區(qū)域“闖關(guān)”碳中和_第1頁
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文檔簡介

1、內(nèi)容概要實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標(biāo),不僅需要“自上而下”政策引導(dǎo),更需要各地“自下而上”的勇于探索和積極實踐。然而,如何厘清各地實際碳排放量是首要的難題?!罢l生產(chǎn)誰負責(zé)”還是“誰消費誰負責(zé)”?不同方法測算各地的碳排放量有所差異,達峰情況也有不同?!白韵露稀笨赡艿奶歼_峰路線圖。根據(jù)CEADs、生產(chǎn)者責(zé)任法及消費者責(zé)任法三種方法,“自下而上”匯總得出中國整體2030年可實現(xiàn)碳達峰,峰值規(guī)模在99-108億噸之間;其中,截止2018年已達峰的省市碳排放量占全國總碳排放量的20%-30%。當(dāng)然,各省市能源布局不同、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同,碳中和目標(biāo)下可能面臨的沖擊也不同。從傳統(tǒng)能源到新能源,我國能源供給的區(qū)域分

2、布將更趨均衡。實現(xiàn)碳中和目標(biāo),以新能源替代化石能源的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。相比于化石能源的資源屬性,新能源的制造業(yè)屬性有望推動整體能源供給的區(qū)域分布更趨均衡,也會降低形成“資源詛咒”的可能。能源版圖變革可能會推動產(chǎn)業(yè)格局重塑?;谖磥砟茉窗鎴D的變革及各行業(yè)核心成本構(gòu)成,我們認(rèn)為,能源成本敏感性行業(yè),如電解鋁、時延需求低的數(shù)據(jù)中心有望繼續(xù)向新能源相對富集、成本降低的地區(qū)轉(zhuǎn)移;反之,對原材料、市場需求更為敏感的行業(yè)可能受到的影響相對有限。他山之石,國際經(jīng)驗借鑒。伴隨能源和產(chǎn)業(yè)格局重塑,部分地區(qū)可能會面臨增長放緩、轉(zhuǎn)型動力不足、職工轉(zhuǎn)崗或失業(yè)等問題。實現(xiàn)碳達峰、碳中和需要借鑒國際經(jīng)驗,北歐五國低碳合作及

3、盧森堡產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等經(jīng)驗具有一定參考意義。目錄TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _TOC_250014 一、“自下而上”可能的碳達峰行動路線圖 1 HYPERLINK l _TOC_250013 (一)“誰生產(chǎn)誰負責(zé)”or“誰消費誰負責(zé)”? 1 HYPERLINK l _TOC_250012 (二)驅(qū)動因子不同,碳中和目標(biāo)下各區(qū)域面臨的沖擊可能不同 3 HYPERLINK l _TOC_250011 二、從傳統(tǒng)能源到新能源,我國能源供給的區(qū)域分布將更趨均衡 5 HYPERLINK l _TOC_250010 (一)我國能源供給的區(qū)域分布將更趨均衡 5 HYPERLINK l

4、_TOC_250009 (二)加速新能源發(fā)展,會形成新的“資源詛咒”嗎? 6 HYPERLINK l _TOC_250008 三、能源版圖變革可能推動產(chǎn)業(yè)格局重塑 8 HYPERLINK l _TOC_250007 (一)存量:傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè) 8 HYPERLINK l _TOC_250006 (二)增量:新興產(chǎn)業(yè),以數(shù)據(jù)中心為例 14 HYPERLINK l _TOC_250005 四、他山之石國際經(jīng)驗分析 18 HYPERLINK l _TOC_250004 (一)區(qū)域合作:北歐五國合力應(yīng)對氣候變化 18 HYPERLINK l _TOC_250003 (二)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型:盧森堡 21 HYP

5、ERLINK l _TOC_250002 附錄:生產(chǎn)者責(zé)任法與消費者責(zé)任法介紹 24 HYPERLINK l _TOC_250001 (一)生產(chǎn)者責(zé)任法 24 HYPERLINK l _TOC_250000 (二)消費者責(zé)任法 24圖表圖表1: 以四個能源大省為例,其可能的碳排放流向 3圖表2: 我國30省市單位GDP對應(yīng)的碳排放因素(2017年數(shù)據(jù)) 4圖表3: 我國化石能源供給“北多南少”格局 6圖表4: 我國大陸地區(qū)核電廠分布圖(2020年4月27日) 6圖表5: 學(xué)者指出的我國能源資源詛咒分布情況 7圖表6: 2018 vs 2050年氫基產(chǎn)業(yè)可能的區(qū)域布局 9圖表7: 分析傳統(tǒng)高耗能

6、產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇成本因子框架 10圖表8: 2019年電解鋁產(chǎn)能分布集中于山東、新疆、內(nèi)蒙古,2010年后更集中于三省,而從河南轉(zhuǎn)出較多 11圖表9: 原材料氧化鋁和電力是電解鋁主要成本,各占35%和35% 12圖表10: 從電解鋁主要成本構(gòu)成來看,我國各省市電力成本差異較大(對應(yīng)方差最大) 12圖表11: 粗鋼產(chǎn)量主要集中于東部和北部 13圖表12: 煉鋼技術(shù)路線及應(yīng)用可能性 14圖表13: 我國數(shù)據(jù)中心用電量預(yù)測 15圖表14: 我國數(shù)據(jù)中心平均能耗構(gòu)成 15圖表15: 2018年底我國數(shù)據(jù)中心在用機架分布 15圖表16: 全國主要中西部數(shù)據(jù)中心集群資源稟賦對比 17圖表17: 北歐五國的人均

7、碳排放 19圖表18: 北歐五國的單位GDP碳排放 19圖表19: 芬蘭煤、石油發(fā)電比例呈下降趨勢,生物質(zhì)發(fā)電比例提升 19圖表20: 丹麥煤、石油、天然氣發(fā)電比例呈下降趨勢,風(fēng)電比例提升 19圖表21: 盧森堡在1991年碳達峰后仍保持經(jīng)濟快速增長 22圖表22: 盧森堡制造業(yè)占比呈下降趨勢,服務(wù)業(yè)占比上升 22圖表23: 盧森堡電爐煉鋼工藝比例快速攀升至100% 22圖表24: 近年來盧森堡金屬制造業(yè)增加值占GDP比重提高,但碳排放強度呈下降趨勢 22實現(xiàn)碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,伴隨碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,各地方政府已開始密集部署制定相應(yīng)行動方案

8、。那么,各區(qū)域如何選擇適合自身發(fā)展的行動路線圖?長期來看,實現(xiàn)碳達峰、碳中和對各區(qū)域能源格局、產(chǎn)業(yè)布局會產(chǎn)生哪些深遠的影響?發(fā)達國家已有的國際經(jīng)驗可能有哪些借鑒意義?這是本篇報告要討論的核心內(nèi)容。一、 “自下而上”可能的碳達峰行動路線圖實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標(biāo),不僅需要“自上而下”的政策引導(dǎo)和統(tǒng)一行動,更需要各區(qū)域、各地方“自下而上”的勇于探索和積極實踐。然而,我國幅員遼闊,各區(qū)域、地方之間自然稟賦不同、能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也有所不同,如何厘清各地方真正的碳排放量及其相應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任是一個首要的難題。(一)“誰生產(chǎn)誰負責(zé)”or“誰消費誰負責(zé)”?判斷是否碳達峰的前提條件是對碳排放量有一個準(zhǔn)確的衡量。由于

9、氣候問題超大時空尺度的外部性,產(chǎn)生碳排放的能源、工業(yè)產(chǎn)品通過省際之間的貿(mào)易在全國各省市之間自由流動。以山西省為例,2017年作為中間品投入的煤炭采選行業(yè),對應(yīng)的最終產(chǎn)品僅9%為本地所用,其余91%流入到其他省市。那么相應(yīng)產(chǎn)生的碳排放量究竟應(yīng)該是生產(chǎn)者承擔(dān)還是消費者承擔(dān),是個值得討論的問題?,F(xiàn)有最常用的中國碳核算數(shù)據(jù)庫(CEADS),披露的數(shù)據(jù)采用的是生產(chǎn)法,主要以能源消費量為標(biāo)準(zhǔn)進行統(tǒng)計,并沒有考慮到最終產(chǎn)品或服務(wù)的實際消費地,傳統(tǒng)能源大省的碳排放量普遍相對偏高。為更全面、更多維度界定各地碳排放量及其相應(yīng)的責(zé)任,我們嘗試從生產(chǎn) 者責(zé)任和消費者責(zé)任兩個角度重新核算各省市能源活動對應(yīng)的碳排放量,其

10、中,生產(chǎn)者責(zé)任法:即通過統(tǒng)計各地區(qū)生產(chǎn)過程中所消耗的全部化石能源產(chǎn)品,進行標(biāo)煤化后,結(jié)合各類能源的碳排放因子(參考2005年國家溫室氣體清單),計算得出該區(qū)域因生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)而產(chǎn)生的直接碳排放量。消費者責(zé)任法:即在生產(chǎn)者責(zé)任法的基礎(chǔ)上,進一步根據(jù)跨區(qū)域投入產(chǎn)出表,計算得出各區(qū)域?qū)Ω餍袠I(yè)產(chǎn)品的真實消費量及其相應(yīng)的碳排放量。那么,如何“自下而上”推導(dǎo)可能的碳達峰路線圖?一方面,根據(jù)生產(chǎn)法、消費法重新計算2010-2018年301個省市的碳排數(shù)據(jù)(具體測算原理及方法介紹詳見附錄);另一方面,基于對各省市未來GDP增速及碳排放強度下降幅度的假設(shè)2,計算推導(dǎo)CEADs、生產(chǎn)法、消費法下的各省市201

11、9-2030年的碳排放量,綜合數(shù)據(jù)結(jié)果,結(jié)論主要包括:整體而言,三種方法“自下而上”匯總顯示,我國整體2030年前可實現(xiàn)碳達峰,峰值規(guī)模大約在99-108億噸3之間。事實上,2018年部分省市已實現(xiàn)碳達峰。根據(jù)CEADs、生產(chǎn)者責(zé)任法及消費者責(zé)任法計算,2018年已達峰的省市達10個左右,占全國碳排放量規(guī)模的 20%-30%。部分省市可能在2025年前實現(xiàn)達峰,如江蘇、上海等;部分高耗能產(chǎn)業(yè)相對集中的區(qū)域達峰時間相對較晚,如山西、內(nèi)蒙古等。特別需要說明的是,由于數(shù)據(jù)獲得的不完全性和對GDP增速、碳排放強度下降幅度的初步假設(shè),我們得到的結(jié)論可能與實際情況存在一定偏差。1 西藏未披露能源數(shù)據(jù),故本

12、文僅考慮30省市2 結(jié)合全國及各省市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要,并假設(shè)GDP增速由2019年的增速勻速下降;2)碳排放強度下降幅度,參考各地20132018年的年均下降幅度和全國下降幅度假3 為與CEADs口徑一致,在生產(chǎn)法與消費法能源活動對應(yīng)的碳排放量基礎(chǔ)上按一定比例考慮工業(yè)過程碳排放量圖表1: 以四個能源大省為例,其可能的碳排放流向資料來源: CEADs,能源統(tǒng)計年鑒,各省市統(tǒng)計局,中金研究院(二)驅(qū)動因子不同,碳中和目標(biāo)下各區(qū)域面臨的沖擊可能不同碳排放強度的持續(xù)下降對實現(xiàn)碳中和目標(biāo)至關(guān)重要,而碳排放強度又可進一步區(qū)分為單位GDP能耗和單位能耗碳排放。其中,

13、單位GDP能耗越高,說明經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源的依賴程度越高;單位能耗碳排放越高則意味著能源結(jié)構(gòu)中對高碳排放的化石能源依賴更大。因此,穩(wěn)定降低碳排放強度,歸根結(jié)底在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化?;?017年CEADS數(shù)據(jù),我們以30個省市單位GDP能耗為橫坐標(biāo)、單位能耗碳排放為縱坐標(biāo),構(gòu)建相應(yīng)散點圖,以討論碳中和目標(biāo)下各區(qū)域可能受到的沖擊情況。兩個指標(biāo)相比于全國平均水平,各省市可相應(yīng)落入“雙高壓區(qū)”、 “單高壓區(qū)”及“相對低壓區(qū)”??傊诟鲄^(qū)域能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,參考中金宏觀報告4中提出的碳中和“先苦后甜”及外部沖擊下經(jīng)濟發(fā)展可能的路徑,對于“雙高壓區(qū)”而言(比如內(nèi)蒙古、山西等),

14、無論是單位GDP能耗還是單位能耗碳排放都顯著高于全國平均水平,未來實現(xiàn)碳中和能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都面臨較大的調(diào)整壓力。同時,這些區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)對傳統(tǒng)能源依賴性較高(如山西2019年煤炭開采和洗選業(yè)營業(yè)收入、就業(yè)分別占工業(yè)整體的33%和44%),實現(xiàn)碳中和過程中經(jīng)濟增長可能受到的沖擊相對更大,所需調(diào)整時間相對更長。在后面國際經(jīng)驗部分的討論中,盧森堡從高碳排的鋼鐵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向服務(wù)業(yè)發(fā)展的成功案例,可能具有一定的借鑒意義。而“相對低壓區(qū)”受到?jīng)_擊可能較小、調(diào)整時間相對較短。當(dāng)然,處于“相對低壓區(qū)”省市的碳排放量絕對值也存在較大下降空間,在推動碳中和過程中也應(yīng)承擔(dān)較大的減排責(zé)任。圖表2: 我國30省市單位GD

15、P對應(yīng)的碳排放因素(2017年數(shù)據(jù))各省市單位GDP對應(yīng)的碳排放分解“單高壓區(qū)”:能源結(jié)構(gòu)可能受到?jīng)_擊平均值:0.56“雙高壓區(qū)”:能源結(jié)構(gòu)+產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可能都受到?jīng)_擊內(nèi)蒙古安徽寧夏吉林江西山西江蘇貴州河北新疆河南廣西山東遼寧黑龍江海南陜西平均值:2.11福建廣東湖北浙江湖南甘肅天津云南重慶上海四川青海北京“相對低壓區(qū)”:能耗/碳排放絕對值仍有下降空間“單高壓區(qū)”:產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可能受到?jīng)_擊3.53.0單位 2.5能耗碳排放(噸二氧 2.0化碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤)1.51.00.50.00.00.51.01.52.02.5單位GDP能耗(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元)資料來源: CEADs,CEIC,中金研究院4 詳見中金研

16、究部2021年3月22日發(fā)布的碳中和:創(chuàng)新與公平并舉二、 從傳統(tǒng)能源到新能源,我國能源供給的區(qū)域分布將更趨均衡(一)我國能源供給的區(qū)域分布將更趨均衡實現(xiàn)碳中和目標(biāo),首要任務(wù)是實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,即以非化石能源替代化石能源。根據(jù)中金公用新能源組的預(yù)測,未來40年,我國能源消費結(jié)構(gòu)中,煤炭、石油、天然氣等化石能源占比將從2019年的84%下降至2060年的22%,并通過碳捕捉方式實現(xiàn)碳中和;清潔電力占比將從16%大幅提升至70%,其余 8%將由綠氫支撐。與此同時,與傳統(tǒng)能源的資源屬性不同,新能源的制造業(yè)屬性將會有望推動能源供給的區(qū)域分布更加均衡。自然資源稟賦分布決定我國化石能源供給總體呈現(xiàn)“北多南

17、少”的格局。以20142017年能源生產(chǎn)量占全國比重來看,我國化石能源主要集中于山西、內(nèi)蒙古、陜西等東北、西北區(qū)域。相應(yīng)地,這些資源相對集中的省市區(qū)域在實現(xiàn)自給自足的基礎(chǔ)上對外輸送,而長三角、珠三角等南部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)則主要通過外省調(diào)入或進口來滿足經(jīng)濟發(fā)展所需的能源需求。相比之下,新能源的制造業(yè)屬性使之區(qū)域分布不僅局限于資源儲備,也取決于生產(chǎn)技術(shù)的不斷迭代和發(fā)展:光伏、風(fēng)能資源分布上,內(nèi)蒙古、新疆、青海等西部地區(qū)資源儲備豐富,未來有望顯著受益。與此同時,考慮到中東部地區(qū)多數(shù)具備900-1,200小時的有效光伏利用小時能力,分布式光伏省去了跨區(qū)域輸配電的成本可彌補中東部相對西部利用小時的不足,因此

18、,將首次實現(xiàn)無差別的電源分布。海上風(fēng)電也在逐步規(guī)模開發(fā)。整體而言,風(fēng)光供給的區(qū)域分布相比于化石能源將更加均衡。核能作為重要的非化石能源供給之一,目前主要集中于我國東部沿海地區(qū)。核電支撐多能互補,根據(jù)中金公用新能源組統(tǒng)計,我國沿海的累計核電裝機空間有望達200吉瓦以上,形成對新能源供給的進一步補充和支撐。作為非電的可能解決方案,我國氫能產(chǎn)業(yè)已初步形成“東西南北中”五大發(fā)展區(qū)域,如以上海、江蘇和山東為代表的東部區(qū)域,以四川為代表的西部區(qū)域。往前看,伴隨技術(shù)進步和規(guī)模效應(yīng),制氫成本有望逐步下降,氫能的使用和普及將更加廣泛。圖表3: 我國化石能源供給“北多南少”格局圖表4: 我國大陸地區(qū)核電廠分布圖(

19、2020年4月27日)%40黑35%龍江50%35%40%吉林5 %4 %20%40%5 %4 %40%0%45% 10%40%內(nèi)蒙古 40% 5%35%330%2 %北25% 京北京遼遼寧寧%45% 山西%15%20%10%5%35%50%15%40%內(nèi)蒙古 345%新疆%20%5%0%天津 天津40%40%35%30%寧夏 40青海寧夏225%河北山東%30%25%0%1550%山西 5 2 %甘肅%45%45%河南35%40% 5% 3 %45%40%35%30%0%35% 山東 25%江蘇40%20%35%安徽25%40%50%25%41520%40%15%3510%20%35%陜西2

20、0%25%0%四% 川30%5%西藏50% 湖北454035%0%5%30%50%上海0%上海0% 0% 重慶重慶浙0% 江15%4 %湖35北30%30%湖南 25%江西%45%4 %貴州201515% 4525%10% 40%5%福建1015%1云2 南5%湖南%煤炭占比原油占比 天然氣占比220%2015%廣西廣東15%10%廣東 南海諸島 海南注: 2015-2017年各類煤炭、原油、天然氣生產(chǎn)量占全國平均比重;資料來源: 中國能源統(tǒng)計年鑒,中金研究院資料來源: 核安全局,中金研究院結(jié)合以上分析,在推動實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)下,傳統(tǒng)化石能源的需求將大幅下降,這將使得山西、內(nèi)蒙古等傳統(tǒng)能源凈輸

21、出大省面臨較大的需求下降壓力,疊加其自身低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型的需求,未來經(jīng)濟轉(zhuǎn)型壓力較大;而可再生能源豐富的西部地區(qū),有望發(fā)揮優(yōu)勢,以能源低成本優(yōu)勢吸引更多產(chǎn)業(yè)聚集,形成新的發(fā)展空間。同時,對于東部沿海經(jīng)濟發(fā)達、能源消費大省,有望通過加快新能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加快海上風(fēng)電、氫能、核能等技術(shù)創(chuàng)新,推動能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化,從而提高自身能源供應(yīng)能力,減少傳統(tǒng)化石能源的輸入和依賴。(二)加速新能源發(fā)展,會形成新的“資源詛咒”嗎?對于這一問題,首先需要從資源詛咒的定義和傳導(dǎo)機制入手:所謂資源詛咒是指與經(jīng)濟效益相背離的實際情況。經(jīng)濟學(xué)理論認(rèn)為,作為生產(chǎn)要素的資源越豐富,經(jīng)濟發(fā)展越好,但大量實證研究發(fā)現(xiàn),豐裕的自然資源不但

22、沒有助力國家或區(qū)域的經(jīng)濟增長,反而造成負擔(dān),資源富集地區(qū)頻頻陷入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)扭曲、環(huán)境狀況惡化的陷阱之中,這一現(xiàn)象被稱為“資源詛咒”5。當(dāng)前以化石能源為主的格局下,我國部分區(qū)域可能存在一定的資源詛咒。資源詛咒的傳導(dǎo)機制主要是:A. 單一的資源型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)擠占了技術(shù)含量和附加值含量高的最終產(chǎn)品工業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;B. 豐富的資源給人以“虛假的安全感”,減弱對于人力資本擴張的動力;C. 權(quán)力尋租,造成大量資源浪費和掠奪性開采;D. 資源型產(chǎn)業(yè)高污染帶來生態(tài)環(huán)境問題和其他民生問題。圖表5: 學(xué)者指出的我國能源資源詛咒分布情況資料來源: 中國資源詛咒的區(qū)域差異及其驅(qū)動力剖析(2011),中金研究院但在

23、非化石能源全面替代化石能源的背景下,我們認(rèn)為能源導(dǎo)致的資源詛咒可能得到緩解,具體來看:首先,非化石能源可能較難出現(xiàn)單一產(chǎn)業(yè)支持一個區(qū)域的情況。如前所述,可再生能源是制造業(yè),且資源區(qū)域分布相對更為均勻。風(fēng)光資源并非像煤炭、石油資源儲量一樣是“有”與“無”的本質(zhì)差異,更多只是利用效率的高低問題,如前所述,風(fēng)光等新能源產(chǎn)業(yè)鏈需要的不僅僅是風(fēng)光等能源,還需要許多分布在全國各地的原材料(硅、沙子)和輔材,單一原材料在終端的價5程志強.資源詛咒假說:一個文獻綜述J.財經(jīng)問題研究,2008,3(3):20-24值量占比也沒有那么高,因而產(chǎn)業(yè)不會集中在某一原材料的地點。其次,與傳統(tǒng)化石能源對研發(fā)創(chuàng)新存在擠出效

24、應(yīng)不同,非化石能源需不斷迭代的技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)降本增效。非化石能源的開發(fā)和利用并非簡單的資源型產(chǎn)業(yè),而是需要大量技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)投入,例如光伏電池是一個將降本追求到極致的產(chǎn)品,十分重視技術(shù)的發(fā)展和變革,技術(shù)周期在3年左右。也正是由于可再生能源的技術(shù)研發(fā)與投入不斷增加,才使得成本快速降低成為可能,對于其他經(jīng)濟領(lǐng)域有技術(shù)溢出紅利。三、 能源版圖變革可能推動產(chǎn)業(yè)格局重塑2016年,發(fā)改委發(fā)布的關(guān)于切實做好全國碳排放權(quán)交易市場啟動重點工 作的通知,將石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、電力(火電)、交運里 的航空作為重點排放行業(yè)。根據(jù)CEADs數(shù)據(jù)庫,2017年這八大行業(yè)的碳排放量 占全國碳排的88%。推動

25、高耗能行業(yè)的低碳發(fā)展是我國實現(xiàn)碳中和的必經(jīng)之路。本節(jié)中,我們重點選取傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)(鋼鐵、電解鋁)和新興高耗能產(chǎn)業(yè)(數(shù) 據(jù)中心)為例進行分析。(一)存量:傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)1、碳中和如何影響傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)的區(qū)域布局?考慮到高耗能產(chǎn)業(yè)對能源的依賴程度,一種可能的情形是,高耗能產(chǎn)業(yè)將隨能源供給分布變化而發(fā)生轉(zhuǎn)移。姜克雋等(2021)的研究結(jié)果認(rèn)為,碳中和目標(biāo)會影響未來一些產(chǎn)業(yè)的區(qū)域布局,對于工業(yè)中難以減排的行業(yè),如鋼鐵、水泥、合成氨、乙烯、苯、甲醇等,氫基工業(yè)是實現(xiàn)深度減排的一個重要選項,而綠氫的供應(yīng)將會明顯影響這些產(chǎn)業(yè)采用氫工藝的成本,進而影響產(chǎn)業(yè)的區(qū)域布局6。在碳中和目標(biāo)之下,與2018年相比,2

26、050年粗鋼、乙烯、甲醇等氫基產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)向可再生能源富集地區(qū)轉(zhuǎn)移的明顯趨勢,新疆、寧夏、青海等西部6姜克雋, 向翩翩, 賀晨旻等. 零碳電力對中國工業(yè)部門布局影響分析J. 全球能源互聯(lián)網(wǎng), 2021, 4 (1).省份有望顯著受益。圖表6: 2018 vs 2050年氫基產(chǎn)業(yè)可能的區(qū)域布局資料來源: 零碳電力對中國工業(yè)部門布局影響分析(2021),中金研究院然而,現(xiàn)實中,在能源成本之外還有許多其他成本因素會影響到產(chǎn)業(yè)分布格局,比如生產(chǎn)端的原材料成本、碳價及需求端的運輸成本等,不同行業(yè)對各細分成本的依賴不同,能源變革對各產(chǎn)業(yè)格局重塑的影響也會不同。比如,若能源成本占商品生產(chǎn)成本的比重處于重要地位

27、,可再生能源的富集地將具有顯著優(yōu)勢;若商品成本中的低碳工藝改造和需求端的運輸成本等占主導(dǎo)地位,則可能更偏向于靠近技術(shù)集中地或終端市場;若再加入碳價的考慮,則情況更為復(fù)雜。下文我們分別以電解鋁和鋼鐵兩個行業(yè)予以具體分析。圖表7: 分析傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇成本因子框架運維、折舊成本燃料成本資源豐富程度(可再生能源資源富集程度)生產(chǎn)端輸配端成本能源成本發(fā)電成本與所處行業(yè)有關(guān) 成本 碳中和影響因素特高壓電網(wǎng)成本發(fā)電端與用電端距離電化學(xué)儲能成本運輸成本與消費市場距離原材料成本生產(chǎn)成本勞動力成本生產(chǎn)工藝低碳改造成本商品成本碳價成本因子框架需求端地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新意愿(高能耗產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟貢獻)地區(qū)低碳改造技術(shù)基礎(chǔ)(

28、人力資本存量、能源碳強度)資料來源: 中金研究院【案例1】能源成本占主導(dǎo):以電解鋁為例目前我國電解鋁的產(chǎn)能主要分布于山東、新疆、內(nèi)蒙古等省份,2019年三個地區(qū)產(chǎn)能分別占全國的27%、17%和12%,較2010年均實現(xiàn)了較大幅度提高。總體來看,2010-2019年中國電解鋁的產(chǎn)能分布呈現(xiàn)兩大趨勢:向電力成本較低的地區(qū)轉(zhuǎn)移:山東自備電發(fā)展較早,電價有優(yōu)勢,而新疆、內(nèi)蒙古、甘肅等地煤炭開采成本很低,廣西和云南水電資源豐沛。向原材料氧化鋁的進口地轉(zhuǎn)移:山東除了電價優(yōu)勢外,依托山東港口資源,區(qū)域內(nèi)電解鋁企業(yè)通過進口鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁,進口鋁土礦品質(zhì)更高,進口增加有望釋放工藝流程優(yōu)化空間。從成本結(jié)構(gòu)來看,

29、電解鋁的原材料氧化鋁占35%、電力成本占35%、預(yù)焙陽極占13%。各地氧化鋁、預(yù)焙陽極和人工成本差異并不顯著,而電力價格為主導(dǎo)電解鋁產(chǎn)業(yè)布局的最關(guān)鍵因素。根據(jù)相關(guān)測算7,電解鋁企業(yè)用電成本每降低0.1元/千瓦時,可貢獻至少1,320元/噸的毛利潤,相當(dāng)于將氧化鋁運入新疆以及電解鋁出疆的全部運費。碳中和背景下,能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大轉(zhuǎn)向,風(fēng)電光伏等可再生能源在供給端比例提升,終端電氣化比例2060年將達到100%。由于電力成本占比高,電解鋁的生產(chǎn)可能向可再生能源富集、電價低的區(qū)域進一步轉(zhuǎn)移,例如青海、甘肅、內(nèi)蒙古等風(fēng)光資源富集的的省份。而考慮到進口鋁土礦的礦質(zhì)更好(鋁含量更高),可以采用拜耳法減少整體

30、能耗,也存在部分電解鋁向原材料進口地集中的可能性,例如山東。當(dāng)然,無論哪種情形,可以確定地是電解鋁產(chǎn)業(yè)碳排放都將大幅下降。圖表8: 2019年電解鋁產(chǎn)能分布集中于山東、新疆、內(nèi)蒙古,2010年后更集中于三省,而從河南轉(zhuǎn)出較多2019年主要省份電解鋁產(chǎn)能27%5%17%12%7%6%5%4%4%30%20%10%0%-10%-20%山東新疆內(nèi)蒙古青海甘肅廣西河南云南山西2010年2010-2019年變化值資料來源: Woodmac,中金研究院7 HYPERLINK /money/future/indu/2017-05-24/doc-ifyfkqwe0886307.shtml /money/fut

31、ure/indu/2017-05-24/doc-ifyfkqwe0886307.shtml圖表9: 原材料氧化鋁和電力是電解鋁主要成本,各占35%和35%圖表10: 從電解鋁主要成本構(gòu)成來看,我國各省市電力成本差異較大(對應(yīng)方差最大)2020Q4單噸電解鋁成本拆分90,0002020Q4電解鋁主要成本因素各省份差異程度(以方差來表示)2%15%13%60,00030,000-資料來源: SMM,中金研究院資料來源: SMM,中金研究院【案例2】原材料占主導(dǎo):以鋼鐵行業(yè)為例目前我國粗鋼生產(chǎn)主要集中在北方的河北、遼寧、山東和山西,2019年北方區(qū)域占粗鋼總產(chǎn)量59%。碳中和目標(biāo)下,整體而言,對鋼鐵

32、產(chǎn)業(yè)格局的變化可以歸納為兩點:一是粗鋼產(chǎn)量將整體縮減;二是考慮到低碳技術(shù)的改進及廢鋼成本的占比較高,靠近城市群或東南沿海地區(qū)或?qū)⑹卿撹F產(chǎn)業(yè)新的聚集地。鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)碳減排,將更多依賴于低碳技術(shù)的發(fā)展:目前已廣泛應(yīng)用、比較成熟的電爐煉鋼技術(shù)核心原理是利用電將廢鋼熔化,重新冶煉成鋼坯。2019年電爐工藝占比12%,和傳統(tǒng)高爐相比,電爐二氧化碳排放量降低77%8。隨著電爐鋼發(fā)展環(huán)境的逐步趨好,預(yù)計2030年電爐產(chǎn)能占比提升至30%;2060年占比接近于美國當(dāng)前水平達60%9。目前仍處于實驗階段的氫能冶金技術(shù),采用純氫還原工藝,唯一的副產(chǎn)品是水,因而徹底避免碳排放。其難度主要在于兩點:一是氫冶金爐溫較高

33、,溫度難以控制;二是成本較為昂貴。我國氫冶金起步晚,多數(shù)氫冶金項目處于立項初期。但從40年時間周期來看,隨著制氫技術(shù)的發(fā)展,氫能冶金成本下降具有較大可能性,大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)藍圖已經(jīng)具備。此外,當(dāng)前鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)8 2019年,傳統(tǒng)高爐煉鋼噸鋼二氧化碳排放量為2.2噸/噸,電爐為0.5噸/噸9 詳見中金研究部2020年12月4日發(fā)布的碳中和,離我們還有多遠?零碳排放,仍需依賴碳捕捉技術(shù)。往前看,基于區(qū)位成本因子的框架,我們將未來可能大規(guī)模應(yīng)用的短流程電爐煉鋼成本進一步拆分,僅考慮其商品生產(chǎn)成本和能源成本,其中,廢鋼原材料和電力成本分別占總成本的79%和11%,其他成本(包括燃料、石墨電極等)僅占1

34、0%:廢鋼成本:廢鋼原材料成本占總成本的79%,是電爐煉鋼最主要的成本,而隨著城市化發(fā)展,廢鋼回收的主要渠道為汽車、船只和建筑,因此離城市越近,則廢鋼回收成本越低。電力成本:占比僅為11%,并且隨著可再生能源的推廣應(yīng)用,電力成本仍有持續(xù)下降的可能,對鋼鐵行業(yè)的成本占比可能會進一步減少。不過,目前鋼鐵減排技術(shù)路線仍不確定,如果需要深度減排,氫能冶金技術(shù)仍是重要選項,綠氫的供應(yīng)將明顯影響這些產(chǎn)業(yè)采用氫工藝的成本,進而影響產(chǎn)業(yè)的區(qū)域布局。為獲取低廉、可靠、清潔的氫氣供應(yīng),鋼鐵行業(yè)可能轉(zhuǎn)向可再生能源富集和綠氫低成本地區(qū),特別是光伏富集發(fā)電地區(qū),以實現(xiàn)本地光伏發(fā)電、制氫、產(chǎn)品制造系列化。圖表11: 粗鋼

35、產(chǎn)量主要集中于東部和北部6.1% 2.7%2.4%1.4%0.9%粗鋼產(chǎn)量區(qū)域分布48%40%39%42%41%52%60%61%58%59%100%80%60%40%20%0%20002005201020152019北方南方資料來源: 萬得資訊,中金研究院工藝技術(shù)成熟程度碳排放技術(shù)應(yīng)用可能性大圖表12: 煉鋼技術(shù)路線及應(yīng)用可能性傳統(tǒng)高爐生鐵煉鋼高高低,電弧爐廢鋼煉鋼中氫能冶金純氫資料來源: 冶金技術(shù)網(wǎng),國外氫冶金發(fā)展現(xiàn)狀及未來前景,中金研究院(二)增量:新興產(chǎn)業(yè),以數(shù)據(jù)中心為例作為重要的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施,數(shù)字中心為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要支撐。 2020年數(shù)據(jù)中心建設(shè)被正式列入新基建戰(zhàn)略,各地區(qū)紛

36、紛部署數(shù)據(jù)中心建設(shè),因此,作為新興高耗能產(chǎn)業(yè),數(shù)據(jù)中心的區(qū)域布局具有一定的代表性。1、數(shù)據(jù)中心是電力能耗大戶2019年我國數(shù)據(jù)中心總用電量占全社會用電量的1.4%,預(yù)計隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)體量的快速增加,2025年數(shù)據(jù)中心用電量占比可能會達到近4%。另一方面,從數(shù)據(jù)中心的成本來看,我國數(shù)據(jù)中心電力成本占運營成本的60%以上。具體地,數(shù)據(jù)中心耗能部分主要包括IT設(shè)備、制冷系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和照明系統(tǒng),其中IT設(shè)備和制冷系統(tǒng)合計占總能耗的80%。圖表13: 我國數(shù)據(jù)中心用電量預(yù)測圖表14: 我國數(shù)據(jù)中心平均能耗構(gòu)成4,0003,5003,0002,5002,0001,5001,0005000我國數(shù)據(jù)中心用

37、電量預(yù)測億kWh3.9%3.5%3.0%2.0%2.4%1.0% 1.1% 1.2% 1.4%1.7%5%4%3%2%1%0%數(shù)據(jù)中心用電量(左)數(shù)據(jù)中心用電量占全社會用電量比(右)資料來源: 工信部,中金研究院資料來源: 點亮綠色云端:中國數(shù)據(jù)中心能耗與可再生能源使用潛力研究,中金研究院目前我國數(shù)據(jù)中心的市場布局整體呈現(xiàn)“東部沿海居多,核心城市集中,中、西、北部偏少”的格局。如北上廣三地數(shù)據(jù)中心聚集區(qū)的在用機架數(shù)占全國的31.3%,若將河北、天津、內(nèi)蒙古、江蘇、浙江、福建、海南等北上廣周邊地區(qū)加上,這一比重會提升至60%以上。圖表15: 2018年底我國數(shù)據(jù)中心在用機架分布資料來源: 艾瑞咨

38、詢,中金研究院數(shù)據(jù)中心選址涉及到電力、氣候、通信、交通等多方面,其中,最根本的因素是市場需求,考慮到信息傳輸?shù)臅r延性,距離近,則時延短;距離遠,則時延長,因此數(shù)據(jù)中心多建于對時延性要求較高的金融結(jié)算、交易等業(yè)務(wù)集中的地方,如北京、上海、廣州及其周邊地區(qū)。另外,考慮到數(shù)據(jù)中心高能耗的屬性,電力供給充足穩(wěn)定及電價合理也是重要因素,離線非實時業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心選在較偏遠地區(qū),如內(nèi)蒙古的烏蘭察布,電力資源充沛,大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)電價低至0.26元/kWh。此外,政策引導(dǎo)對于數(shù)據(jù)中心建設(shè)也發(fā)揮重要作用。國家層面積極引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心合理布局10,根據(jù)能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局、市場發(fā)展、氣候環(huán)境等,在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、

39、成渝等重點區(qū)域,以及部分能源豐富、氣候適宜的地區(qū)布局?jǐn)?shù)據(jù)中心樞紐節(jié)點;地方上,內(nèi)蒙古、貴州等地方政府通過提供稅收、補貼等優(yōu)惠政策也積極支持大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2、碳中和給數(shù)據(jù)中心的區(qū)域格局帶來哪些影響?根據(jù)中金電信組預(yù)測,未來5年IDC市場規(guī)模仍將保持25%左右年均復(fù)合增速。據(jù)近期國際環(huán)保組織綠色和平發(fā)布的邁向碳中和:中國互聯(lián)網(wǎng)科技行業(yè)實現(xiàn)100%可再生能源路線圖,在我國“3060”目標(biāo)下,數(shù)據(jù)中心企業(yè)轉(zhuǎn)向100%可再生能源已成為必然趨勢11,特別地,我國數(shù)據(jù)中心企業(yè)秦淮數(shù)據(jù)集團于去年末正式提出碳中和目標(biāo),預(yù)計在2030年實現(xiàn)我國運營范圍內(nèi)所有新一代超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心100%采用“可再生綜合能源解決

40、方案”。那么在碳中和背景下,伴隨能源區(qū)域格局的變化,在不考慮邊緣數(shù)據(jù)中心的前提下,我們預(yù)計我國中西部數(shù)據(jù)中心數(shù)量占比有望進一步提高,即一線城市數(shù)據(jù)中心增速將低于中西部地區(qū):較為肯定的是,考慮到時延性,市場需求較為集中的區(qū)域,如北上廣及其周邊,現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心因降本增效搬遷至中西部地區(qū)的可能性較低。10 工信部2013年發(fā)布關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見、發(fā)改委2020年末出臺的關(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心11國際環(huán)保組織綠色和平發(fā)布的邁向碳中和:中國互聯(lián)網(wǎng)科技行業(yè)實現(xiàn)100%可再生能源路線圖對于離線非實時業(yè)務(wù),即時延需求低的業(yè)務(wù),新建數(shù)據(jù)中心可能考慮到降本增效或其他因素選擇建立在具有氣候、電力

41、資源稟賦的中西部地區(qū),從而帶動當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)集聚和經(jīng)濟增長,如內(nèi)蒙古東中西布局的數(shù)據(jù)中心體系已初步形成,同時產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)開始顯現(xiàn),如呼和浩特市大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)已入駐 300多家企業(yè)和研究機構(gòu),基本形成了大數(shù)據(jù)云計算產(chǎn)業(yè)研究、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、 “互聯(lián)網(wǎng)+”等9大類的產(chǎn)業(yè)布局12。更進一步,如果技術(shù)創(chuàng)新能夠大幅降低時延影響,降本增效可能在選址考量因素中更為重要,那能源變革帶動一線城市存量數(shù)據(jù)中心進行轉(zhuǎn)移也將存在一定的可能性。如呼和浩特國家級互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點開通后,內(nèi)蒙古區(qū)內(nèi)網(wǎng)間平均時延由原來的29.11毫秒左右降至3.3毫秒左右,跨省網(wǎng)間平均時延由原來的41.57毫秒左右下降至37.08毫秒左右,網(wǎng)間通信

42、效率和質(zhì)量顯著提升13。伴隨技術(shù)創(chuàng)新,時延影響越低,內(nèi)蒙古數(shù)據(jù)中心為北京提供實時數(shù)據(jù)服務(wù)的可能性也就越高。圖表16: 全國主要中西部數(shù)據(jù)中心集群資源稟賦對比氣候資源土地資源電力資源網(wǎng)絡(luò)資源人才結(jié)構(gòu)我國的能源大省,2019年水電氣候溫暖濕潤,年平均氣 地殼相對穩(wěn)定,發(fā)生破 、風(fēng)電、太陽能發(fā)電生產(chǎn)量為 2017年貴陽貴安國家級受教育程度有提升空間,人貴州溫為 10.819.8壞性地震的可能性極低,遠離地質(zhì)自然災(zāi)867億千瓦時,火電生產(chǎn)量為1390億千瓦時,調(diào)出省外的有718億千瓦時互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點正式開通才綜合儲備或有限對高端人才吸引力度較弱,當(dāng)?shù)仄诖目萍季奂?yīng)較弱安全性高無特別優(yōu)勢洪澇災(zāi)害發(fā)

43、生率極少, 價低至0.26元/kWh烏蘭察布 在018之間內(nèi)蒙古的 地處中溫帶,年平均氣溫 地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,地震、 電力資源充沛,大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)電河北的四季分明,冬季寒冷而漫 土地資源豐富,可供開 不斷完善電網(wǎng)布局,推進數(shù)據(jù) 張北縣、懷來縣等重點不斷完善產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)政策,強張家口長發(fā)用地較多,地價較低 中心專用的110KV、220KV變電站建設(shè)園區(qū)已開通多條張家口至北京光纖直連通道化招商引資和人才保障鼓勵省內(nèi)高校、科研機構(gòu)、企事業(yè)單位共同合作開展大數(shù)據(jù)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)無特別優(yōu)勢發(fā)用地較多,地價較低 易,電力成本較低省晝夜溫差較大溫帶大陸性季風(fēng)氣候,全 土地資源豐富,可供開 支持?jǐn)?shù)據(jù)中心參與電力直接交山西資料

44、來源: 各政府官網(wǎng),中金研究院總之,碳中和背景下,相對于煤、石油和天然氣等傳統(tǒng)能源“北多南少”格局,新能源區(qū)域格局更趨均勻分布,從而帶動產(chǎn)業(yè)格局可能重塑:一方面能12 HYPERLINK /market/article/content/3723/202002/674229.html /market/article/content/3723/202002/674229.html13 HYPERLINK /n2/2021/0115/c196689-34530755.html /n2/2021/0115/c196689-34530755.html源成本敏感性行業(yè),如電解鋁(電力成本占35%)、時延需

45、求低的數(shù)據(jù)中心(電力成本占運營成本的60%以上)有望繼續(xù)向能源富集、成本相對較低的地區(qū)轉(zhuǎn)移,如內(nèi)蒙古、甘肅等省份;反之,對原材料依賴更高、市場需求敏感的行業(yè)可能受到的影響相對有限。四、 他山之石國際經(jīng)驗分析根據(jù)前文分析,實現(xiàn)碳中和將推動能源格局更趨于均衡,而能源版圖變革 可能會推動產(chǎn)業(yè)格局重塑。在這一過程中,各地區(qū)可能面臨不同的沖擊,如傳 統(tǒng)煤炭大省“去煤化”的過程中可能會面臨增長放緩、轉(zhuǎn)型動力不足、職工轉(zhuǎn) 崗或失業(yè)等問題。如何應(yīng)對這些問題?我們認(rèn)為可通過借鑒國際上的成功經(jīng)驗,進行科學(xué)合理的規(guī)劃和布局。對此,我們選取國際上關(guān)于區(qū)域合作、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型 方面的兩個案例進行深入探討。(一)區(qū)域合作:北歐

46、五國合力應(yīng)對氣候變化2019年1月,北歐國家芬蘭、瑞典、挪威、丹麥和冰島簽署了一份應(yīng)對氣候變化的聯(lián)合聲明,表示將合力提高應(yīng)對氣候變化的力度,爭取比世界其他國家更快實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo),這幾個國家的碳中和目標(biāo)都定在2050年前,其中芬蘭更是提出了2035年率先實現(xiàn)碳中和。近年來,北歐五國的碳強度呈現(xiàn)連續(xù)下降趨勢,而這主要受益于其能源強度下降和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,如丹麥通過大力發(fā)展風(fēng)電、生物燃料等可再生能源,將燃煤發(fā)電比例從上世紀(jì)90年代的91%下降至2019年的11%,風(fēng)電占比從2%提升至55%。較為重要的是,北歐五國的緊密合作和優(yōu)勢互補也推動了其能源強度持續(xù)下降。例如能源市場和低碳政策上的合作和創(chuàng)新,

47、目前已成立波羅的海能源市場互聯(lián)互通計劃(BEMIP)、北海國家海上電網(wǎng)倡議(NSCOGI)、五邊能源論壇等專門討論能源問題的區(qū)域合作機制。通過區(qū)域合作,北歐國家預(yù)計2050年能夠?qū)崿F(xiàn)近碳中和能源系統(tǒng),屆時將通過出口清潔電力為歐洲低碳經(jīng)濟做貢獻14。圖表 17: 北歐五國的人均碳排放圖表 18: 北歐五國的單位 GDP 碳排放資料來源: IEA,中金研究院資料來源: IEA,中金研究院圖表 19: 芬蘭煤、石油發(fā)電比例呈下降趨勢,生物質(zhì)發(fā)電比例提升圖表 20: 丹麥煤、石油、天然氣發(fā)電比例呈下降趨勢,風(fēng)電比例提升100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%芬蘭電力結(jié)構(gòu)100

48、%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%丹麥電力結(jié)構(gòu)1990199520002005201020152019煤炭 石油 天然氣 核能 生物燃料 水能 其他1990199520002005201020152019煤炭石油天然氣風(fēng)生物燃料其他資料來源: IEA,中金研究院資料來源: IEA,中金研究院縱觀北歐五國在低碳領(lǐng)域的合作情況,主要體現(xiàn)為:具有前瞻性的頂層設(shè)計,因地制宜制定政策調(diào)控與提供支持。由北歐國家政府組成的北歐理事會(Nordic Council)從上世紀(jì)七十年代開始就將環(huán)保和能源等領(lǐng)域納入工作范圍,并參與制定了區(qū)域內(nèi)的“零碳目標(biāo)”,北歐各14 HYPERLINK

49、/tanzhonghe/2016/0818/55645.html /tanzhonghe/2016/0818/55645.html國在低碳發(fā)展的戰(zhàn)略框架下,根據(jù)實際情況制定了政策調(diào)控措施和國家行動方 案,分階段有步驟的進行低碳改革。例如丹麥發(fā)揮了其地區(qū)豐富風(fēng)能資源優(yōu)勢,采取了稅收優(yōu)惠和價格杠桿并用的方式;芬蘭則充分利用國內(nèi)豐富的森林資源,成功地探索出了一條生物質(zhì)能利用之路,建立起了配套完善的生物能源商業(yè)鏈。另外,北歐國家間就能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略共識達成一致并制定了一系列目標(biāo),從科研院所之間發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢的研究合作, 到北歐環(huán)境與財政合作組織(NEFCO)、北歐合作組織(The Nordic Co-ope

50、ration)等區(qū)域組織的成立,都發(fā)布了關(guān)于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、能源合作等相關(guān)的咨詢報告和倡議。加強政策工具方面的創(chuàng)新與兼容。以碳市場為例,2005年京都議定書生效后,丹麥率先開始了碳排放交易(即碳市場)的實踐,北歐的其他幾國也均于2005年展開實踐,在政府層面和學(xué)術(shù)層面上都對在碳市場建設(shè)上的要素設(shè)計進行了廣泛地借鑒研討,使得幾個國家的機制具有相似性和相容性,為其碳市場的鏈接打下了良好的基礎(chǔ)。挪威和冰島通過自由貿(mào)易區(qū)協(xié)議將歐盟關(guān)于碳市場的內(nèi)容反映到本國法律中,并和其他國家于2008年實現(xiàn)了對接。北歐碳市場的對接極大地促進了區(qū)域?qū)用嫫髽I(yè)和行業(yè)在環(huán)境有效性和經(jīng)濟有效性上的雙贏。區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)互通推動

51、低碳電力共享,促進區(qū)域碳中和。北歐資源、負荷分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)域不平衡,與我國較為類似。廉價的水電多集中在北部的挪威和瑞典,昂貴的火電多集中在南部的芬蘭和丹麥地區(qū),與此同時, 電量富余的北部地區(qū)的負荷較低, 而電量緊缺的南部負荷較高15。2000年后,北歐各國正式展開了跨國電網(wǎng)的互聯(lián)工作,在互聯(lián)電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)與融資等方面達成一致,且范圍逐漸擴大。目前,挪威已經(jīng)向瑞典、荷蘭、芬蘭和丹麥出口剩余水電,挪威和德國之間的1.4GW海底互連系統(tǒng)NordLink已投入運營,而丹麥通過電網(wǎng)互聯(lián)將高峰時期的富余風(fēng)電及時外輸,避免了可能的“棄風(fēng)”現(xiàn)象。北歐國家電網(wǎng)和市場之間的合作已經(jīng)幫助地區(qū)實現(xiàn)87%以上的無碳

52、化電力供應(yīng),深刻地促進了其他行15 包銘磊,丁一等. 北歐電力市場評述及對我國的經(jīng)驗借鑒J. 中國電機工程學(xué)報, 2017(17)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展,為北歐地區(qū)實現(xiàn)碳中和起到了至關(guān)重要的作用。北歐各國在政策、碳市場、電網(wǎng)方面的低碳合作為我國各省市合作具有較好的借鑒意義,一方面,我國各地應(yīng)加強頂層設(shè)計和前瞻布局,加大政策支持力度,例如加快推進全國碳市場的建立;另一方面,基于各地的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和能源優(yōu)勢,各地應(yīng)加快制定碳達峰及碳中和目標(biāo),加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),推動區(qū)域間能源互聯(lián)互通。(二)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型:盧森堡1991年盧森堡實現(xiàn)碳達峰,人均CO2排放量高達34噸(中國目前人均7.1噸)。碳排達峰后,盧森

53、堡產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)繼續(xù)優(yōu)化,經(jīng)濟仍保持穩(wěn)定增長,1991-2019年盧森堡GDP年均復(fù)合增速達5.7%,2019年盧森堡人均GDP達到11.5萬美元,是全球最富有的國家之一。事實上,盧森堡的鋼鐵工業(yè)舉世聞名,全盛時期鋼鐵產(chǎn)業(yè)收入占其GDP的一半。70年代全球性鋼鐵危機爆發(fā),盧森堡陷入產(chǎn)能過剩困境,因而開始積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),制造業(yè)占比由1970年的47%下降至2018年的6%,而服務(wù)業(yè)占比則由1970年的41%提高至2018年的88%。特別地,在這一過程中,盧森堡加快實現(xiàn)鋼鐵去產(chǎn)能,逐步向技術(shù)先進、高附加值產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換,從而推動經(jīng)濟低碳可持續(xù)增長。從以鋼鐵為主的金屬制造業(yè)來看,一方面近年來金屬業(yè)增加值占GD

54、P的比重呈上升趨勢,但另一方面,每單位增加值對應(yīng)碳排放呈顯著下降趨勢;二者共同作用帶動金屬制造業(yè)碳排放從1995年的465千噸CO2當(dāng)量大幅下降至2018年的114千噸CO2當(dāng)量,下降幅度高達75%。具體來看:技術(shù)全面升級,電爐法替代高爐法。1993-1998年短短五年時間內(nèi),盧森堡便實現(xiàn)全部技術(shù)改造,進入100%電爐煉鋼時代。對比我國,目前電爐法工藝占比僅12%,未來有較大提升空間。通過進口代替低附加值粗鋼生產(chǎn),生產(chǎn)高附加值的特種鋼。鋼鐵公司阿爾貝德推行多元化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),將粗鋼生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到拉美等發(fā)展中國家,轉(zhuǎn)而生產(chǎn)附加值高的特種鋼。另外,為安置去產(chǎn)能和企業(yè)重組后大幅削減的鋼鐵從業(yè)人員,政府對實施

55、“自愿限制”的鋼企提供資助安排失業(yè)人員再就業(yè)。歐盟制定了一系列社會保障方面措施,如提高下崗工人福利,實行短時工作制、自愿離職激勵等。圖表21: 盧森堡在1991年碳達峰后仍保持經(jīng)濟快速增長圖表22: 盧森堡制造業(yè)占比呈下降趨勢,服務(wù)業(yè)占比上升噸二氧化碳當(dāng)量萬美元1970年2018年農(nóng)業(yè)151050人均碳排人均GDP(右軸)建筑業(yè)制造業(yè)服務(wù)業(yè)資料來源: 世界銀行,UNFCC,中金研究院資料來源: 盧森堡統(tǒng)計局,中金研究院圖表23: 盧森堡電爐煉鋼工藝比例快速攀升至100%盧森堡粗鋼產(chǎn)量與工藝圖表24: 近年來盧森堡金屬制造業(yè)增加值占GDP比重提高,但碳排放強度呈下降趨勢金屬制造業(yè)碳排放強度4.0

56、3.53.02.52.01.51.00.50.0百萬噸199019921994199619982000200220042006200820102012201420162018盧森堡: 粗鋼產(chǎn)量電爐法占比(右軸)100%80%60%40%20%0%124.0%103.5%3.0%82.5%62.0%41.5%1.0%20.5%00.0%單位增加值碳排放金屬制造業(yè)增加值占比(右軸)資料來源: 盧森堡統(tǒng)計局,中金研究院資料來源: 盧森堡統(tǒng)計局,中金研究院從鋼鐵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和過渡的具體政策來看,一方面,歐共體發(fā)揮了主要作用,主要為減量經(jīng)營、市場化改革。例如,1977年,西歐實施達維尼翁計劃(Davigno

57、nPlan),包括限產(chǎn)限價、等量置換、減量置換等內(nèi)容。在此計劃下,歐共體評估鋼鐵企業(yè)競爭力,完善補貼制度,將補貼主要用于淘汰產(chǎn)能、設(shè)備升級以及工人安置上。八十年代開始,歐共體推行以市場為導(dǎo)向的產(chǎn)業(yè)政策,限制政府補貼,鋼鐵產(chǎn)業(yè)進入了大規(guī)??鐕接谢图娌⒅亟M過程,形成了多家大型跨國鋼鐵集團,如盧森堡的阿爾貝德(ARBED)鋼鐵公司。另一方面,盧森堡政府前瞻性地審慎評估并有效調(diào)度各項資源的運用,從而推動各項政策的真正落地。例如2015年9月,由盧森堡經(jīng)濟部、盧森堡商會和盧森堡永續(xù)工作小組共同成立“盧森堡大公國產(chǎn)業(yè)政策工作小組”,與美國經(jīng)濟學(xué)家Jeremy Rifkin團隊合作共同規(guī)劃以2050年為目標(biāo)制定盧森堡第三次產(chǎn)業(yè)革命藍圖,研究結(jié)果已于2016年11月以“2050藍圖”的形式公布,包括三大橫向主題(智能經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟、專業(yè)消費者和社會模型)和六大產(chǎn)業(yè)思考(能源、交通、建筑、農(nóng)產(chǎn)食品加工業(yè)、工業(yè)和金融)16。盧森堡的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型為我國能源大省提供了較好的經(jīng)驗借鑒:1)加快傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)的升級改造,逐步淘汰或整合生產(chǎn)效率和環(huán)境效益低的企業(yè),尤其是轉(zhuǎn)型過程中,應(yīng)妥善解決好失業(yè)人口再就業(yè)問

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