于振英 牛建高
摘 要:通过计算河北省工业能源终端消费的碳排放量,对2015年和2020年工业CO2排放的三种目标情景进行了预测。在此基础上,根据河北省有关规划设定的目标,分析了河北省六大高耗能行业的节能减排潜力,指出这些行业分别处于不同的节能减排难度空间。最后,根据各高耗能行业的节能减排难度,设计了单边突破、渐进式提升、跨越式发展和自我提升等节能减排路径。
关键词:工业碳排放;情景预测;节能减排潜力
中图分类号:F427 文献标识码:A 文章编号:1673-0461(2014)04-0069-06
河北省产业结构偏重、重化工产业特征突出,节能减排压力较大。2010年,全省工业能耗占全社会总能耗的80%左右,规模以上工业万元增加值能耗是全国平均水平的1.43倍。2011年,全省规模以上工业综合能源消费量占能源消费总量的比重为68%。在低碳经济发展背景下,实现工业绿色低碳转型是大势所趋。
国内学者关于碳排放情景预测的研究较多,例如宋杰鲲(2011)利用BP神经网络预测了我国的碳排放情景,张亚欣(2011)、马卓(2012)分别对吉林省2020年碳排放情景、碳排放峰值进行了预测,徐成龙(2012)从产业结构的角度研究了山东省的低碳情景,王志华(2012)对江苏省工业低碳化发展情景进行了展望。鉴于河北省是全国第一钢铁大省,所以,在上述研究成果的基础上,预测工业CO2排放的目标情景,分析高耗能行业的节能减排潜力,对于河北省实现工业低碳发展具有重要意义。
一、河北省工业能源终端消费的碳排放量
根据《中国能源统计年鉴》,最终能源消费种类包括9类,即煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和电力。在计算工业能源终端消费的碳排放量时,采用能源消费总量乘以各自的排放因子或排放系数(排放因子来自于国家发改委气候司公布的数据,焦炭的排放系数来自于《2006年IPCC国家温室气体清单指南》)。
CO2排放总量的计算方法见(1)式,E为能源消耗量,A为排放因子。[1]
计算结果显示,2005年~2009年河北省工业能源终端消费碳排放量总量分别为33 361.5、36 908.7、41 824.9、43 163.7和45 767.0万吨,占当年全省能源终端消费碳排放量总量的比重分别为74.94%、76.89%、78.51%、76.69%和76.70%。各种能源消费的碳排放量以及总排放量在全国的排名情况见表1。
由于经济总量与工业总量较高、能源消费过分依赖煤炭、产业结构偏重、生产技术水平落后等原因,2005年~2009年河北省工业能源终端消费的碳排放总量“稳居”全国第2位(见表1),并占据了河北省CO2排放总量的主要份额,工业能源终端消费碳排放量占当年能源终端消费碳排放量总量的比重在全国的名次逐年上升。
鉴于工业节能减排面临的巨大压力,进行工业CO2排放情景预测,测算其应对气候变化的潜力,对于科学估算河北省工业未来时期节能减排空间、合理选择适合省情的工业节能减排路径具有重要意义。
二、2015年和2020年河北省工业CO2排放情景预测
在参考国际温室气体排放情景分析方法的基础上,本文从河北省工业经济发展目标、工业能效目标和环境目标三个角度对河北省2015年和2020年工业碳排放情景进行分析,三种目标情景分别称为E1(Economic)情景、E2(Efficient)情景和E3(Environmental)情景,统称3E情景。[2]
(一)基于河北省工业经济发展目标的E1情景
《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》中提出,到2015年末,河北省规模以上工业增加值年均增长率为13%。本文基于这一速度,将规模以上工业增加值年均增长率设为13%,分析在不考虑技术革新、经济结构和能源结构调整的情况下,河北省2015年和2020年的工业碳排放E1情景。
假设河北省单位规模以上工业增加值能耗保持不变(按照2011年规模以上工业综合能源消费量为19 996.3万吨标准煤、单位能耗为1.9吨标准煤/万元人民币计算),碳排放量亦将保持13%的年均增长率。2011年,河北省规模以上工业的碳排放总量为51 790.4万吨,万元工业增加值碳排放量为4.93吨CO2/万元,以此为基准进行2015年和2020年E1情景下河北省碳排放量测算,计算公式见(2)式。
E2015=E2011×(1+0.13)2015-2011
E2020=E2011×(1+0.13)2020-2011 (2)
E1情景下河北省2015年和2020年工业碳排放量分别为84 442.9万吨和155 580.6万吨,分别是2011年的1.63倍和3倍;万元工业增加值碳排放量分别为5.63吨和5.19吨,分别是2011年的1.14和1.05倍。基于经济发展目标的E1排放情景估值较高,因此E1情景是最高排放情景。
(二)基于河北省节能目标的E2情景
E2情景假设节能降耗的手段是依靠降低化石燃料使用强度,所以CO2排放强度降低水平与节能降耗目标一致。根据《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》,采取多种节能降耗措施后,2015年河北省单位工业增加值能耗比“十一五”末降低20%,年均降低4%;工业CO2排放强度降低20%以上,年均降低4%以上。2010年,河北省规模以上工业碳排放总量为46 925.4万吨,以此为基准进行2015年和2020年河北省E2情景下工业碳排放量测算,见(3)式。
E2015=E2010×(1+0.13-0.04)2015-2011
E2020=E2010×(1+0.13-0.04)2020-2011 (3)
E2情景下河北省2015年和2020年工业碳排放量分别为72 200.5万吨和111 089.4万吨,分别低于E1情景下的84 442.9万吨和155 580.6万吨;万元工业增加值碳排放量分别为4.81吨和3.7吨,分别是2010年的84%和65%。E2情景充分考虑了河北省各级政府和企业对能源供应和CO2排放量不断上升做出的反应,包括已采取的节能降耗措施,所以,可以认为E2情景是基于应对气候变化目标的、具有较高可实现性的未来情景。endprint
(三)基于河北省节能与环境目标的E3情景
E3情景综合考虑河北省工业节能和环境保护目标。根据《河北省节能减排“十二五”规划》,到2015年,全省规模以上工业企业万元增加值能耗力争比2010年下降22%以上,SO2和NOx排放量则分别削减25%和30%以上。考虑到工业增长和应对气候变化的需要,本文以2010年为基数,取25%与30%的算术平均值27.5%作为2015年河北省温室气体排放量需要降低的百分比,并设定2020年温室气体排放量需要降低的百分比仍为27.5%,年均降低5.5%。2011年,河北省规模以上工业的碳排放总量为51 790.4万吨,以此为基准,根据(4)式可测算E3情景下规模以上工业碳排放量。
E2015=E2010×(1+0.13-0.04-0.055)2015-2011
E2020=E2010×(1+0.13-0.04-0.055)2020-2011 (4)
E3情景下,2015年和2020年河北省规模以上工业碳排放总量分别为59 430.7万吨和70 585万吨,万元工业增加值碳排放量分别为3.47和2.24吨,分别是2011年的84%和45%。
(四)基于“斯特恩报告”的综合情景
世界银行前首席经济师尼古拉斯·斯特恩领导的小组完成的《从经济学角度看气候变化》报告(又称“斯特恩报告”)认为,要使全球温室气体浓度小于或者稳定在550 ppm(濒临危险的水平),则全球温室气体排放在未来(以2005年为基准)10~20年达到最高峰,并且在此之后应以每年1%~3%的速率下降,到2050年,全球温室气体排放量控制在2005年水平的75%以下。根据前文的计算结果,河北省2005年工业碳排放总量为33 361.5万吨,2006年为36 908.7万吨,碳排放增长率为10.63%,在此基础上,若碳排放增长率以固定降幅降低,至2020年增长率降为0,设定2020年前碳排放增长率的递减率为x,则有:
0.1063×(1-x)15→0 (5)
如果取0.1063×(1-x)15→1×10-4,则(5)式变为0.1063×(1-x)15=0.0001,
可得2020年前碳排放增长率的递减率为x=37.16%,根据(6)式计算可得综合情景下的工业碳排放量。
E2015=E2011×(1+0.13-0.3716)2015-2011
E2020=E2011×(1+0.13-0.3716)2020-2011 (6)
综合情景下,2015年和2020年河北省规模以上工业碳排放总量分别为17 133.4万吨和4 298.7万吨,万元工业增加值碳排放量分别为1.14和0.14吨,分别是2011年的23%和3%。
(五)情景比较分析
河北省规模以上工业CO2排放情景预测结果见表2。
基于河北省工业发展和节能、生态环境保护目标的E1、E2和E3情景以及基于“斯特恩报告”的综合情景可以分别看作是河北省工业未来高排放、中等排放和低排放情景。基于工业经济发展目标的E1排放情景是一种经济上激进、环境上保守的排放情景,将导致河北省面临巨大的生态、环境、资源风险。基于提高能效、保护大气环境目标的E2、E3排放情景则是把控制温室气体排放、能源消耗与提高工业发展水平相结合,是一种可持续发展情景。基于“斯特恩报告”的综合情景是从“斯特恩报告”中所选择的温室气体减排方案,对于处在发展中国家的工业大省河北省来说,体现了环境激进思想。
综合以上分析,可以判断河北省工业未来的温室气体排放量将处于环境保守的E1情景和环境激进的综合情景之间,并与E3情景接近。
三、河北省高耗能产业节能减排潜力分析
从河北省工业行业内部来看,煤炭开采和洗选业、石油加工炼焦及核燃料加工业、化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业以及电力热力生产与供应业等六大高耗能行业,其能源消费量占全省规模以上工业综合能源消费量的比重高达89%以上,2011年则达到90.48%,是工业碳排放和影响气候变化的主要来源。因此,要推进并顺利实现“河北省工业未来的温室气体排放量处于环境保守的E1情景和环境激进的综合情景之间”的既定目标,关键是加快六大高耗能行业的节能减排进程。
(一)高耗能行业2005年~2011年碳排放现状
河北省六大高耗能行业中,黑色金属冶炼及压延加工业的碳排放量持续增长,且每年位于六大行业之首,远高于其他行业。位于第二位的为电力、热力的生产和供应业,变动幅度较小,在稳定中有所增长。其他四大行业碳排放量比较稳定,所占比重较小,石油加工、炼焦及核燃料加工业所占比重最小,见图1和2。
“十一五”期间,六大高耗能行业的能源碳排放强度基本上呈现下降状态,但是从绝对数量来看,黑色金属冶炼及压延加工业以及电力热力的生产和供应业能耗高、碳排放量大,并基本上呈现上升趋势。
(二)高耗能行业节能减排潜力分析
中国科学院《我国低碳经济发展框架与科学基础》研究组的研究成果(2010)表明,我国工业尚有较大的节能减排潜力,各主要工业部门的单位综合能耗水平比发达国家先进水平高20%-35%,如果综合使用技术节能和结构节能手段,2015年和2020年存在一定的节能减排空间。[3]
根据《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》,采取多种节能降耗措施后,2015年河北省单位工业增加值能耗比“十一五”末降低20%,年均降低4%;工业CO2排放强度降低20%以上,年均降低4%以上。若六大高耗能行业的工业增加值的年均增长率也为13%,2015年和2020年的单位工业增加值能耗与CO2排放强度也按照年均4%的百分比降低,以2010年的数据为基准,则2015年和2020年河北省高耗能工业部门的节能减排潜力(计算依据见7式)见表3,CO2排放强度预测结果见表4。endprint
E2015=E2010×(1+0.13-0.04)2015-2010
C2015=C2010×(1+0.13-0.04)2015-2010
E2020=E2010×(1+0.13-0.04)2020-2010
C2020=C2010×(1+0.13-0.04)2020-2010 (7)
(三)2015年与2020年工业碳排放变化趋势
根据河北省工业化和城镇化现状,到2020年以前,河北省经济仍将保持较快增长水平,平均保持在8%~9%,河北省能源消费与CO2碳排放还将继续增长。
1. 产业结构演变与调整趋势
截止到2011年,河北省国民经济中服务业比重只有34%,远低于全国平均水平,工业所占比重较高,其中重化工业比重超过80%。根据《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》以及《河北省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,一方面,河北省服务业比重将不断提高,重化工业比重将有所下降,另一方面,根据河北省经济发展现状,随着工业化和城镇化的不断推进,工业主导特别是重化工业主导经济发展的局面不会根本转变,工业用能和碳排放总量仍将保持一定增长。
2. 高耗能行业节能减排空间
根据表5和表6的预测结果,可以确定2015年和2020年河北省高耗能行业节能空间、减排空间、碳排放强度降低空间,分别见表5、表6和表7。
3. 工业节能减排难度的行业差异
将“节能难度”、“控制碳排放难度”作为衡量指标,可以构建河北省工业节能减排状态矩阵图(如图3),用于衡量工业内部不同行业节能减排的困难程度。[4]
以2010年的数据为基准数值,根据2011年的数据和减排空间进行测算,通过技术手段和结构调整,2015年和2020年,河北省能够实现节能目标的行业是石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业和非金属矿物制品业,煤炭开采和洗选业、化学原料及化学制品制造业、电力热力生产和供应业实现节能目标有一定难度;将碳排放总量控制在既定目标之内有相当大的难度、在降低碳排放强度方面也面临着巨大压力的行业包括石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、煤炭开采和洗选业;可以将碳排放总量和碳排放强度控制在既定目标之内的行业包括化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业、电力热力生产和供应业。所以,石油加工、炼焦及核燃料加工业和黑色金属冶炼及压延加工业处于D难度区,非金属矿物制品业处于A难度区,煤炭开采和洗选业处于C难度区域,化学原料及化学制品制造业和电力热力生产和供应业处于B难度区。
四、河北省高耗能行业节能减排路径
为了在2020年实现工业CO2排放的E3情景,根据六大高耗能行业的节能减排空间,河北省需针对以上四类难度区,分行业采用不同的节能减排路径。
(一)B→A和D→A的单边突破路径[5]
河北省处于B和D难度区的行业包括化学原料及化学制品制造业、电力热力生产和供应业、油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业,在过渡到A难度区时,应以产业在节能和减排方面的“短边”作为突破口,以实现节能减排目标。具体而言,化学原料及化学制品制造业和电力热力生产和供应业更应注重结构节能、管理节能和技术节能,石油加工、炼焦及核燃料加工业和黑色金属冶炼及压延加工业更应注重从调整能源结构、采用低碳技术、削减过剩产能等方面减少CO2排放。
(二)C→B→A和C→D→A的渐进式提升路径
河北省煤炭开采和洗选业处于C难度区域,在节能和减排两个方面均面临巨大挑战。首先,要加大原煤洗选力度,提高商品煤质量;其次,通过改进技术以提高煤炭的燃烧利用效率,在此基础上降低燃煤污染物排放;第三,要综合利用遗留在煤炭生产区域的废弃物,消纳处理废弃资源。总之,在双重压力下,煤炭开采和洗选业应发挥优势、弥补劣势,经过B或D区域的过渡,最终到达A区域。
(三)C→A的跨越式发展路径
煤炭开采和洗选业要实现从C难度区到A难度区的跨越式发展,需在经济发展和技术进步的基础上推动制度变革,具体包括:在制度上,形成中央节能减排政策与地方经济利益、地方政府政策与企业利益的激励相容机制;深化地方政府绩效考评机制改革,将能源经济效率和环境绩效指数作为考察地区节能减排工作成效的重要指标,以改变现存的地方政府GDP目标与节能减排目标之间的博弈均衡结果。
(四)处于A难度区的自我提升路径
非金属矿物制品业处于A难度区,需在现有的节能减排基础上实现自我提升,发展高效节能技术和装备,采用清洁生产技术减少污染物排放。
总之,由于能源结构不合理、产业结构偏重等原因,河北省工业能源终端消费碳排放量和单位工业总产值碳排放量在全国排名比较靠前,在淘汰落后产能、应对气候变化方面面临一系列挑战。鉴于“经济增长需求”和减少碳排放量的压力同时存在,河北省应明确工业温室气体排放情景,兼顾工业经济发展目标、工业能效目标和环境目标,在保持工业增长的前提下降低CO2排放强度,实施相对减排。结合河北省六大高耗能行业节能减排空间和工业节能减排状态矩阵图,不同行业应分别沿着“单边突破”、“渐进式提升”和“跨越式发展”等路径,通过调整结构、改进技术和变革制度,在京津冀协同发展的大格局下实现工业自我提升,强化生态保障功能,构建现代产业发展新体系,推进科学发展和绿色崛起。
[参考文献]
[1] 宋红印. 基于DEA的中国节能减排视在潜力分析方法研究[D].浙江大学硕士学位论文,2013.
[2] 于新文. 我国应对气候变化政策中若干减排情景的经济评估[D].南京信息工程大学博士学位论文,2009.
[3] 刘卫东,等. 我国低碳经济发展框架与科学基础[M].北京:商务印书馆,2010.
[4] 余泳泽. 我国节能减排潜力、治理效率与实施路径研究[J].中国工业经济,2011(5):62-63.
[5] 赵阳. 山东省制造业节能减排潜力及实现路径[D].山东财经大学硕士学位论文,2013.endprint
E2015=E2010×(1+0.13-0.04)2015-2010
C2015=C2010×(1+0.13-0.04)2015-2010
E2020=E2010×(1+0.13-0.04)2020-2010
C2020=C2010×(1+0.13-0.04)2020-2010 (7)
(三)2015年与2020年工业碳排放变化趋势
根据河北省工业化和城镇化现状,到2020年以前,河北省经济仍将保持较快增长水平,平均保持在8%~9%,河北省能源消费与CO2碳排放还将继续增长。
1. 产业结构演变与调整趋势
截止到2011年,河北省国民经济中服务业比重只有34%,远低于全国平均水平,工业所占比重较高,其中重化工业比重超过80%。根据《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》以及《河北省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,一方面,河北省服务业比重将不断提高,重化工业比重将有所下降,另一方面,根据河北省经济发展现状,随着工业化和城镇化的不断推进,工业主导特别是重化工业主导经济发展的局面不会根本转变,工业用能和碳排放总量仍将保持一定增长。
2. 高耗能行业节能减排空间
根据表5和表6的预测结果,可以确定2015年和2020年河北省高耗能行业节能空间、减排空间、碳排放强度降低空间,分别见表5、表6和表7。
3. 工业节能减排难度的行业差异
将“节能难度”、“控制碳排放难度”作为衡量指标,可以构建河北省工业节能减排状态矩阵图(如图3),用于衡量工业内部不同行业节能减排的困难程度。[4]
以2010年的数据为基准数值,根据2011年的数据和减排空间进行测算,通过技术手段和结构调整,2015年和2020年,河北省能够实现节能目标的行业是石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业和非金属矿物制品业,煤炭开采和洗选业、化学原料及化学制品制造业、电力热力生产和供应业实现节能目标有一定难度;将碳排放总量控制在既定目标之内有相当大的难度、在降低碳排放强度方面也面临着巨大压力的行业包括石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、煤炭开采和洗选业;可以将碳排放总量和碳排放强度控制在既定目标之内的行业包括化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业、电力热力生产和供应业。所以,石油加工、炼焦及核燃料加工业和黑色金属冶炼及压延加工业处于D难度区,非金属矿物制品业处于A难度区,煤炭开采和洗选业处于C难度区域,化学原料及化学制品制造业和电力热力生产和供应业处于B难度区。
四、河北省高耗能行业节能减排路径
为了在2020年实现工业CO2排放的E3情景,根据六大高耗能行业的节能减排空间,河北省需针对以上四类难度区,分行业采用不同的节能减排路径。
(一)B→A和D→A的单边突破路径[5]
河北省处于B和D难度区的行业包括化学原料及化学制品制造业、电力热力生产和供应业、油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业,在过渡到A难度区时,应以产业在节能和减排方面的“短边”作为突破口,以实现节能减排目标。具体而言,化学原料及化学制品制造业和电力热力生产和供应业更应注重结构节能、管理节能和技术节能,石油加工、炼焦及核燃料加工业和黑色金属冶炼及压延加工业更应注重从调整能源结构、采用低碳技术、削减过剩产能等方面减少CO2排放。
(二)C→B→A和C→D→A的渐进式提升路径
河北省煤炭开采和洗选业处于C难度区域,在节能和减排两个方面均面临巨大挑战。首先,要加大原煤洗选力度,提高商品煤质量;其次,通过改进技术以提高煤炭的燃烧利用效率,在此基础上降低燃煤污染物排放;第三,要综合利用遗留在煤炭生产区域的废弃物,消纳处理废弃资源。总之,在双重压力下,煤炭开采和洗选业应发挥优势、弥补劣势,经过B或D区域的过渡,最终到达A区域。
(三)C→A的跨越式发展路径
煤炭开采和洗选业要实现从C难度区到A难度区的跨越式发展,需在经济发展和技术进步的基础上推动制度变革,具体包括:在制度上,形成中央节能减排政策与地方经济利益、地方政府政策与企业利益的激励相容机制;深化地方政府绩效考评机制改革,将能源经济效率和环境绩效指数作为考察地区节能减排工作成效的重要指标,以改变现存的地方政府GDP目标与节能减排目标之间的博弈均衡结果。
(四)处于A难度区的自我提升路径
非金属矿物制品业处于A难度区,需在现有的节能减排基础上实现自我提升,发展高效节能技术和装备,采用清洁生产技术减少污染物排放。
总之,由于能源结构不合理、产业结构偏重等原因,河北省工业能源终端消费碳排放量和单位工业总产值碳排放量在全国排名比较靠前,在淘汰落后产能、应对气候变化方面面临一系列挑战。鉴于“经济增长需求”和减少碳排放量的压力同时存在,河北省应明确工业温室气体排放情景,兼顾工业经济发展目标、工业能效目标和环境目标,在保持工业增长的前提下降低CO2排放强度,实施相对减排。结合河北省六大高耗能行业节能减排空间和工业节能减排状态矩阵图,不同行业应分别沿着“单边突破”、“渐进式提升”和“跨越式发展”等路径,通过调整结构、改进技术和变革制度,在京津冀协同发展的大格局下实现工业自我提升,强化生态保障功能,构建现代产业发展新体系,推进科学发展和绿色崛起。
[参考文献]
[1] 宋红印. 基于DEA的中国节能减排视在潜力分析方法研究[D].浙江大学硕士学位论文,2013.
[2] 于新文. 我国应对气候变化政策中若干减排情景的经济评估[D].南京信息工程大学博士学位论文,2009.
[3] 刘卫东,等. 我国低碳经济发展框架与科学基础[M].北京:商务印书馆,2010.
[4] 余泳泽. 我国节能减排潜力、治理效率与实施路径研究[J].中国工业经济,2011(5):62-63.
[5] 赵阳. 山东省制造业节能减排潜力及实现路径[D].山东财经大学硕士学位论文,2013.endprint
E2015=E2010×(1+0.13-0.04)2015-2010
C2015=C2010×(1+0.13-0.04)2015-2010
E2020=E2010×(1+0.13-0.04)2020-2010
C2020=C2010×(1+0.13-0.04)2020-2010 (7)
(三)2015年与2020年工业碳排放变化趋势
根据河北省工业化和城镇化现状,到2020年以前,河北省经济仍将保持较快增长水平,平均保持在8%~9%,河北省能源消费与CO2碳排放还将继续增长。
1. 产业结构演变与调整趋势
截止到2011年,河北省国民经济中服务业比重只有34%,远低于全国平均水平,工业所占比重较高,其中重化工业比重超过80%。根据《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》以及《河北省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,一方面,河北省服务业比重将不断提高,重化工业比重将有所下降,另一方面,根据河北省经济发展现状,随着工业化和城镇化的不断推进,工业主导特别是重化工业主导经济发展的局面不会根本转变,工业用能和碳排放总量仍将保持一定增长。
2. 高耗能行业节能减排空间
根据表5和表6的预测结果,可以确定2015年和2020年河北省高耗能行业节能空间、减排空间、碳排放强度降低空间,分别见表5、表6和表7。
3. 工业节能减排难度的行业差异
将“节能难度”、“控制碳排放难度”作为衡量指标,可以构建河北省工业节能减排状态矩阵图(如图3),用于衡量工业内部不同行业节能减排的困难程度。[4]
以2010年的数据为基准数值,根据2011年的数据和减排空间进行测算,通过技术手段和结构调整,2015年和2020年,河北省能够实现节能目标的行业是石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业和非金属矿物制品业,煤炭开采和洗选业、化学原料及化学制品制造业、电力热力生产和供应业实现节能目标有一定难度;将碳排放总量控制在既定目标之内有相当大的难度、在降低碳排放强度方面也面临着巨大压力的行业包括石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、煤炭开采和洗选业;可以将碳排放总量和碳排放强度控制在既定目标之内的行业包括化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业、电力热力生产和供应业。所以,石油加工、炼焦及核燃料加工业和黑色金属冶炼及压延加工业处于D难度区,非金属矿物制品业处于A难度区,煤炭开采和洗选业处于C难度区域,化学原料及化学制品制造业和电力热力生产和供应业处于B难度区。
四、河北省高耗能行业节能减排路径
为了在2020年实现工业CO2排放的E3情景,根据六大高耗能行业的节能减排空间,河北省需针对以上四类难度区,分行业采用不同的节能减排路径。
(一)B→A和D→A的单边突破路径[5]
河北省处于B和D难度区的行业包括化学原料及化学制品制造业、电力热力生产和供应业、油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业,在过渡到A难度区时,应以产业在节能和减排方面的“短边”作为突破口,以实现节能减排目标。具体而言,化学原料及化学制品制造业和电力热力生产和供应业更应注重结构节能、管理节能和技术节能,石油加工、炼焦及核燃料加工业和黑色金属冶炼及压延加工业更应注重从调整能源结构、采用低碳技术、削减过剩产能等方面减少CO2排放。
(二)C→B→A和C→D→A的渐进式提升路径
河北省煤炭开采和洗选业处于C难度区域,在节能和减排两个方面均面临巨大挑战。首先,要加大原煤洗选力度,提高商品煤质量;其次,通过改进技术以提高煤炭的燃烧利用效率,在此基础上降低燃煤污染物排放;第三,要综合利用遗留在煤炭生产区域的废弃物,消纳处理废弃资源。总之,在双重压力下,煤炭开采和洗选业应发挥优势、弥补劣势,经过B或D区域的过渡,最终到达A区域。
(三)C→A的跨越式发展路径
煤炭开采和洗选业要实现从C难度区到A难度区的跨越式发展,需在经济发展和技术进步的基础上推动制度变革,具体包括:在制度上,形成中央节能减排政策与地方经济利益、地方政府政策与企业利益的激励相容机制;深化地方政府绩效考评机制改革,将能源经济效率和环境绩效指数作为考察地区节能减排工作成效的重要指标,以改变现存的地方政府GDP目标与节能减排目标之间的博弈均衡结果。
(四)处于A难度区的自我提升路径
非金属矿物制品业处于A难度区,需在现有的节能减排基础上实现自我提升,发展高效节能技术和装备,采用清洁生产技术减少污染物排放。
总之,由于能源结构不合理、产业结构偏重等原因,河北省工业能源终端消费碳排放量和单位工业总产值碳排放量在全国排名比较靠前,在淘汰落后产能、应对气候变化方面面临一系列挑战。鉴于“经济增长需求”和减少碳排放量的压力同时存在,河北省应明确工业温室气体排放情景,兼顾工业经济发展目标、工业能效目标和环境目标,在保持工业增长的前提下降低CO2排放强度,实施相对减排。结合河北省六大高耗能行业节能减排空间和工业节能减排状态矩阵图,不同行业应分别沿着“单边突破”、“渐进式提升”和“跨越式发展”等路径,通过调整结构、改进技术和变革制度,在京津冀协同发展的大格局下实现工业自我提升,强化生态保障功能,构建现代产业发展新体系,推进科学发展和绿色崛起。
[参考文献]
[1] 宋红印. 基于DEA的中国节能减排视在潜力分析方法研究[D].浙江大学硕士学位论文,2013.
[2] 于新文. 我国应对气候变化政策中若干减排情景的经济评估[D].南京信息工程大学博士学位论文,2009.
[3] 刘卫东,等. 我国低碳经济发展框架与科学基础[M].北京:商务印书馆,2010.
[4] 余泳泽. 我国节能减排潜力、治理效率与实施路径研究[J].中国工业经济,2011(5):62-63.
[5] 赵阳. 山东省制造业节能减排潜力及实现路径[D].山东财经大学硕士学位论文,2013.endprint