安徽省“碳達峰”實現路徑的研究*

王以恒 王曉輝 劉亞風 張威振 劉亞萍

(1.北京林業大學環境科學與工程學院，北京 100089；2.安徽省環境科學研究院，安徽 合肥 230000; 3.成都理工大學生態環境學院，四川 成都 610059)

氣候變化是全球面臨的共同挑戰，中國作為一個負責任的發展中國家，正在積極主動履行控制溫室氣體排放的義務[1]。2006年，中國碳排放量超過美國，此后一直是全球最大的溫室氣體排放國。2019年全球碳排放總量超過341.70億t，年均復合增速2.1%，其中中國碳排放量為107.75億t，相當于美國、印度、俄羅斯和日本碳排放量之和[2]。在第75屆聯合國大會中，中國提出將采取更加有力的政策和措施，力爭于2030年實現“碳達峰”，2060年前實現“碳中和”。因此，制定地方行動實施方案，減小“碳達峰”對經濟社會轉型影響，考慮“碳鎖定效應”和基礎能力建設需求，控制化石能源消費等在未來十年尤為關鍵[3]。

安徽省是處于工業化中期的內陸省份，作為長三角地區能源供應保障基地，具有能源結構中煤炭消費占比偏高，能源消費仍以化石能源消費為主的特點。根據安徽省溫室氣體排放清單，2019年安徽省能源消費折標煤總量1.38億t，其中煤品消費占比70%，碳排放總量為4.16億t，比2010年增長近50%。“十三五”期間，安徽省從積極推動能源結構優化、有序打造低碳產業體系、推進城鎮化低碳發展水平和持續加快區域低碳發展4個方面開展措施，安徽省單位國內生產總值(GDP)的碳排放量下降22%。安徽省“十四五”規劃明確提出強化能源消費總量和強度“雙控”制度，提高非化石能源比重，為2030年“碳達峰”目標的實現贏得主動。目前，安徽省正在進行“碳達峰”實施方案的編制工作，研究提前達峰地區、行業名單及時限等，并重點關注“碳達峰”對經濟轉型與發展質量的影響[4]。對照國家提出的“2030年碳達峰、2060年碳中和”以及“2030年非化能源消費占比達到25%”等目標，綜合安徽省經濟社會發展階段以及能源結構、產業結構等的現實情況，安徽省面臨經濟發展和碳減排的雙重壓力，在2030年實現“碳達峰”壓力大、形勢嚴峻。

本研究通過對安徽省2010—2019年各領域碳排放量計算，識別了化石能源生產及加工轉換占安徽省碳排放的比例，分析能源活動碳排放量近年來居高不下的原因，并據此對安徽省“碳達峰”實現路徑進行深入分析，對安徽省低碳經濟的發展、提高應對氣候變化能力和加快經濟發展方式的轉變具有重要意義，也可以為全國碳排放在2030年前實現達峰奠定堅實的基礎。

1 數據來源及評估方法

文中數據來源于國家發改委和國家能源局聯合印發的《關于各省級行政區域2020年可再生能源電力消納責任權重的通知》、安徽省能源局編制的《安徽省“十四五”電力發展規劃》(征求意見稿)、《安徽省十四五電力發展規劃》(征求意見稿)、安徽省2011—2019年重點行業企業碳排放核查報告、安徽省2012—2020年統計年鑒、安徽省經濟研究院《安徽省2011—2017年度碳排放報告與核查及排放監測計劃制定》及安徽省環境科學研究院《安徽省2019年度碳排放報告與核查及排放監測計劃制定》的研究成果。采用對數平均迪氏指數法(LMDI)[5]分解模型預測安徽省碳排放峰值。本研究以單位投資社會貢獻率、單位碳排放社會貢獻率為中心，建立(除基礎性支撐產業外)投資績效、區域經濟績效評價的新體系，以體系考核促產業轉型升級和行業調整。數據采用Origin 2017等軟件進行統計檢驗、相關性分析。

2 結果分析及討論

2.1 安徽省碳排放現狀

2.1.1 碳排放總量與碳排放強度

安徽省2010—2019年碳排放總量及碳排放強度見圖1。從碳排放總量來看，安徽省碳排放總量從2010年的2.83億t上升到2019年的4.16億t，上升了47.0%；2014年后安徽省碳排放總量增速放緩。從碳排放強度來看，安徽省碳排放強度逐步下降。其中，2014、2015年碳排放強度波動明顯，是由于2014年開始安徽省碳排放統計口徑有所調整從而導致相關統計數據波動。

圖1 2010—2019年安徽省碳排放總量及碳排放強度變化Fig.1 Total carbon emissions quantity and carbon emissions intensity of Anhui Province during 2010-2019

2.1.2 減碳匯碳情況

2019年安徽省用電量達到2 300億kW·h，其中可再生能源363億kW·h(包括區外來電43億kW·h)，占當年用電量的15.8%。根據2019年安徽省火力單位發電煤耗、標煤碳排放因子，計算得到可再生能源年度減少碳排放3 096萬t。

2019年安徽省森林覆蓋率為28.65%，同比2010年增加2.59百分點；同年安徽省活立木蓄積量為26 145萬m3，根據活力木蓄積量年生長率、活立木蓄積消耗率、基本木材密度、不同母質生物的生物量轉換系數等參數匯總計算，得到安徽省2019年森林和其他木質生物質貯碳量為1 112萬t。

總體看來，近10年安徽省碳排放呈現以下特點：(1)碳排放總量增長持續放緩。2010—2013年，安徽省碳排放總量年均增速達5.0%，而2014—2019年碳排放總量增速放緩至3.7%；(2)低碳發展水平持續提升。安徽省單位GDP碳排放量從2010年的1.96 t/萬元降低到2019年的1.25 t/萬元，累積降幅36.2%，年均降幅約為4.8%。2019年安徽省單位GDP的碳排放量相比2005年下降41.4%，已經達到我國在2009年哥本哈根會議上承諾的“2020年單位GDP碳排放量將比2005年減少40%～45%”目標區間；(3)可再生能源碳減排成效顯著，林業碳匯能力持續增強。

安徽省近十年來碳排放強度雖然在下降，但碳排放總量卻在不斷上升，2019年相比2010年上升了近47%。經統計，化石能源消費碳排放量占安徽省碳排放總量的76%，其中能源生產與加工轉換行業占比超50%，是安徽省“碳達峰”減排的重點。結合《安徽省CO2排放峰值行動方案研究》中碳排放量的預測，按照目前發展方式及能源政策，安徽省在2030年前實現“碳達峰”存在一定困難[6]。

2.2 安徽省碳排放趨勢分析

基于安徽省經濟發展水平、產業結構、能耗和碳排放趨勢，以2019年為基準年，依據LMDI分解模型預測2020—2035年安徽省碳排放總量的變化趨勢。一般的LMDI分解模型僅考慮到能源強度、經濟產出、人口規模因素，較少考慮產業結構及城鎮化率等因素，基于此，本研究將一般形式的LMDI分解模型擴展，構建分解模型見式(1)：

(1)

式中：TC為碳排放總量，t；EC為各類能源折算為標煤消耗量，t；PGDP為GDP總值，億元；PO為人口數量，萬人。各下標變量中，i為產業類型序號，i=1、2、3時分別表示第一產業、第二產業、第三產業；j為人口分類序號，j=1、2時分別表示城鎮人口、農村人口；k為能源類型序號，k=1、2、3、4分別表示煤炭、油品類、天然氣和外購電力。

基于LMDI分解模型，設定驅動因素x在未來t年時相對基期的變化率為p，則有公式(2)：

xt=x0(1+p)t

(2)

式中：xt為驅動因素在第t年的水平；x0為驅動因素的基準水平；p為驅動因素在未來t年的年變化率。

將式(2)代入分解模型，得到碳排放量預測模型：

(3)

式中：TCt為基準年后第t年的碳排放量，t；TC0為基準年的碳排放量，t；pm為第m個驅動因子的年變化率；m為驅動因子序號。

在基準情景、柔性低碳情景和剛性低碳情景3種情景下，分別對“十四五”、“十五五”和“十六五”期間安徽省碳排放狀況進行預測。基準情景假設安徽省延續“十三五”發展模式，保持經濟高速增長；柔性低碳情景以2030年碳達峰為目標，適度降低經濟增速，合理設置能源強度和煤炭消費占比下降速率；剛性低碳情景下經濟增速明顯放緩，能源強度和煤炭消費占比顯著下降。各情景下GDP、人口、城鎮化率、能源強度、能源結構(以煤炭消費占比表征)和產業結構(以第二產業占比表征)的年變化狀況參數設置見表1。利用LMDI分解模型進行綜合處理計算，最終獲得安徽省2015—2035年間的碳排放量(見圖2)。

表1 不同情景下安徽省碳排放相關指標Table 1 Carbon emission related indicators in Anhui Province under different scenarios

由圖2可見，在基準情景下安徽省碳排放量呈現上升趨勢，2030年安徽省碳排放量可以達到5.32億t，2035年前未達到峰值平臺；柔性低碳情景下，安徽GDP增速維持在5.5%～6.5%，但能源強度下降速率逐步增長，從“十四五”期間的-2.8%增加到“十六五”期間的-3.8%，在此情景下2030年安徽省碳排放量進入峰值，約為4.97億t；剛性低碳情景下，安徽省GDP增速從“十四五”期間6.5%下降到“十六五”期間的4.5%，預計2028年安徽省碳排放量達到峰值4.77億t。

圖2 3種情景下安徽省2020—2035年碳排放總量變化趨勢Fig.2 Change trend of total carbon emission in Anhui Province 2020-2035 under 3 scenarios

綜合以上預測分析，降低能源強度是安徽省實現2030年前“碳達峰”的關鍵途徑。保持“十四五”至“十六五”期間能源強度呈現階梯式降低可能是符合安徽省當下經濟發展現狀的較為合理路徑，在此情景下，安徽省碳排放量預計到2030年左右達到峰值。

2.3 安徽省實現“碳達峰”所面臨的問題

當前安徽省為實現2030年前“碳達峰”目標，仍然面臨如下形勢和問題：(1)經濟發展拉動能源需求剛性增長，見頂難度加大。2019年安徽省化石能源消費碳排放量約3.2億t，比2010年累積增長約60%，年均增幅約為4.9%；(2)高能耗行業碳排放占比高，節能降碳空間有限。安徽省碳排放主要來自能源生產與加工轉換、水泥和鋼鐵行業3大領域，其中水泥和鋼鐵行業化石能源消費碳排放占安徽省化石能源消費碳排放量的38%，比全國均值高13百分點；(3)可再生能源等低碳替代能源總量偏小，仍難補足新增能源消費。“十三五”期間，可再生能源消費增量約900萬t標準煤，占能源消費增量的39%左右。“十四五”期間，若無新增區外可再生能源電力引入，可再生能源消費增量占能源消費增量仍難超過50%。

2.4 安徽省“碳達峰”實現路徑分析

2.4.1 推動能源結構優化，提高外電入皖輸送量

《各省級行政區域2020年可再生能源電力消納責任權重的通知》和《安徽省“十四五”電力發展規劃》(征求意見稿)中數據顯示，到2030年安徽省風可再生能源電力消納占比達到27.7%(非水)，消納總權重達到40%。可再生能源裝機總量9 000萬kW以上，新增省外來電容量1 400萬kW。到2030年安徽省調入電量達到690億kW·h以上，其中可再生能源電力配比達到50%。到2030年安徽省能源消費碳排放峰值為2.26億～2.76億t。為推動能源結構優化，應強化安徽省煤炭消費總量和強度“雙控”。首先，嚴控新增耗煤項目，新、改、擴建項目實施煤炭減量或等量替代，推動煤炭消費指標向優質高效項目傾斜。對于鋼鐵、水泥、平板玻璃等產能過剩行業實施產能等量或減量置換。完成30萬kW及以上熱電聯產機組供熱半徑15 km范圍內燃煤鍋爐和低效燃煤小熱電站關停整合，嚴格控制煤炭消費總量[7]，實現2025年安徽省煤炭消費總量較2020年下降5%。其次，要加快工業園區與產業聚集區實施集中供熱和清潔能源替代，加大燃煤小熱電、燃煤鍋爐淘汰力度，有條件地發展大型燃氣供熱鍋爐。加快能源結構調整，逐步提升企業用能中電能占比，增強天然氣供應保障能力，穩步提升清潔能源占比，壯大清潔能源產業，推進可再生能源規模化發展，爭取安徽省2025年非化石能源在一次能源消費的占比達到15%，2030年達到18%。不斷降低煤炭、電力、建材、化工等行業綜合能耗，進一步提高工業能源利用效率和清潔化水平。

2.4.2 加快產業結構轉型升級

嚴格環境準入標準，打造皖北承接產業轉移高水平集聚區，打造阜陽、淮南、淮北等綠色煤化工基地。在皖西大別山區、皖南山區重點發展現代農業、文化旅游、大健康、醫藥產業、農產品加工等特色產業及配套產業。強化工業園區和產業集群升級改造，實施“一園一策”“一行一策”戰略，推動一批行業達到長三角區域先進水平。加大落后低端產業的減量化，加大新基建、高新技術產業、新能源汽車等產業的支持力度，構建高效節能、先進環保和資源循環利用的綠色產業體系，進一步提升經濟發展質量[8]。

2.4.3 構建綠色交通運輸體系

重點加強貨物運輸結構調整力度，有效降低公路貨運比例。針對煤炭、鋼鐵、水泥、砂石骨料等大宗物料以及重點地區農產品、工業產品等運輸，系統梳理當前運輸結構和方式，深挖結構調整潛力[9]，謀劃貨物運輸“公轉鐵”和“公轉水”重大工程。依托鐵路物流基地、內河港口等，推進多式聯運型和干支銜接型貨運樞紐(物流園區)建設，建設城市綠色物流體系。省轄城市加快建設高密度城市軌道交通網，實現軌道交通與客運樞紐無縫銜接。提高公共車輛中新能源汽車占比，突出抓好公交、出租、市政車輛、城市物流等行業及政府機關的新能源汽車示范應用工作，所有地級市在2022年底前基本實現公交新能源化。加快加氣站、充電站(樁)等配套設施建設，滿足新能源和清潔能源汽車發展需求。

2.4.4 建立新的績效評價體系

隨著我國雙碳戰略的實施，傳統的產值、稅收和能耗績效評價體系未涵蓋碳排放量等約束性指標，不利于安徽省長期碳排放倒逼下的產業和能源結構調整[10]。建議根據企業的社會貢獻，綜合權衡企業對社會的碳排放貢獻與經濟貢獻，建立新的績效評價指標體系，具體如下：

U=(P1+P2+P3+P4)/E

(4)

S=(P1+P2+P3+P4)/A

(5)

I=S/S0×0.4+U/U0×0.6

(6)

式中：U為企業單位碳排放社會貢獻，萬元/t；P1為利潤總額，萬元；P2為企業稅金及附加額，萬元；P3為企業應交所得稅，萬元；P4為企業工資總額，萬元；E為企業碳排放，t；S為企業單位資產的社會貢獻，萬元/萬元；A為企業資產總額，萬元；I為企業綜合貢獻指數；S0為安徽省單位資產社會貢獻的平均值，萬元/萬元；U0為安徽省單位碳排放社會貢獻的平均值，萬元/t。

2.4.5 推行綠色生活方式

在推進綠色生活方式上，建議積極倡導勤儉節約、低碳環保、文明健康的綠色生活方式和消費模式；加大宣傳教育力度，把綠色生活方式體現到生活各個環節[11]；轉變傳統消費模式，培育生態消費、綠色消費理念，構建綠色消費全民行動體系，大力推廣節能家電、高效照明產品、節水器具、綠色建材、生物基可降解聚酯等綠色產品；推進節約型機關、綠色場所(家庭、社區、酒店、商場、景區)、節水型高校建設等。爭取到2025年，安徽省85%的縣級及以上黨政機關、城鄉家庭、學校、社區、酒店達到綠色建設要求，25%以上的大型商場建成綠色商場。

2.4.6 增加森林和生態系統碳匯

2016—2019年，安徽省累計完成新增造林36.44萬hm2，完成森林撫育171.13萬hm2，目前安徽省森林覆蓋率為30.22%，森林蓄積量為2.7億m3，建議利用自愿減排市場開展林業碳匯建設取得初步成果。在增加森林碳匯方面，宜加快提升森林生態系統質量，加強新造林及其幼林撫育養護，鞏固千萬畝森林增長工程造林成果。通過優化林種樹種結構來增強森林的固碳能力，爭取實現到2025年森林覆蓋率超過31%，林木總蓄積量達到3.5億m3，林業總產值達到7 000億元的目標。

2.4.7 推進低碳試點示范建設

安徽省經過近3年低碳試點工作的推進，合肥市、池州市、淮北市、黃山市、六安市和宣城市共6個低碳城市基本落實了低碳試點工作方案各項目標任務。積極穩妥推動有條件的城市和重點行業結合自身經濟社會發展實際和落實省級達峰行動計劃要求，制定明確的“碳達峰”目標、路線圖和實施方案。此外，建議推動近零碳排放示范工程建設，加快擴大碳捕集、利用與封存試驗示范工程建設，開展工業生產過程溫室氣體控排示范工程，深化氣候適應型城市建設試點等路徑，全面引領低碳發展[12]。

3 結 論

(1) 根據相關數據測算，安徽省近10年總體呈現碳排放總量增長持續放緩、低碳發展水平持續提升、可再生能源碳減排成效顯著，林業碳匯能力持續增強等特征。化石能源消費碳排放量占比較高，是安徽省“碳達峰”減排的重點。

(2) 根據LMDI分解模型來預測2020—2035年安徽省碳排放量，在基準情景、柔性低碳情景和剛性低碳情景3種情景下，安徽省碳排放量將分別在2035、2030、2028年達到峰值，降低能源強度是安徽省實現2030年前“碳達峰”的關鍵途徑。

(3) 根據安徽省2030年前實現“碳達峰”目標所存在的問題，制定明確的“碳達峰”路線圖和實施方案，建議加強工業、建筑、交通和能源領域的碳排放管控，推廣減排措施與適用技術。