碳達峰碳中和先行城市的經驗、挑戰和啟示

閆 晶 張瀚舟

上海市發展改革研究院

0 前言

“雙碳”目標確定以來，不僅國家層面將“做好碳達峰、碳中和工作”列入了“十四五”規劃重點任務，地方層面也積極謀劃提前達峰并力爭早日中和。張家口和鹽城作為國家級可再生能源示范區和首批新能源示范城市，較早就確立了以非化石能源為主力的能源供給體系，以新能源產業為主導的低碳產業體系，以草原、森林和濕地為主體的全域生態碳匯體系，成為國內“雙碳”工作起步早、成效好的代表性城市。總結借鑒兩地推進“雙碳”工作的先進經驗，結合上海實際提出相關建議，助力上海2025年前實現碳達峰。

1 鹽城：全方位爭當綠色增長體系先行者

鹽城是江蘇省內面積最大、海岸線最長、灘涂最多、海域最廣的地區，也是全國首批新能源示范城市和國家海上風電產業區域集聚發展試點城市。鹽城通過產業和能源轉型、低碳技術、生態碳匯等，全方位推進綠色低碳發展，目前鹽城的新能源全產業鏈發展已初具規模，森林和濕地也積累了可觀的碳匯量。

1.1 構建以新能源為主導的能源供給體系

鹽城非化石能源消費占一次能源消費比重達到30%，單位GDP能耗約為0.31 tce。新能源裝機規模突破1 000萬kW，占全市發電總裝機的2/3，預計“十四五”末新能源裝機規模將再翻一番，新能源發電量占鹽城用電量的比重達到50%。鹽城一方面充分發揮582 km海岸線和近海100 m高度年平均風速超過7.6 m/s、遠海接近8 m/s的優勢，將海上風電裝機規模打造成全國第一。另一方面積極構建適合大規模新能源消納的主網架構，成為江蘇省除蘇州外電網投資規模最大的城市，通過推進500 KV沿海第二通道規劃建設，形成15%～20%的電力外輸能力。建成智能化、信息化調度系統，結合新能源發電情況，電網可自動調整火電出力。表1為上海、鹽城、張家口非化石能源發展對比。

表1 上海、鹽城、張家口非化石能源發展對比

1.2 新能源產業快速崛起，全產業鏈構建完善

鹽城確立了以新能源產業等為主的四大主導產業，2020年鹽城新能源產業開票銷售規模達到625.2億元，同比增長15.7%。新能源裝備開票銷售規模達到507.6億元，新能源裝備規上企業46家。新能源產業鏈涵蓋研發設計、裝備制造、資源開發和運維服務等方面，集聚金風科技、遠景、上海電氣、中車電機、中材科技、阜寧協鑫光伏、天合國能等行業頭部企業，形成了以鹽城經濟技術開發區光電產業園、大豐風電產業園、阜寧風電裝備產業園、射陽新能源及其裝備產業園、東臺風電產業園等五大新能源產業園區為載體的集群發展格局。

1.3 森林和濕地資源豐富，全域生態碳匯優勢顯著

推進防護林和碳匯林工程，開展沿海百萬畝生態防護林工程、碳匯林種植實驗等造林行動，年林木采伐量從最高的20.5萬方下降至3.1萬方，2020年全市森林覆蓋面積為528.4萬畝，森林覆蓋率為15.3%；完成碳匯林種植1 000畝，鹽城森林碳匯能力估算可達9 000萬t/年。堅持濕地開發和修復并重，全力推進東部沿海地區退化濕地修復、自然岸線修復，鹽城濕地面積76.9萬公頃，其中近海與海岸濕地面積52.2萬公頃，人工濕地面積20.8萬公頃，自然濕地保護率達61.8%。鹽城黃海濕地申遺成功，不僅是江蘇省首項世界自然遺產，也是全球第二塊潮間帶濕地遺產。

2 張家口：國家級可再生能源示范區助力提前碳中和

張家口正在制定碳達峰、碳中和一體化建設方案。一是按照全領域社會邊界碳中和思路，結合各領域重大項目碳減排和張家口草原、濕地生態碳匯資源，爭取2030年前減排85%以上，2045年前實現碳中和。二是按照能源領域率先中和思路，將外輸的可再生能源對應的碳減排量抵扣自身排放總量，力爭2023年左右在能源領域實現碳中和。同時，為充分利用風、光等非化石能源資源，張家口在氫能制備和應用、電網建設、電力交易機制方面大力布局、大膽創新，可再生能源發展達到國際一流水平。

2.1 張家口是首個也是唯一一個國家級可再生能源示范區

2015年7月，國務院批復可再生能源示范區以來，張家口在可再生能源應用方面取得了13項國內外第一。截至2020年底，鹽城可再生能源裝機規模突破2 000萬kW，其中風電裝機達到1 380萬kW，可再生能源裝機占比達到71.6%，發電量占比達到51.5%，成為全國非水可再生能源最大地級市。可再生能源占終端能源消費比重約30%，處于國際領先水平。建成集風力發電、光伏發電、儲能系統、智能輸電于一體的張北國家風光儲輸示范工程，覆蓋太陽能多組件和跟蹤布置、高倍聚光、大容量逆變器、5 MW大容量陸上風電、100 MW壓縮空氣儲能裝置，打造了風光儲輸尖端前沿技術高地。

2.2 綠氫制備和燃料電池公交車形成氫能發展的張家口特色

示范區充足的可再生能源資源為零碳制氫提供了豐富的電力來源，張家口制定了“1+N”政策體系推進氫能產業發展，先后出臺《氫能張家口建設規劃（2019-2035年）》《氫能張家口建設三年行動計劃（2019-2021年）》《張家口市主城區加氫站布局規劃（2019-2035年）》《張家口市支持氫能產業發展的十條措施》等一系列政策文件，形成較為完備的氫能產業規劃政策體系。張家口建成國內首個風電制氫示范項目——沽源風電制氫綜合利用示范項目，并開工建設了殼牌綠色氫能一體化示范基地和海珀爾二期制氫等資源保障項目，張家口年產H2達到1 400 t，累計投運304輛氫燃料電池公交車，規模位居全國第一。

2.3 新建輸送通道為大規模新能源外輸打開了空間

為突破本地新能源消納能力不足的瓶頸，張家口依托國網電力公司于2020年6月并網運行了張北500 KV柔性直流工程，創下12項世界第一，為破解新能源大規模開發利用世界級難題貢獻了中國方案。當年8月投運的張北至雄安新區1 000 KV特高壓工程，不僅是雄安新區的第一條特高壓輸電線，更是打通了“河北兩翼”綠電通道。兩條輸送通道建成投運，為可再生能源并網容量的進一步提升提供了物理支撐。

2.4 四方協作機制為新能源發電上網提供了堅實的制度保障

張家口創新性建立“政府+電網+發電企業+用戶側”的四方協作機制，開啟了可再生能源電力市場化交易的先河，實現了電供暖和燃煤集中供暖具備同等經濟性，打破了電供暖推廣的瓶頸。截至2020年底，四方協作機制累計交易電量14億kWh，相當于減少燃煤45萬t，減排CO2111萬t，減少企業和用戶電費支出近3.5億元。

3 兩市推進“雙碳”工作仍然面臨問題和挑戰

盡管張家口和鹽城在“雙碳”工作中取得了先發優勢，但在推進過程中仍面臨諸多難題，主要包括區域和重點領域碳排放、碳匯能力測算不夠精確，重點項目用能增長導致碳達峰、碳中和年份存在不確定性等問題。此外，新能源本地消納不足，電力外輸通道建設滯后，新能源電力外輸的碳減排如何在本地體現，是資源稟賦較為充足但自身用能負荷不足地區面臨的主要挑戰。

3.1 碳排放和碳匯能力“家底”難以摸清

在碳排放總量測算方面，按照生態環境部、國家氣候戰略中心發布的《省級二氧化碳排放達峰行動方案編制指南》，對省級達峰方案中的碳排放邊界、核算方法、目標確定等核心要素進行了規范，但對地市和行業企業編制達峰行動方案缺少支撐。在調研中，張家口和鹽城相關單位均表示全市碳排放總量仍無法準確測算，主要原因包括分部門能源消費拆分比例不適用于每個城市，工業化石能源消費量僅統計規上企業，交通業能源消費各地統計口徑不一致等，加大了各地碳排放總量測算的難度和偏差。在碳匯能力估算方面，森林碳匯計量需要根據各類林木的面積、蓄積量等基礎數據進行測算。在實際測算中，各地尚未開展新一輪林木資源清查工作，仍采用上一輪的清查數據。2015年國家林草局停發森林碳匯計量單位資質證書，相關計量標準、方法正在修編，濕地、凍土等碳匯測算方法過于專業，各地碳匯能力和潛力估算面臨諸多難點。

3.2 碳達峰、碳中和年份和目標難以確定

調研發現，目前張家口和鹽城均未最終明確碳達峰、碳中和年份，由于存在包括電廠新建戰略備用機組、化工行業建設自備電廠、鋼鐵行業“長流程改短流程”新上裝置等不確定因素，會導致碳排放量出現突增，同時重點耗煤項目的關停時間也會影響達峰年份和峰值水平，因此各地都不敢輕易作出承諾。

3.3 發展新能源離不開煤電的托底保障

盡管張家口和鹽城是我國新能源裝機和發電規模領先的城市，但是電力安全托底仍然要依靠煤電，如張家口電煤占比達到90%以上，鹽城電煤占比將近80%，且兩個城市都沒有燃氣電廠。由于新能源發電存在波動性和受外部環境影響大等特征，無法很好匹配用電側的需求，出于供電可靠性和穩定出力的需要，隨著新能源發電規模的不斷提升，配套的煤電調節機組規模也必須相應增加。

3.4 新能源發電上網無法保證，棄風棄光難以避免

張家口本地新能源消納能力有限，新能源電力外送條件相比新疆、甘肅、青海較好，但電網建設速度仍無法滿足新能源迅速發展對電力接入和輸送的需求，棄風、棄光比例分別為2.66%、2.84%。鹽城“十四五”末新能源裝機規模將翻一番，為避免棄風、棄光，未來仍需進一步加強新能源接網消納和電力外送通道建設。

4 啟示與建議

“十二五”以來，上海緊密圍繞黨中央、國務院和上海市委、上海市政府要求，貫徹落實生態文明建設和綠色發展總體部署，牢固樹立“以畝產論英雄”“以效益論英雄”“以能耗論英雄”“以環境論英雄”的導向，重點領域和重點區域節能減排工作取得積極成效，上海市CO2排放量維持在2.0億t左右，煤炭消費量從2011年的6 142萬t大幅下滑到2020年的4 180萬t、降幅達32%。“十四五”是上海鎖定碳達峰目標的關鍵時期，也是展望碳中和框架藍圖的戰略窗口期，需要妥善處理好經濟增長與節能減排的長期均衡關系。結合張家口和鹽城“雙碳”工作經驗，本文提出4點建議。

4.1 摸清家底，完善碳排放核算方法和預測模型

制定符合上海化石能源消費特征的分行業、分品種碳排放核算方法，基于各行業能源消費情況，調整化石能源消費拆分比例。加強工業、交通、建筑等重點行業的能源消費統計，完善碳排放核算及預測模型。通過碳排放清單、核算和預測模型、在線監測等方法，準確測算上海市、分行業、分能源品種的碳排放量，為率先碳達峰和引領碳中和奠定科學的理論基礎。

4.2 安全為本，有序安排能源和減碳設施

上海具有能源消費總量大、城市供電可靠性要求高，卻處于主要能源通道末端、土地和岸線資源緊張等特征，從確保城市平穩運行的角度看，近中期本地化石能源發電仍將占據主導地位，尤其是煤電調峰“托底保供”作用不能忽視。遠期則應逐步過渡到以新能源發電+儲能為主力、以煤電和氣電戰略備用+CCUS為輔助的電源結構，最終實現零碳電力。

4.3 轉換動能，培育和壯大低碳相關產業

推進全面綠色轉型是實現經濟增長和“雙碳”目標的根本路徑。緊密結合全球科技創新中心建設，發揮上海市核電裝備制造、氫能全產業鏈發展優勢，前瞻布局節能、減碳、低碳、零碳、負碳技術和相關產業。開發晶體硅、鈣鈦礦電池、儲能、超導材料、CO2制生物燃料、化學品等新技術、新材料和新產品，培育碳排放監測和核算、碳資產管理、咨詢服務等現代服務性產業。完善綠色金融發展體系，釋放低碳產業增長潛能。

4.4 科學施策，合理制定“雙碳”目標舉措

在指導思想上，要樹立和堅持正確的戰略觀和全局觀，形成與碳中和相適應的發展理念、治理體系、生產和生活方式，緊抓綠色金融、低碳技術、產業轉型、城市升級等重大發展機遇，逐步構建綠色低碳循環經濟體系。在基本原則上，應秉持系統性思維和開放式理念，有效規避和防范能源安全、供需錯位，單領域脫碳與經濟社會系統脫節等矛盾和風險，確保低碳轉型與技術進步、產業接續、穩崗就業、民生改善的有效銜接。在目標路徑上，應基于重點行業能耗、碳排放歷史和變化規律，科學研判經濟社會發展趨勢，合理制定碳達峰、碳中和階段性目標和適應性舉措，為綠色轉型與“雙碳”目標協同發展發揮好引領示范作用。