“雙碳”目標(biāo)下安徽省能源現(xiàn)狀及減碳對策研究

何祥亮 杜艷 邵培艷 劉慧

（1.安徽省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，安徽合肥 230061；2.合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥 230009）

1 引言

2020 年9 月，我國在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上鄭重提出“雙碳”目標(biāo)；2021 年3 月，中央財經(jīng)委員會第九次會議明確要求把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局。能源是區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源，也是溫室氣體的重要產(chǎn)生來源。當(dāng)前全國溫室氣體年排放量約140 億t 二氧化碳當(dāng)量，能源相關(guān)二氧化碳排放占全部溫室氣體排放的73%［1］，分析區(qū)域能源消費現(xiàn)狀和形勢并提出能源減碳對策，對于減少區(qū)域二氧化碳排放實現(xiàn)區(qū)域“雙碳”目標(biāo)尤為重要。

安徽省處于重大戰(zhàn)略疊加效應(yīng)集中釋放期，作為向華東地區(qū)輸送電力的重要能源基地，其地理區(qū)位決定了風(fēng)電、水電發(fā)展條件不足，能源需求量大且結(jié)構(gòu)相對單一。2019 年，全省煤炭占一次能源消費比例近70%，高出全國平均水平12.5%，非化石能源占比約8.5%，又低于全國平均水平6.8%。隨著國家“雙碳”目標(biāo)的提出和控煤、減煤政策的深入實施，安徽省在堅定不移打造具有重要影響力的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型區(qū)的戰(zhàn)略定位之下，面臨巨大的減碳壓力。因此，研究分析安徽省歷史能源消費和碳排放情況及其與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，顯得尤為必要。

目前，在碳排放核算、碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤方面，許多學(xué)者利用實測法、物料衡量法和碳排放系數(shù)法等對碳排放進(jìn)行測量。劉明達(dá)、蒙吉軍等［2］從理論上討論了聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）和中國關(guān)于碳排放項目清單，對比分析了排放因子法、質(zhì)量平衡法和實測法3 種主要碳排放核算方法的優(yōu)缺點及適用對象。顧婷婷［3］介紹了計算碳排放的實測法、物料衡量法、模型分析法和碳排放系數(shù)法等方法。實測法作為應(yīng)用時間最久的核算方法，常用于對單一企業(yè)碳排放的測算。唐小亮、張繼冰等［4-5］運用實測法對發(fā)電廠的碳排放量進(jìn)行了測量。國內(nèi)學(xué)者對于國家層面或區(qū)域?qū)用嫔系奶寂欧艤y算最常使用的是IPCC 測算法［6］。馬越越、王維國［7］的研究中，根據(jù)IPCC 提供的碳排放量計算方法，計算了各能源的碳排放系數(shù)，并列出了各類燃料的含碳量和碳排放系數(shù)。王亞飛［8］依據(jù)《國家溫室氣體清單指南》（以下簡稱“IPCC 指南”）對2009—2015年中國鋼鐵行業(yè)碳排放以及碳足跡進(jìn)行測算。Yang等［9］在測算時采用碳排放系數(shù)法，選取原煤等11 種燃料，從省級角度測算了各省能源碳排放量。宋杰鯤［10］采用碳排放系數(shù)法，對2000—2019 年山東省能源碳排放進(jìn)行全面測算。在IPCC 的工作報告中各能源的碳排放系數(shù)可以直接查到，因此，碳排放系數(shù)法的應(yīng)用比較廣泛。有關(guān)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染物的關(guān)系，Shafik 和Bandyopadhyay［11］采用環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）來解釋經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間的倒“U”型關(guān)系。隨后，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）［12］提出用脫鉤來衡量經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系，并用脫鉤指數(shù)來衡量兩者的變動關(guān)系。之后，Tapio 模型廣泛應(yīng)用于中國碳排放的相關(guān)分析，如齊紹洲等［13］將其運用于省級層面，郭炳南等［14］將其用于區(qū)域?qū)用娴奶寂欧欧治觯跣林サ龋?5］使用Tapio脫鉤模型分析了中國能源碳排放的脫鉤狀態(tài)。

因此，為系統(tǒng)了解并有針對性地助力安徽省能源“減碳”，本文利用《中國能源統(tǒng)計年鑒》［16］和省、市統(tǒng)計年鑒中的能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，借助IPCC、Tapio 脫鉤理論，分析研究了“雙碳”目標(biāo)下安徽省的能源碳排放現(xiàn)狀及特征，給出了安徽省能源領(lǐng)域的減碳對策建議。

2 安徽省能源消費現(xiàn)狀

2.1 能源消費總量

能源消費是工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力。研究2005—2019 年安徽省能源消費情況發(fā)現(xiàn)，全省能源消費總量呈現(xiàn)出逐步上升趨勢（見圖1），但增速總體呈現(xiàn)下降趨勢，由“十一五”的平均增速8.33%下降到“十二五”的5.82%和“十三五”（截至2019 年）的3.05%。其中，2007 年能源消耗總量增速最大，相對2006 年增長率達(dá)到9.48%；2018 年能源消耗總量增速最小，相對2017 年增長率為2.12%，低于同期國家平均增速（3.53%），但“十三五”期間（截至2019 年） 安徽省能源消耗總量平均增速（3.05%）仍高于國家“十三五”期間（截至2019 年）能源消耗總量的平均增速（2.49%）。

圖1 2005—2019 年安徽省能源消耗總量及增長情況

2.2 能源消費結(jié)構(gòu)

近年來，隨著可再生能源開發(fā)和天然氣管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的逐步完善，安徽省能源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化（見圖2），其中煤炭消費占全省能源消費比例由2005 年的88.20%下降到2015 年的76.96%，再到2019 年的70.16%；油品消費量占比由2005 年的10.99%增長至2019 年的16.72%；天然氣消費量占比由2005 年的0.18%提高到2019 年的5.76%。雖然煤炭占能源消費比重較2010 年的86.33%下降了16.03%，但所占比重仍處高位。2019 年煤炭占能源的消費比重高達(dá)70%，較全國平均水平高出12.5%，是二氧化碳排放強(qiáng)度的主要貢獻(xiàn)來源。全省風(fēng)能、太陽能資源條件一般，雖然近年來風(fēng)力發(fā)電等構(gòu)成的其他能源消費量占比由2005 年的0.63%提高到2019 年的7.36%，但后期可優(yōu)化空間較小。

圖2 2005—2019 年安徽省能源消費結(jié)構(gòu)變化趨勢

2.3 能源消費強(qiáng)度

隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革不斷深入，安徽省全力實施能源消費總量和強(qiáng)度“雙控”，全省能源消費強(qiáng)度也呈現(xiàn)下行趨勢，由2015 年的0.516 2 t 標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元下降至2019 年的0.424 4 t 標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，下降幅度達(dá)到17.78%，年平均下降率為4.45%（見圖3）。表明安徽省能源轉(zhuǎn)型變革成效總體較為明顯，基本形成了以低碳能源滿足新增能源需求的能源發(fā)展格局。但“十四五”期間，新增需求依然旺盛，規(guī)劃中“皖電東送”仍有煤電廠新建，未來重煤的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難以改變，減煤降碳難度極大。

圖3 2015—2019 年安徽省能耗強(qiáng)度變化趨勢

3 安徽省能源碳排放量測算及脫鉤分析

3.1 碳排放量測算

本文采用IPCC 指南碳排放量計算公式，通過輸入化石燃料的消費量、排放系數(shù)得到二氧化碳排放量。采用2006—2020 年《中國能源統(tǒng)計年鑒》、安徽省及各市統(tǒng)計年鑒和相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，利用以下公式對碳排放量進(jìn)行核算：

式中，Bi表示第i 種能源的消費量；Ci表示第i 種能源的標(biāo)準(zhǔn)折算系數(shù)；Di表示第i 種能源的排放系數(shù)；n 表示能源種類。

各種能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)及碳排放系數(shù)見表1［17-18］。

表1 各種能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)及碳排放系數(shù)

3.2 Tapio 脫鉤模型

經(jīng)濟(jì)增長與碳排放的脫鉤彈性用Tapio 脫鉤模型進(jìn)行分析，公式為：

式中，ε 為經(jīng)濟(jì)增長與碳排放的脫鉤彈性；ΔE 為當(dāng)年碳排放量相對基準(zhǔn)年的變化量，萬t；E0為基準(zhǔn)年碳排放量，萬t；ΔGDP 為當(dāng)年地區(qū)生產(chǎn)總值相對基準(zhǔn)年的變化量，億元；GDP0為基準(zhǔn)年地區(qū)生產(chǎn)總值，億元。

Tapio 脫鉤模型的脫鉤狀態(tài)通常可以劃分為8類，見表2。根據(jù)安徽省歷年能源碳排放及GDP 數(shù)據(jù)，可計算得到相應(yīng)年份的能源碳脫鉤彈性系數(shù)，以此判斷其低碳工作情況。

表2 脫鉤狀態(tài)分類

4 研究結(jié)果

4.1 安徽省能源碳排放現(xiàn)狀

將2005—2019 年的能源消費量代入公式（1），可以得到2005—2019 年安徽省能源碳排放量，見表3。

表3 2005—2019 年安徽省能源碳排放量萬t

研究發(fā)現(xiàn)，自“十二五”末至2019 年，安徽省能源碳排放總量整體呈現(xiàn)逐年遞增趨勢，由2015 年的29 356.46 萬t 遞增至2019 年的31 236.19 萬t，累計增長6.4%，其中，2019 年增長幅度最大，較2018 年增長3.29%。結(jié)合不同能源品種消費量數(shù)據(jù)分析，各年度煤品消費產(chǎn)生的二氧化碳排放量占比最大，為82.87%～85.45%；其次為石油消耗，占比為12.04%～13.40%；最后為天然氣消費，占比為2.51%～4.07%。

2015—2019 年安徽省二氧化碳排放量變化趨勢見圖4。

圖4 2015—2019 年安徽省二氧化碳排放量變化趨勢

碳排放強(qiáng)度的主要影響因素為能源強(qiáng)度和能源結(jié)構(gòu)［19］。2015—2019 年，安徽省能源碳排放強(qiáng)度與能源強(qiáng)度表現(xiàn)為持續(xù)下降，能源碳排放強(qiáng)度下降22.41%，能源強(qiáng)度下降17.79%，如圖5 所示。受限于安徽省可再生能源的稟賦，全省能源碳排放強(qiáng)度優(yōu)化主要由能源強(qiáng)度下降驅(qū)動，雖然能源結(jié)構(gòu)對安徽省能源碳排放影響程度不明顯，但一直處于拉動效應(yīng)，說明安徽省能源消費依然高度依賴煤炭化石能源，能源結(jié)構(gòu)依然需要堅持綠色節(jié)能環(huán)保發(fā)展的方向。

圖5 2015—2019 年安徽省能源碳排放強(qiáng)度與能源強(qiáng)度變化趨勢

4.2 脫鉤分析

分析2015—2019 年安徽省能源碳彈性脫鉤系數(shù)、碳排放量增速以及GDP 增速，結(jié)果表明，安徽省能源碳脫鉤系數(shù)一直處于弱脫鉤狀態(tài)（見表4），能源領(lǐng)域碳排放量增速放緩，經(jīng)濟(jì)仍保持增長趨勢，雖然能源碳排放量與GDP 都是正向增長的，但能源碳排放量的增速低于GDP 增速。2019 年脫鉤系數(shù)有所上升，在一定程度上表明安徽省經(jīng)濟(jì)發(fā)展對煤炭消費的依賴度雖有一定程度下降，但煤炭依然是地方能源結(jié)構(gòu)中的重要組成，距離強(qiáng)脫鉤仍有一定距離。

表4 2015—2019 年安徽省能源碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

本文通過統(tǒng)計分析安徽省能源消費情況，運用IPCC 指南碳排放量計算公式以及Tapio 脫鉤模型，測算了2005—2019 年安徽省能源碳排放情況，以及2015—2019 年能源碳排放強(qiáng)度和碳彈性脫鉤狀態(tài)。根據(jù)以上分析結(jié)果可以得出結(jié)論：

安徽省能源消費總量呈現(xiàn)出上升趨勢，但增速總體呈現(xiàn)下降態(tài)勢，能源消費強(qiáng)度也呈現(xiàn)下行趨勢。能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，但對能源強(qiáng)度優(yōu)化貢獻(xiàn)不足，安徽省迫切需要加快形成綠色低碳能源供應(yīng)系統(tǒng)和消費模式，進(jìn)一步提升能源配置效率和利用效率。

安徽省能源碳排放總量整體呈現(xiàn)遞增趨勢，煤品消費貢獻(xiàn)依然最大。能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化對安徽省能源碳排放影響程度不明顯，能源碳排放強(qiáng)度優(yōu)化主要由能源強(qiáng)度下降驅(qū)動。

安徽省能源碳排放量隨經(jīng)濟(jì)增長而增加，但能源碳排放量的增長速率低于經(jīng)濟(jì)增長速率，能源碳排放碳脫鉤系數(shù)一直處于弱脫鉤狀態(tài)。

5.2 建議

基于能源領(lǐng)域碳排放的絕對貢獻(xiàn)，建議積極拓展能源領(lǐng)域碳減排空間：

積極優(yōu)化能源發(fā)展體系。一是強(qiáng)化能源消費總量和強(qiáng)度雙控制度，堅決遏制“兩高”項目盲目發(fā)展，新、改、擴(kuò)建用煤項目嚴(yán)格實施煤炭等量或減量替代，逐步建立以電煤為主的煤炭消費體系。適時探索化石能源總量控制，最大程度減少對地方社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約。二是大力發(fā)展綠色低碳能源。充分利用荒山坡地、采煤塌陷區(qū)、公建屋頂?shù)龋虻刂埔送七M(jìn)光伏發(fā)電，加快非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)，壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)可再生能源規(guī)模化發(fā)展。三是積極推進(jìn)煤電深度調(diào)峰改造，加快一批抽水蓄能電站建設(shè)。推動實施“可再生能源＋儲能”模式，打造一批綠色儲能基地。在兩淮沉陷區(qū)探索開展一批“風(fēng)光水火儲”多能互補(bǔ)項目建設(shè)。四是探索推動一批“源網(wǎng)荷儲”一體化項目，推進(jìn)能源綜合提級利用，提高能效利用水平。

推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)降碳。一是實施工業(yè)能效趕超行動，加強(qiáng)重點用能企業(yè)節(jié)能管理，加快燃煤設(shè)施天然氣替代步伐，推動鋼鐵、煤炭、水泥等行業(yè)能源消費由增轉(zhuǎn)降，進(jìn)一步提高全省工業(yè)能源利用效率。二是推廣節(jié)能降碳技術(shù)。聚焦安徽省工業(yè)能源消費主要行業(yè)，普及節(jié)能降碳技術(shù)，力爭水泥綜合能耗達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，銅冶煉、鉛冶煉、合成氨、平板玻璃等綜合能耗保持國內(nèi)先進(jìn)水平。三是構(gòu)建工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。推廣智慧園區(qū)建設(shè)，完善省級開發(fā)區(qū)循環(huán)化改造，培育一批具有全國影響力的綠色發(fā)展的零碳示范園區(qū)。大力推進(jìn)磷石膏、冶煉渣、尾礦等工業(yè)固體廢物綜合利用，加強(qiáng)對低碳循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的扶持。

建立健全市場化減排機(jī)制。我國能源領(lǐng)域已初步形成綠證交易、綠電交易及包含碳排放配額和CCER 在內(nèi)的碳交易3 種市場機(jī)制并行的格局［20］，對綠色電力的替代及推廣使用起到極大促進(jìn)作用。建議統(tǒng)籌推進(jìn)綠色電力交易、用能權(quán)交易、碳排放權(quán)交易等市場化機(jī)制建設(shè)，加快建立健全碳排放監(jiān)測、統(tǒng)計體系建設(shè)，推進(jìn)省級以上產(chǎn)業(yè)園區(qū)重點企業(yè)能耗和二氧化碳排放統(tǒng)計、監(jiān)測、報告和評估機(jī)制，積極參與全國碳排放權(quán)交易市場建設(shè)。推進(jìn)統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品認(rèn)證與標(biāo)識體系建設(shè)，建立綠色能源消費認(rèn)證機(jī)制，不斷完善和推廣綠色電力證書交易，促進(jìn)綠色電力消費。做好各類市場之間的深度融合和合理銜接，避免環(huán)境效益重復(fù)計算［21］。鼓勵各類市場參與主體為交易市場注入活力，同時加強(qiáng)監(jiān)管，確保市場穩(wěn)步有序建設(shè)。