双碳背景下大同市争当能源革命尖兵路径分析

张 磊，王浩盛 ，樊园杰

(1.山西大同大学 煤炭工程学院，山西 大同 037003；2.山西大同大学 商学院，山西 大同 037009)

作为重要的国家能源基地，大同煤炭开采起步较早，发展迅速，形成了以煤炭产业为主的产业格局。随着煤炭资源逐渐枯竭，以及双碳背景下面临的能源革命，高质量转型成为大同市经济发展的必由之路。大同市能源产业现存问题较多，煤炭清洁高效利用起步时间还不长，高质量转型相关技术研发投入不足、科技成果转化慢，新型产业化进程滞后。本文通过研究实现双碳目标对大同市的影响，结合大同市转型发展的现有问题，依据资源型城市转型理论，从产业类型划分的角度，对大同市争当能源革命尖兵路径提供了路径分析。

1 双碳的内涵与影响

1.1 双碳的内涵

我国提出的实现“双碳”目标中，“碳达峰”指的是到某一特定时刻，全国碳排放达到峰值，在此之后排放量逐渐减少并回落到一定水平。“碳中和”指的是全社会碳排放与碳消耗持平，达到相对的净零排放。碳达峰是实现碳中和过程中的一个标志性阶段，是后者必经的一个过程。2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2021年两会期间的政府工作报告中提及碳达峰与碳中和，并将推动“双碳”的实施列为生态建设和实施可持续发展战略的重要工作。2021年政府报告中还明确指出了要制定在2030年前达到碳达峰的行动方案，并提出一些具体的指导意见，如优化能源结构，扩大节能减排范围，助力煤炭产业转型升级，加快建设全国碳排放权交易市场，设置绿色低碳发展专项金融政策等。

1.2 双碳对大同市未来发展的影响

碳中和目标的实现，对煤炭行业的影响是全面性和系统性的。煤炭在我国传统能源消费中所占比重一直高于50%，由表1可知，近年来我国原煤消费比重在持续下降，而天然气和一次电力等能源消费比重在缓慢提升，这是国家可持续发展战略实施多年的成果。结合我国富煤贫油的资源禀赋，煤炭资源作为我国能源安全的“压舱石”的基本地位短期之内不会改变[1]。实现碳达峰和碳中和目标，很重要的一个环节就是减少碳排放，这就要求我们必须降低传统化石能源的消耗。如何将煤炭清洁高效利用，是煤炭产业共同面临的难题[2]。煤炭产业作为大同市工业的重要组成部分，不仅对地区生产总值有着较大影响，还与本地的就业息息相关。在“双碳”目标的大背景下，大同市煤炭相关产业必须提升煤炭作为化工原料的综合利用效能，淘汰落后产能，促进煤炭产业高端化，低碳化发展。

表1 全国各类能源消费总量的比重 单位：%

大同市实现碳中和目标的过程中，尽管采矿业及涉煤行业会经历一些挣扎，但是部分非煤行业也将迎来机遇取得快速发展。随着碳达峰行动方案的确定，各项工作节能减排相继展开，将倒逼煤炭企业进行技术升级。在总体煤炭产量和消耗量下降的过程中，企业为了追求更高利益，必须向产业链上游高附加值的产品进发。推动煤炭的低碳化、清洁化发展，离不开现代煤化工产业的发展，将煤转化为高附加值的油品或者其他化工产品，可以在增加煤炭附加值的同时，最大限度地减少煤炭利用过程中的碳排放[3]。在非煤炭行业中，环保行业也将迎来历史机遇，取得快速发展。新能源领域和储能行业也会有重大突破，大同氢能源的发展已经有了一定的成绩，市政府正在努力打造“氢都”，基于自身煤炭产业的优势，采取煤制氢的方式比水电制氢更具成本优势[4]。除了氢能之外，大同市具有丰富的自然资源来发展风力发电和光伏发电。随着更多加快推进新能源的有利政策的出台，困扰分布式能源储能的技术问题有望取得突破。

2 大同市在争当能源革命尖兵过程中存在的问题

2.1 营商环境有待改善

大同市是山西最北部的地级市，融入环渤海城市圈，更紧密地对接京津冀是大同市区域发展的长远规划。 北京有着全国最丰富的高校资源，作为首都更是汇集了各行各业的头部企业和精英人才。环渤海城市圈包含的城市较多，除了城市规模较大的北京、天津之外，还涉及河北秦皇岛，辽宁大连，山东青岛等沿海城市，随着高铁和货运铁路的提速，各城市之间的经济交流会更加频繁。2020年大同市全市固定资产投资总额为670.2亿元，其中民间投资占比60.7%，为406.5亿元。在吸引投资和培育本土企业上，政府还需要做出更多的努力，如深入推进“放管服”改革，减少行政审批环节，与此同时还要为企业配套构建金融支撑体系，出台税收优惠政策吸引重点发展产业头部企业来大同建厂，引进先进技术，带动产业升级[5]。

2.2 创业创新氛围不足

大同市政府打造能源革命尖兵的目标很坚定，近年来，市政府始终把创新驱动放在首位，十分重视推动区域内创新成果的转化，大同市政府一直大力引进战略性新兴企业，吸引高校和研究院人才来大同市，助力更多企业技术研究中心落地。2021年，大同市赴北京与部分高校展开对接，利用大同的地理位置和资源优势，与北京科技大学、中国农业大学、北京交通大学等7所高校建立就业创业基地，高校科研成果转化基地，促进大同市创业创新发展的同时也利于高校学生实践能力的培养。2020年全年全国授予专利权363.9万件，比上年增长40.4%，山西省全省全年专利授权量为27 296件，增速为64.5%，尽管山西省专利授权量增速远超全国水平，但是基数太低，进步空间很大。大同市全年专利授权量为1 735件，增速为45.9%，稍比全国高5.5个百分点，却远低于山西省全省增速，结合表2中大同市高新技术企业和省级企业技术中心在山西省内的占比情况，可知大同市创业创新氛围不足。推动大同市创业创新发展，不仅要关注关键技术和核心技术的突破，还需建立小微企业创业孵化基地和双创中心，并开展专门的针对小微企业创业创新大赛，调动小企业家的参与积极性，并聘请专家对获奖作品提供跟踪指导。

表2 2020年大同市专利授权量与企业科研指标

2.3 科教投入不足

2020年，山西省地方财政科学技术支出87.3亿元，太原市和省本级直属地区支出额分别为39.7亿元和17.8亿元，除此之外，各地级市财政科教支出额只有晋中市为5.3亿，可见山西省内整体财政科教投入都不高，除了高校较为密集的省会太原之外，各地市较为平均，其中大同市支出额为3.3亿，在省内各地市排名第六。从研究与试验发展(R&D)经费来看，2020年大同市规模以上工业企业R&D经费支出为6.5亿元，仅高于忻州市和朔州市，且R&D经费增速为2.6%，对比山西省整体13.1%的增速，可见大同市企业也存在科研投入不足的问题。2020年，山西省拥有省级重点实验室98个，其中大同市3个，占比3.06%.人才引进与当地科教投入密不可分，除了合理的人才引进政策之外，还得拥有足够人才施展的平台，才能使得人尽其才，发挥高科技人才的带头作用。大同市应该从当地企业和高校两方面入手，大力发展企业技术中心数量，帮助提升高校实验室质量。

3 大同市争当能源革命尖兵的举措分析

3.1 大同市争当能源革命尖兵发展路径理论依据

资源型城市是指在一定时期内主要依靠区域内特有的不可再生资源发展经济的特殊城市[6]。资源型城市的转型发展主要是指城市经济由过去资源依赖型向多元化经济发展，开拓新的可持续发展经济增长点逐步替代过去能源产业在产业结构中的比重。大同市煤炭资源丰富且煤炭产业作为大同市经济发展支柱型产业多年，随着煤炭资源的减少和煤炭开采对生态环境的破坏，大同市早已开启了能源革命，努力实现转型发展。资源型城市转型有不同的发展路径(见图1)[7]。

图1 按照产业形态划分资源型城市转型类型图

资源型城市的发展基本分为4个周期。第一阶段，兴起期指的是从资源被发现并做好资源开发准备的阶段；第二阶段，成长期指的是已经形成大规模资源开采，采取粗放式开采，但是产量巨大，环境污染严重。由图1可知，按照产业形态划分，资源型城市的转型路径可以分为3类：①产业延伸型，即围绕原来的矿产资源开发产业，加大科研投入，向上游产业链进发，研发高附加值的产品，以此摆脱曾经粗放式的能源经济；②产业替代型，即发展通过高端制造业、观光旅游业等与能源无关的产业，逐步替代能源在地区生产总值中的重要性；③产业复合型，即在升级原有能源产业的同时，发展新兴产业来实现多元化经济。

结合大同市丰富的能源储备和在煤炭行业良好的技术储备，大同市应当以政府为主导，采取产业延伸型的转型路径。由政府引导，企业跟进，向新产业集中力量快速突破，尽快取得良好成效。围绕原来的煤炭产业做煤炭行业高精深加工，向产业链上游发展，研究煤炭智能绿色开采和全面清洁高效利用，提升煤炭开采技术。

3.2 大同市转型的路径分析

大同市是典型资源型城市，但政府早就开始了转型布局[8]。一般的煤炭类资源型城市，在地区生产总值中，第二产业占比较高，其次是第三产业，见图2。

图2 2020年大同市三大产业占比

由图2可知，2020年大同市三大产业增加值占比分别为第一产业5%，第二产业37%，第三产业58%.从现有的产业结构中，可以看出大同市开展能源革命已经收获了一定的成效，但是2020年山西省11个地级市地区生产总值排名中，大同市为1 369.9亿元位居第八，与排名第一的太原市差了两倍多。

在实现碳达峰与碳中和目标的大背景下，高质量转型发展是大同市打造能源革命尖兵必须要走的路，为大同市提供如下具体的转型路径(图3)。

图3 大同市转型路径之间的联系图

3.2.1 依托资源优势，在国家重点高新技术产业领域取得突破

我国作为发展中国家提出2060年实现碳中和的目标，基于我国能源结构中煤炭占比超过一半的现状，碳中和目标的实现必须伴随着煤炭产业变革和煤炭消费转型升级。在保障我国能源安全的前提下，可以控制煤炭开采和消费总量，推进智能化开采，淘汰落后产能，提升煤炭作为工业原材料的综合效能，建立现代能源体系[9]。在煤炭产品升级的消费转型的过程中，主要从煤化工的领域入手，在涉及采矿、煤制油和煤制气等高新技术产业领域取得突破。煤化工产业是我国重要的工业分支，传统煤化工中的煤焦化是冶铁的重要原材料，煤直接液化制油的技术也有了突破。大同市应该依托煤炭资源优势，攻关煤基功能材料、煤基化工原材料、煤制乙醇、氢能制备等重大关键技术，完善煤基新材料技术体系，支撑构建煤炭产业发展新格局。

除了丰富的煤炭资源，大同市还拥有丰富的光能和风能，对于打造能源革命尖兵的大同市来说，这可以说是天然优势。除了资源优势以外，近些年大同市在煤制氢、以氢能源为基础的燃料电池、燃料电池汽车装备等项目上发力，在涉氢产业上已经取得了一定的技术积累，走在了该行业的前沿。数字氢能产业作为大同能源转型的重要路径之一，政府应该结合市场，共同打造一条制氢、加氢、储氢、运氢、用氢全产业链[10]。

3.2.2 依托产业基础，大力发展战略性新兴产业

政府要营造良好的创新生态，加大财政科教投入，对山西省政府十四五规划中的14个战略性新兴企业落实普惠政策，优化已有的创新服务平台。大同市科技局计划项目可以聚焦于这14个产业立项，促进产学研融合。在高端制造领域，利用晋能控股装备制造集团，开展煤矿综放智能开采装备的研究。在煤基材料方面，利用大同大学炭材料研究所的优势，以新型石墨烯材料的应用为突破口，研究碳基材料更广泛的应用价值，攻关石墨烯规模化制备工艺。大同市还可以基于秦淮数据集团在大同市布局的数据交易生态体系和云服务体系，发挥华为人工智能创新中心、清华启迪大同能源产业创新中心等高端平台的载体作用，建设大数据智慧服务基地，努力将大数据产业发展成为大同市新兴经济增长点。

3.2.3 依托政策支持，不断扩大黄花产业规模

目前大同市全市黄花种植面积达到26.6万亩，且从种植到深加工再到市场化销售，黄花产业已经初具规模，黄花全产业链产值达18.4亿元。过去两年，大同市财政共计支出1.2亿元用于黄花产业的发展，从种植、加工、经营、销售等各个环节对发展黄花产业进行了帮助。现黄花的种植规模预计近年仍会缓慢提升，扩大黄花产业规模需要保证产品质量，并积极开拓销售市场。在基础设施上，政府对黄花的财政支出可以主要用于发展水利设施，建设高标准农田。与此同时，还可以引进企业以农业合作社的方式与当地农民合作，为黄花上保险来保障农民的收益。在收获黄花之后，对黄花进行深加工，可以制造黄花菜品、饮品、食品、功能性产品等高附加值的产品，提升黄花全产业链产值。在销售方面，可以采用线上平台与线下销售相结合的方式，合理的利用网红带货等宣传方式，尽早形成品牌。线下应该多参与全国性的农产品交易会以及商品交易会，如广交会等。除此之外，还要大力推进“大同黄花”品牌的建设，与相关高水平科研院所合作，开发黄花的更多功能和价值。

3.2.4 依托云冈文化，积极拓展文旅产业

深入研究云冈石窟，大力弘扬云冈文化，充分利用数字化技术采集、存贮、展示云冈石窟图像信息，建设数字文物保护精品示范工程，推动云冈石窟“活起来”；依托“云冈石窟行走世界”计划，组织更大范围、更多洞窟的数字复制、3D打印、壁画复制，再现石窟艺术原貌，推动云冈石窟“走出去”。除了云冈石窟外，大同还有北岳恒山、火山群国家地质公园、晋华宫国家矿山公园等知名景点，同时作为曾经的北魏都城和历史军事重地，应该结合旅游行业加大历史文化宣传力度。扎实推进古城文旅业态大培育、恒山景区大提升、长城1号景区大建设、火山景区大完善等五大景区提升改造工程。长城1号旅游公路工程建设全面提速，50 km“火山天路”建成通车，顺利推进空中游古城览长城、古城府衙保护修复、九龙壁周边环境整治等项目。

4 结 语

在中国努力实现碳达峰与碳中和的背景下，传统能源在能源结构中的占比将会逐渐降低，清洁能源会迎来更多的技术突破，国家现代能源体系将逐步建立。大同市作为资源型城市，需要在煤炭产业升级的同时，培育多元化的经济增长点。大同市在打造能源革命尖兵的过程中，需要集中科研力量，结合自身现有基础，建成山西省提出的14个战略性新兴产业中的大数据、碳基材料产业集群，推动煤矿智能化与煤化工产业发展。不断扩大黄花产业规模，打造“大同黄花”品牌，增加黄花全产业链产值。依托悠久的历史文化，优化景区服务，提升游客旅游体验，塑造具有云冈文化特色的文旅产品，增加旅游产业产值。