基礎上,本書對電力、鋼鐵、水泥、化工、交通、建築等部門的綠色轉型開展研究,並探討了有關的能源技術、能源政策等問題。
《中國能源報告》是系列研究報告,自2006 年以來,每兩年出版一卷。根據國際和國內能源發展形勢的變化,每卷選擇不同主題,開展有針對性的研究。突出研究的實證性和政策性,為國家相關決策部門提供參考和信息支撐。
(本期編輯:小文)
一起閱讀科學!
科學出版社│微信ID:sciencepress-cspm
專業品質 學術價值
原創好讀 科學品味
更多好素材,期待您的來稿
※心情好壞由腸子決定?看完之後我默默扔掉了手裡的薯條……
※中國首次南極科學考察
TAG:科學出版社 |