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服務(wù)轉(zhuǎn)型金融的中國(guó)高碳行業(yè)減碳基準(zhǔn)路徑研究BenchmarkPathwaysforDecarbonizationofChina'sCarbon-intensiveIndustriesintheContextofTransitionFinance(PhaseIResults)北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院1北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院(北京綠金院)是一家注冊(cè)于北京的非營(yíng)利研究機(jī)構(gòu)。我們聚焦ESG投融資、低碳與能源轉(zhuǎn)型、自然資本、綠色科技與建筑投融資等領(lǐng)域,致力于為中國(guó)與全球綠色金融與可持續(xù)發(fā)展提供政策、市場(chǎng)與產(chǎn)品的研究,并推動(dòng)綠色金融的國(guó)際合作。北京綠金院旨在發(fā)展成為具有國(guó)際影響力的智庫(kù),為改善全球環(huán)境與應(yīng)對(duì)氣候變化做出實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)。版權(quán)聲明本報(bào)告版權(quán)歸北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院(北京綠金院)所有。本報(bào)告用于在特定領(lǐng)域的研究與交流,任何機(jī)構(gòu)或個(gè)人在未獲得北京綠金院授權(quán)的情況下,請(qǐng)勿:轉(zhuǎn)載或摘編本研究報(bào)告的全部或部分內(nèi)容;基于本研究報(bào)告開(kāi)發(fā)任何衍生數(shù)據(jù)產(chǎn)品、工具或服務(wù);將本研究報(bào)告用于任何商業(yè)用途。如引用報(bào)告內(nèi)容,應(yīng)清晰注明來(lái)源。如有問(wèn)題,請(qǐng)通過(guò)如下電郵聯(lián)系我們:info@課題組組長(zhǎng)馬駿北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院院長(zhǎng)課題組成員肖明智北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院研究員郭芳北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院研究員季瑤瑤北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院特邀研究員吳瑤北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院研究員程琳北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院國(guó)際合作中心主任張芳北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院ESG投資研究中心負(fù)責(zé)人何曉貝北京大學(xué)國(guó)發(fā)院宏觀與綠色金融實(shí)驗(yàn)室副主任張璐昀北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院實(shí)習(xí)生2本課題立項(xiàng)及研究過(guò)程中,有幸得到了以下專家的指導(dǎo)與支持(注:排名不分先后,按姓氏拼音排序在此我們致以誠(chéng)摯感謝。程浩生彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)風(fēng)電分析師費(fèi)易釩中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行湖州分行綠色金融事業(yè)部營(yíng)銷管理葛興安盟浪可持續(xù)數(shù)字科技(深圳)有限責(zé)任公司副總裁賈汭嬋聯(lián)合赤道環(huán)境評(píng)價(jià)有限公司綠色金融事業(yè)部華北/華東區(qū)域中心總經(jīng)理李詩(shī)特華測(cè)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司ESG運(yùn)營(yíng)經(jīng)理劉景允聯(lián)合赤道環(huán)境評(píng)價(jià)有限公司執(zhí)行總裁秦二娃中誠(chéng)信綠金科技(北京)有限公司研究員任飛州湖州銀行股份有限公司綠色金融部高級(jí)經(jīng)理沈思中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行湖州分行綠色金融事業(yè)部副總經(jīng)理佟星挪威船級(jí)社(中國(guó))有限公司可持續(xù)發(fā)展總監(jiān)王曉璐渣打銀行政府事務(wù)副總監(jiān)翁玉艷清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所助理研究員翁玉艷肖斯銳廣州碳排放權(quán)交易中心總經(jīng)理助理徐稼軒中國(guó)檢驗(yàn)有限公司氣候變化與可持續(xù)發(fā)展首席研究員業(yè)務(wù)總監(jiān)楊娉中國(guó)人民銀行研究局金融市場(chǎng)處處長(zhǎng)袁圓匯豐銀行(中國(guó))有限公司企業(yè)可持續(xù)發(fā)展部氣候事務(wù)總監(jiān)趙振華建設(shè)銀行浙江湖州市分行綠色金融業(yè)務(wù)中心負(fù)責(zé)人張希良清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所執(zhí)行所長(zhǎng)摘要 研究篇 1.1全球氣候變暖加劇氣候風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)和綠色低碳轉(zhuǎn)型壓力 1.2高碳行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型對(duì)我國(guó)至關(guān)重要 61.3轉(zhuǎn)型金融落地需明確高碳行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑基準(zhǔn) 2文獻(xiàn)綜述 2.1轉(zhuǎn)型金融背景下重點(diǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑研究的情景和方法 2.2轉(zhuǎn)型金融背景下重點(diǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑研究進(jìn)展 2.3綜述小結(jié) 3模型方法與情景設(shè)計(jì) 3.1研究框架 3.2中國(guó)節(jié)能降碳動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡模型(IFS-CGE)的構(gòu)建 3.2.1能源與碳排放領(lǐng)域CGE模型文獻(xiàn)綜述 3.2.2IFS-CGE模型構(gòu)建 3.2.3IFS-CGE模型情景設(shè)置 203.3CGE模型轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)設(shè)置—不同溫升情景下中國(guó)的碳預(yù)算約束 213.3.1不同溫升情景下全球碳預(yù)算水平 213.3.2不同溫升情景下中國(guó)碳預(yù)算水平 213.4CGE模型物理風(fēng)險(xiǎn)沖擊設(shè)置—不同溫升情景下中國(guó)的物理風(fēng)險(xiǎn)影響分析 243.4.1物理風(fēng)險(xiǎn)的文獻(xiàn)綜述 243.4.2急性物理風(fēng)險(xiǎn)分解 263.4.3慢性物理風(fēng)險(xiǎn)分解 273.4.4中國(guó)物理風(fēng)險(xiǎn)的量化推導(dǎo) 294結(jié)果分析與討論 344.1BAU情景及模型結(jié)果輸出 344.1.1BAU情景設(shè)置與宏觀輸出 344.1.2BAU情景下產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出、能源消費(fèi)和碳排放變化 364.23度情景及模型結(jié)果輸出 394.2.13度情景宏觀輸出 394.2.23度情景下產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出、能源消費(fèi)和碳排放變化 394.32度情景及模型結(jié)果輸出 414.3.12度情景設(shè)置與宏觀輸出 414.3.22度情景下產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出、能源消費(fèi)和碳排放變化 424.41.5度情景及模型結(jié)果輸出 444.4.11.5度情景設(shè)置與宏觀輸出 444.4.21.5度情景下產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出、能源消費(fèi)和碳排放變化 464.4.31.5度、2度、3度情景的結(jié)果對(duì)比 481操作篇 505可供轉(zhuǎn)型金融參考的重點(diǎn)高碳行業(yè)減碳基準(zhǔn)路徑 505.1典型高碳行業(yè)產(chǎn)出和碳排放軌跡 515.1.1電力行業(yè) 5.1.2鋼鐵行業(yè) 535.1.3水泥行業(yè) 555.1.4化工行業(yè) 565.1.5有色行業(yè) 585.1.6玻璃行業(yè) 605.2高碳行業(yè)減碳目標(biāo)基準(zhǔn)的使用說(shuō)明 625.2.1使用場(chǎng)景和應(yīng)用方法說(shuō)明 625.2.2引入修正系數(shù)來(lái)提高“雄心” 655.2.3關(guān)于企業(yè)碳強(qiáng)度的計(jì)量問(wèn)題 656下一步研究計(jì)劃 69參考文獻(xiàn) 70 78實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),一個(gè)重要的基礎(chǔ)性工作在于國(guó)家、地方政府、企業(yè)和金融機(jī)構(gòu)對(duì)其經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的減碳過(guò)程進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃。近年來(lái),轉(zhuǎn)型金融正逐漸成為推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手,而企業(yè)獲得轉(zhuǎn)型金融支持的一個(gè)前提也是要提供其低碳轉(zhuǎn)型計(jì)劃。但是,多數(shù)金融機(jī)構(gòu)在收到企業(yè)轉(zhuǎn)型計(jì)劃后,缺乏評(píng)估其科學(xué)性、先進(jìn)性及其與宏觀目標(biāo)一致性的能力,第三方機(jī)構(gòu)的評(píng)價(jià)也缺乏權(quán)威的依據(jù)。如果沒(méi)有對(duì)轉(zhuǎn)型計(jì)劃的評(píng)估基準(zhǔn),轉(zhuǎn)型金融就可能面臨支持“假轉(zhuǎn)型”的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題,本研究基于構(gòu)建的經(jīng)濟(jì)-氣候綜合模型,首次模擬了我國(guó)典型高碳行業(yè)在不同溫升控制情景(簡(jiǎn)稱溫升情景)下的基準(zhǔn)減碳路徑,以期為金融機(jī)構(gòu)和第三方機(jī)構(gòu)提供評(píng)估高碳企業(yè)轉(zhuǎn)型計(jì)劃的行業(yè)參考基準(zhǔn)。本研究主要內(nèi)容是,通過(guò)構(gòu)建中國(guó)節(jié)能降碳動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡模型(簡(jiǎn)稱IFS-CGE),系統(tǒng)評(píng)估轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)與氣候物理風(fēng)險(xiǎn)對(duì)中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)影響,模擬基準(zhǔn)情景(BAU)以及1.5度、2度、3度不同溫升情景下典型高碳行業(yè)在2020至2060年間的轉(zhuǎn)型路徑,包括行業(yè)產(chǎn)出、碳排放、碳強(qiáng)度等指標(biāo)的變化軌跡?;谘芯拷Y(jié)果,我們建議將2度情景下的各行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑作為我國(guó)金融機(jī)構(gòu)和第三方機(jī)構(gòu)評(píng)估企業(yè)轉(zhuǎn)型計(jì)劃科學(xué)性與先進(jìn)性的基準(zhǔn)路徑。該路徑既符合《巴黎協(xié)定》所要求的全球減排進(jìn)程,也符合我國(guó)最新的自主貢獻(xiàn)目標(biāo)(NDC)與雙碳戰(zhàn)略目標(biāo),同時(shí)適度考慮了相關(guān)行業(yè)的技術(shù)可得性和減碳成本等因素,也與其他權(quán)威專業(yè)機(jī)構(gòu)所提供的全國(guó)性與行業(yè)性減碳路徑基本一致。與分行業(yè)減排路徑的方法相比,本研究的成果具備如下優(yōu)勢(shì):1)宏觀一致性:所有行業(yè)的減碳路徑均基于統(tǒng)一的宏觀假設(shè),包括經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、人口變化和技術(shù)發(fā)展路徑及溫升目標(biāo)等;2)微觀一致性:基于CGE模型的一般均衡理論和中國(guó)最新的投入產(chǎn)出表,充分考慮各行業(yè)間投入產(chǎn)出的相互影響;3)綜合考量氣候風(fēng)險(xiǎn):模型同時(shí)考慮了氣候相關(guān)的轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)和物理風(fēng)險(xiǎn)對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的綜合影響。這些特點(diǎn)有助于金融機(jī)構(gòu)和第三方機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)型計(jì)劃開(kāi)展更高質(zhì)量的評(píng)估。另外,本研究結(jié)果也可為金融機(jī)構(gòu)制定整體轉(zhuǎn)型規(guī)劃、以及央行等監(jiān)管部門(mén)開(kāi)展氣候風(fēng)險(xiǎn)壓力測(cè)試提供參考依據(jù)。本報(bào)告為課題研究的第一階段成果,首次展示了與我國(guó)最新的NDC目標(biāo)與雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)相一致的多行業(yè)減排路徑基準(zhǔn),包含電力、鋼鐵、水泥、化工、有色和玻璃六大高碳行業(yè),并對(duì)不同行業(yè)減碳路徑基準(zhǔn)的具體使用方法作了說(shuō)明,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的研究空白。下一階段,課題組將進(jìn)一步優(yōu)化模型和數(shù)據(jù),發(fā)布建筑業(yè)、房地產(chǎn)、水上運(yùn)輸、航空運(yùn)輸、陶瓷、造紙等細(xì)分行業(yè)的減碳目標(biāo)基準(zhǔn)。ThepursuitofChina's"DualCarbon"goalsrequiresrobust,science-baseddecarbonizationpathwaysforeconomicactivitiesacrossalllevelsofgovernments,corporations,andfinancialinstitutions.Transitionfinancehasbecomeincreasinglycentraltosupportingthelow-carbonshiftoftherealeconomy,withcrediblecorporatetransitionplansservingasaprerequisiteforaccessingsuchfunding.Yetacriticalgappersists:mostfinancialinstitutionsandthird-partyassessorslacktheauthoritativebenchmarkstoevaluatethescientificvalidity,ambition,andmacro-compatibilityofthesetransitionplans-raisingtheriskof"greenwashing".Toaddressthischallenge,thisstudydevelopssector-specificbenchmarkdecarbonizationpathwaysforChina’skeycarbon-intensiveindustries.Usinganintegratedeconomy-climatemodel,wesimulateplausibletrajectoriesunderdifferentglobaltemperaturescenarios(1.5。C,2。C,and3。C),providingacrediblereferenceforassessingcorporatetransitionplans.OuranalysisisbuiltontheChinaEnergySavingandLow-CarbonDynamicComputableGeneralEquilibrium(IFS-CGE)Model,whichassessesthelong-termdynamiceffectsofbothtransitionrisksandphysicalclimaterisksonChina’smacroeconomy,industrialstructure,andcarbonemissions.Wesimulatepathwaysformajorcarbon-intensivesectorsfrom2020to2060underabusiness-as-usual(BAU)scenarioandundertemperature-alignedscenarios,trackingsectoraloutput,CO2emissions,andcarbonintensity.Weproposethe2。C-alignedpathwayasasuitablebenchmarkforevaluatingcorporatetransitionplans.ThistrajectoryisconsistentwiththeParisAgreement,China’supdatedNationallyDeterminedContributions(NDCs)andDualCarbongoals,whilereasonablyaccountingfortechnologicalfeasibility,abatementcosts,andalignmentwithotherauthoritativedecarbonizationroadmaps.Ourmethodologyoffersdistinctadvantagesoversiloedsectoralapproaches:1)MacroeconomicConsistency:Allsectoralpathwaysarebuiltonaunifiedsetofmacroeconomicassumptions,includingeconomicgrowth,industrialrestructuring,demographictrends,andtechnologicalprogress.2)SectoralInterlinkage:GroundedingeneralequilibriumtheoryandChina'slatestinput-outputtables,themodelfullyaccountsforinter-sectoraldependenciesandtransmissioneffects.3)IntegratedClimateRisks:Theframeworkincorporatesbothtransitionrisksandphysicalclimaterisks,providingacomprehensiveviewofeconomicimpactsofclimatechange.Thesefeaturesofourbenchmarkpathwaysallowfinancialinstitutionsandassessorstoconducthigher-qualityassessmentsoftransitionplans.Furthermore,theresultscaninformfinancialinstitutions'overalltransitionstrategiesandclimateriskstresstestingbyregulatorslikethecentralbank.Thisreportpresentsthefirst-phaseresultsofourresearch,establishingapioneering,multi-sectordecarbonizationbenchmarksalignedwithChina'slatestNDCsandDualCarbongoals.Itcoverssixmajorcarbon-intensivesectors—electricity,steel,cement,chemicals,non-ferrousmetals,andglass—4andoffersconcreteguidanceonapplyingthesebenchmarks,therebyaddressingasignificantresearchvoidinthisfield.Insubsequentphases,wewillrefinethemodelanddataandreleasedecarbonizationbenchmarksforadditionalsectors,includingconstruction,realestate,shipping,aviation,ceramics,andpaper.氣候風(fēng)險(xiǎn)已成為影響自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生存發(fā)展的重大挑戰(zhàn)?!?024年全球排放差距報(bào)告》顯示,2023年全球溫室氣體排放量已達(dá)到571億噸,較2022年水平增加了1.3%,遠(yuǎn)高于2010-2019年的溫室氣體排放增長(zhǎng)率0.8%。而根據(jù)世界氣象組織最新發(fā)布的《全球氣候狀況》報(bào)告,2024年可能是第一個(gè)比工業(yè)化前時(shí)代高出1.5攝氏度的年份,全球平均近地表溫度比1850-1900年的平均值高出1.55±0.13攝氏度(全文簡(jiǎn)稱度)。受全球氣候變暖影響,極端干旱、洪澇、熱浪、寒潮、大雨、颶風(fēng)、風(fēng)暴以及其他極端天氣氣候事件頻發(fā)、重發(fā),給人類社會(huì)生活、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重影響。世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布的《全球風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告》研究了在技術(shù)快速變革、經(jīng)濟(jì)不確定性、地球變暖和各類沖突的背景下,人類在短期范圍和長(zhǎng)期范圍內(nèi)可能面臨的最嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。該報(bào)告強(qiáng)調(diào),氣候變化相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)(極端天氣)將成為全球面臨的最嚴(yán)重的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)(圖1-1)。圖1-1《全球風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告》中的十大長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)信息來(lái)源:WorldEconomicForum.Theglobalrisksreport2024.6隨著全球氣候變暖和氣候風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)逐漸加劇,推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型已成為世界各國(guó)刻不容緩的任務(wù)。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的《2024年排放差距報(bào)告》顯示,各國(guó)到2030年必須將年度溫室氣體排放量減少42%(較2019年水平到2035年減少57%,并迅速采取行動(dòng)來(lái)支持這一目標(biāo),否則將難以實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》中的全球1.5度溫升控制目標(biāo)。如果各國(guó)不提高當(dāng)前的國(guó)家自主貢獻(xiàn)減排目標(biāo)(簡(jiǎn)稱NDC目標(biāo))并盡快落實(shí)目標(biāo),那么本世紀(jì)末全球溫升將較工業(yè)革命前升溫2.6-3.1度。而在極端情形下(全球升溫3.1度考慮到冰原融化過(guò)程帶來(lái)的不確定性,本世紀(jì)末全球平均的海平面上升將有可能超過(guò)2米。中國(guó)于2020年9月提出了2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)(簡(jiǎn)稱雙碳目標(biāo))。對(duì)我國(guó)而言,高碳行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型尤為關(guān)鍵。其一,數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)電力、鋼鐵、建材、有色金屬、石化、化工、造紙、航空等高碳行業(yè)的碳排放量約占全國(guó)碳排放總量的80%。這些高碳行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型,是中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)必不可少的環(huán)節(jié)。其二,高碳行業(yè)也是我國(guó)GDP的重要支柱產(chǎn)業(yè)。這些傳統(tǒng)行業(yè)如能通過(guò)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)與工藝流程、提高能源資源效率,以及加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同等方式實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的綠色低碳轉(zhuǎn)型,將為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展開(kāi)辟新的空間。其三,高碳行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型面臨巨大的資金缺口挑戰(zhàn)。世界經(jīng)濟(jì)論壇最新發(fā)布的《工業(yè)凈零排放跟蹤報(bào)告》(Net-ZeroIndustryTracker)顯示,鋼鐵、鋁、水泥、初級(jí)化學(xué)品、石油和天然氣、航空、航運(yùn)和貨車運(yùn)輸?shù)劝舜箅y減排行業(yè)實(shí)現(xiàn)凈零排放需直接投資13萬(wàn)億美元,而包括其能源供應(yīng)商在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)各方需投入17萬(wàn)億美元。如果高碳行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型得不到金融支持,將面臨轉(zhuǎn)型失敗或延遲,企業(yè)破產(chǎn)倒閉導(dǎo)致金融風(fēng)險(xiǎn),企業(yè)倒閉裁員影響社會(huì)穩(wěn)定等后果。因此,中國(guó)正在加快發(fā)展和完善轉(zhuǎn)型金融體系,助推高碳行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。根據(jù)《G20轉(zhuǎn)型金融框架》和我國(guó)央行和地方轉(zhuǎn)型金融標(biāo)準(zhǔn)的要求,企業(yè)獲得轉(zhuǎn)型金融支持的一個(gè)前提是要提供其低碳轉(zhuǎn)型計(jì)劃。但是,多數(shù)金融機(jī)構(gòu)在收到企業(yè)的轉(zhuǎn)型計(jì)劃后,沒(méi)有能力來(lái)評(píng)估企業(yè)轉(zhuǎn)型計(jì)劃的科學(xué)性、先進(jìn)性和與巴黎協(xié)定目標(biāo)的一致性,第三方機(jī)構(gòu)的評(píng)價(jià)也缺乏權(quán)威的依據(jù)。如果沒(méi)有對(duì)轉(zhuǎn)型計(jì)劃的評(píng)估基準(zhǔn),轉(zhuǎn)型金融就可能面臨支持“假轉(zhuǎn)型”的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本研究在構(gòu)建經(jīng)濟(jì)-氣候綜合模型的基礎(chǔ)上首次模擬出我國(guó)典型高碳行業(yè)不同溫升控制情景(簡(jiǎn)稱溫升情景)下的減碳路徑,以期為金融機(jī)構(gòu)和第三方機(jī)構(gòu)提供評(píng)估高碳企業(yè)轉(zhuǎn)型計(jì)劃的科學(xué)性與先進(jìn)性的行業(yè)參考基準(zhǔn)。本研究的主要內(nèi)容是,通過(guò)構(gòu)建中國(guó)節(jié)能降碳動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡模型7年之間的轉(zhuǎn)型路徑(包括碳排放、碳強(qiáng)度、產(chǎn)出等變量的變化軌跡),并考慮氣候變化帶來(lái)的物理風(fēng)險(xiǎn)和轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn),以及中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。與行業(yè)專家分別研究不同行業(yè)減排路徑的方法相比,本研究的成果有如下優(yōu)勢(shì):1)宏觀一致性:所有行業(yè)的減碳路徑都是基于同樣的宏觀假設(shè),包括經(jīng)濟(jì)和人口假設(shè)、溫升目標(biāo)等;2)微觀一致性:基于CGE模型的一般均衡理論和中國(guó)最新的投入產(chǎn)出表,考慮到各個(gè)行業(yè)之間投入和產(chǎn)出的相互影響;3)轉(zhuǎn)型分析和物理風(fēng)險(xiǎn)的雙重考量:模型同時(shí)考慮了氣候相關(guān)的轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)(如轉(zhuǎn)型政策)的經(jīng)濟(jì)影響和物理風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)濟(jì)影響(如溫升對(duì)生產(chǎn)率的影響)。這些特點(diǎn)有助于金融機(jī)構(gòu)和第三方機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)型計(jì)劃開(kāi)展更高質(zhì)量的評(píng)估。另外,本研究結(jié)構(gòu)也可為金融機(jī)構(gòu)設(shè)置轉(zhuǎn)型規(guī)劃、為央行等金融監(jiān)管部門(mén)在設(shè)置氣候風(fēng)險(xiǎn)壓力測(cè)試情景時(shí)提供參考。氣候情景是開(kāi)展重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型路徑分析的基礎(chǔ)。在氣候情景方面,現(xiàn)有研究主要通過(guò)給定一組關(guān)于未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)氣候因素的假設(shè)和約束條件,進(jìn)而對(duì)一系列關(guān)鍵假設(shè)下的重點(diǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑進(jìn)行研究。國(guó)際上氣候情景可分為兩類(如表2-1一類是物理情景,主要描述全球未來(lái)預(yù)期的溫度上升、溫室氣體濃度和輻射強(qiáng)迫水平,如代表性濃度路徑(RCP)情景;另一類是轉(zhuǎn)型情景,主要描述全球未來(lái)可能的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政策、技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài),如共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑(SSP)情景、國(guó)際能源署(IEA)情景等。為了給各國(guó)央行和監(jiān)管機(jī)構(gòu)提高開(kāi)展轉(zhuǎn)型金融背景下氣候與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)壓力測(cè)試的一致化情景假設(shè),央行與監(jiān)管機(jī)構(gòu)綠色金融網(wǎng)絡(luò)(CentralBanksandSupervisorsNetworkforGreeningtheFinancialSystem,簡(jiǎn)稱NGFS)在RCP和SSP情景基礎(chǔ)之上,綜合物理風(fēng)險(xiǎn)和轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)發(fā)了NGFS情景。最新的NGFS情景包括了有序情景、無(wú)序情景、溫室世界情景和為時(shí)已晚情景4類情景組共7個(gè)子情景。在這些情景下,全球的社會(huì)經(jīng)濟(jì)假設(shè)保持一致,但氣候溫控目標(biāo)、政策響應(yīng)速度、技術(shù)變革速度、碳移除技術(shù)的可用性、地區(qū)政策差異等因素有所不同。不同NGFS情景下,本世紀(jì)末全球溫升最高可達(dá)到3度左右,最低將達(dá)到1.1度左右。表2-1典型氣候情景概覽情景名稱情景假設(shè)情景RCP情景按照本世紀(jì)末全球溫室氣體的濃度水平(氣候輻射強(qiáng)迫)來(lái)描述未來(lái)的路徑RCP8.5、RCP6.0、RCP4.5和RCP2.6四種情景SSP情景根據(jù)全球氣候變化適應(yīng)的挑戰(zhàn)和氣候減緩的挑戰(zhàn)來(lái)描述未來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑(化石燃料為主發(fā)展路徑)五種情景IEA情景根據(jù)全球能源和氣候政策的不同(如降低可再生能源成本、全球?qū)κ鸵蕾嚨淖兓﹣?lái)描述全球未來(lái)發(fā)展路徑可持續(xù)發(fā)展情景(SDS)和2050凈零排放情景(NZE2050)NGFS情景根據(jù)氣候物理風(fēng)險(xiǎn)和轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)的高低描述全球發(fā)展路徑有序情景、無(wú)序情景、溫室世界情景和為時(shí)已晚情景信息來(lái)源:作者整理從方法和模型來(lái)看,現(xiàn)有研究可以大致分為“自上而下”和“自下而上”兩種。其中,“自上而下”的模型側(cè)重于研究宏觀層面經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和政策變化等趨勢(shì)下重點(diǎn)行業(yè)的產(chǎn)出和碳排放路徑演變。常9見(jiàn)的模型包括宏觀經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型、可計(jì)算一般均衡模型(簡(jiǎn)稱CGE)、隨機(jī)動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡模型(簡(jiǎn)稱DSGE)等。這類宏觀經(jīng)濟(jì)模型通過(guò)刻畫(huà)經(jīng)濟(jì)體中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和政府行為,能更好地分析碳稅、碳交易等環(huán)境氣候政策自上而下影響整條產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)-碳排放的傳導(dǎo)機(jī)制。相比于其他局部均衡模型,這類模型更適合分析綠色低碳轉(zhuǎn)型路徑等長(zhǎng)期性問(wèn)題。相比之下,“自下而上”的模型一般基于特定行業(yè)的技術(shù)選擇和成本優(yōu)化、部門(mén)能源需求展開(kāi),更側(cè)重于分析特定行業(yè)綠色低碳技術(shù)成本趨勢(shì)、技術(shù)應(yīng)用潛力、工藝流程調(diào)整等對(duì)行業(yè)碳排放路徑和國(guó)家總體碳排放路徑的影響。常見(jiàn)的模型方法包括長(zhǎng)期能源替代規(guī)劃系統(tǒng)模型(Long-rangeEnergyAlternativesPlanningSystem,簡(jiǎn)稱LEAP模型)、綜合能源優(yōu)化模型(TheIntegratedMARKAL-EFOMSystem,簡(jiǎn)稱TIMES模型)、能源政策模擬模型(EnergyPolicySimulator,簡(jiǎn)稱EPS模型)。相比于自上而下的模型,行業(yè)模型可以更加詳細(xì)地模擬特定行業(yè)的發(fā)展路徑,尤其是可以體現(xiàn)各類技術(shù)、政策的實(shí)施效果,從而有效地指導(dǎo)政策選擇。但與此同時(shí),聚焦于單個(gè)行業(yè)的模型研究可能缺少一致性的宏觀約束,在考慮行業(yè)間的聯(lián)動(dòng)影響關(guān)系以及與國(guó)家總體碳排放路徑相協(xié)調(diào)一致方面存在不足。表2-2行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型路徑研究方法概覽模型分類模型名稱模型特點(diǎn)模型宏觀經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型(E3ME模型)以大量實(shí)證為基礎(chǔ),用于政策評(píng)估和預(yù)測(cè)投入產(chǎn)出模型可追蹤不同部門(mén)之間的依賴程度更全面的評(píng)估政策影響CGE模型/DSGE模型均衡模型;可模擬能源氣候政策對(duì)經(jīng)濟(jì)-能源全局的長(zhǎng)期影響模型LEAP模型能源供應(yīng)、能源加工轉(zhuǎn)換、終端能源需求等環(huán)節(jié);基于情景分析的自底向上的能源—環(huán)境核算工具;TIMES模型遵循自下而上的能源優(yōu)化模型框架,分析全球及多個(gè)區(qū)域能源技術(shù)變革下的轉(zhuǎn)型路徑EPS模型基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué),自下而上評(píng)估不同能源政策對(duì)能源消耗、溫室氣體排放所產(chǎn)生的影響。綜合評(píng)估模型成本-效益IAM模型將物理氣候系統(tǒng)、自然生態(tài)系統(tǒng)、人類活動(dòng)和福利等結(jié)合起來(lái)的綜合評(píng)估框架;可用于模擬各國(guó)氣候目標(biāo)、政策、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整下的轉(zhuǎn)型路徑和自然氣候影響。綜合IAM模型(GCAM、MESSAGE和REMIND)信息來(lái)源:作者整理近年來(lái),氣候變化綜合評(píng)估模型(IntegratedAssessmentModels,簡(jiǎn)稱IAM)逐漸得到了廣泛應(yīng)用。這類模型刻畫(huà)了能源系統(tǒng)、水資源系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)和土地利用系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、氣候物理系統(tǒng)各自的行為和彼此間的復(fù)雜關(guān)系,旨在系統(tǒng)而定量地模擬自然環(huán)境系統(tǒng)和人類能源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)和反饋,可以有效彌補(bǔ)基于單一學(xué)科研究方法而難以全面分析整體溫室氣體減排和社會(huì)經(jīng)濟(jì)綠色轉(zhuǎn)型的不足,成為國(guó)際氣候談判、各國(guó)減排目標(biāo)制定的重要模型基礎(chǔ)。典型的模型包括威廉·諾德豪斯教授開(kāi)發(fā)的DICE模型,以及全球變化分析模型(GlobalChangeAnalysisModel,簡(jiǎn)稱GCAM)、全球能源系統(tǒng)綜合評(píng)估模型(ModelforEnergySupplyStrategyAlternativesandtheirGeneralEnvironmentalImpact,簡(jiǎn)稱MESSAGE模型)、區(qū)域投資和發(fā)展模型(RegionalModelofInvestmentandDevelopment,簡(jiǎn)稱REMIND模型)等。轉(zhuǎn)型金融背景下,現(xiàn)有研究針對(duì)不同氣候情景下重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域的綠色低碳轉(zhuǎn)型路徑進(jìn)行了分析。例如,科學(xué)基礎(chǔ)減碳目標(biāo)倡議(ScienceBasedTargetsinitiative,簡(jiǎn)稱SBTi)針對(duì)全球石油、天然氣、化工和電力行業(yè)等高碳行業(yè)提出了設(shè)置科學(xué)碳目標(biāo)的方法學(xué)和標(biāo)準(zhǔn),以幫助企業(yè)設(shè)立符合《巴黎協(xié)定》1.5度溫升控制目標(biāo)一致的凈零排放路徑1。IEA基于自下而上的全球能源與氣候(GEC)模型,分析了氣候政策情景STEPS和承諾目標(biāo)情景APC全球和不同國(guó)家或地區(qū)到2050年能源行業(yè)的凈零排放路徑。彭博新能源財(cái)經(jīng)(BloombergNEF,簡(jiǎn)稱BNEF)基于新能源長(zhǎng)期展望模型(NewEnergyOutlook,簡(jiǎn)稱NEO模型),分析了全球和不同國(guó)家在凈零情景(升溫1.75度情景)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型情景(升溫2.6度情景)下電力、運(yùn)輸、工業(yè)和建筑領(lǐng)域在2020-2050年的中長(zhǎng)期轉(zhuǎn)型路徑。NGFS以GCAM、MESS三個(gè)綜合評(píng)估模型作為轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)模型,耦合氣候?yàn)?zāi)害損失評(píng)估模型和宏觀計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型,評(píng)估了全球和不同國(guó)家在2020-2100年7個(gè)氣候情景下的行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑??梢钥吹剑瑸榱伺c《巴黎協(xié)定》1.5度溫升控制目標(biāo)下全球2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放路徑保持一致,現(xiàn)階段國(guó)別層面的行業(yè)減排路徑研究多聚焦在當(dāng)前至2050年。這在一定程度上與我國(guó)提出的2060年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的長(zhǎng)期假設(shè)并不相符。其次,現(xiàn)有國(guó)別層面氣候情景的關(guān)鍵參數(shù)假設(shè)與中國(guó)實(shí)際情況并不完全適配。例如,在NGFS情景下關(guān)于中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中,我國(guó)將快速退煤并且大力發(fā)展核能,這一預(yù)測(cè)明顯高估了我國(guó)核能所占的份額而低估了煤炭在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型扮演的角色,并不符合中國(guó)能源的長(zhǎng)期發(fā)展預(yù)期。SBTi,/sectors/al圍繞中國(guó)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo),不同機(jī)構(gòu)圍繞高碳行業(yè),對(duì)不同行業(yè)中長(zhǎng)期的需求、碳排放路徑進(jìn)行了研究。下面以電力、鋼鐵、水泥、有色和化工行業(yè)為例進(jìn)行說(shuō)明?,F(xiàn)有研究表明,中國(guó)電力需求將呈現(xiàn)長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)。例如,國(guó)網(wǎng)能源研究院(2020)基于能源轉(zhuǎn)型模型預(yù)測(cè),2050年中國(guó)電力消費(fèi)量將達(dá)到12.4-14.7萬(wàn)億千瓦時(shí)。中國(guó)石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院(2025)研究顯示,發(fā)電用能在一次能源消費(fèi)中的占比將提升至2060年的80%以上,對(duì)應(yīng)最低發(fā)電量14.7萬(wàn)億千瓦時(shí)(基于59.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤總消費(fèi)基準(zhǔn))。張希良(2022)的碳中和情景模擬結(jié)果則顯示,到2025年電力需求將達(dá)8.9萬(wàn)億千瓦時(shí)左右,到2030年電力需求將達(dá)10.4萬(wàn)億千瓦時(shí)左右;而后用電量不斷增長(zhǎng)至2060年的15.1萬(wàn)億千瓦時(shí)。此外,傅成玉(2022)基于行業(yè)經(jīng)驗(yàn)判斷,提出2060年電力需求可能達(dá)到的研究表明,在承諾目標(biāo)情景中,2020-2060年期間中國(guó)發(fā)電量將增加130%(2060年約為16.5萬(wàn)億度)。煤炭在發(fā)電燃料結(jié)構(gòu)中的比重急劇下降,從目前的60%以上降至2030年的45%和2060年的5%。對(duì)于電力行業(yè)未來(lái)碳排放和碳強(qiáng)度的趨勢(shì),在中短期內(nèi),多項(xiàng)研究表明中國(guó)電力行業(yè)碳排放預(yù)計(jì)在2027-2033年期間達(dá)峰。伍德麥肯茲電力研究團(tuán)隊(duì)(2024)發(fā)布的《中國(guó)電力市場(chǎng)報(bào)告2024》預(yù)測(cè)顯示,中國(guó)電力行業(yè)的碳排放量將于2027年達(dá)到峰值,較全國(guó)2030年碳達(dá)峰目標(biāo)提前三年。生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院相關(guān)課題組的研究結(jié)果認(rèn)為,在不考慮熱電聯(lián)產(chǎn)供熱碳排放時(shí),我國(guó)電力行業(yè)將于2028-2031年達(dá)峰;考慮熱電聯(lián)產(chǎn)供熱碳排放,則達(dá)峰時(shí)間為2031-2033年。在長(zhǎng)期內(nèi),伍德麥肯茲電力研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)到2050年,碳排放強(qiáng)度有望持續(xù)下降至0.07kgCO2/kWh。清華大學(xué)(2021)的研究則預(yù)計(jì),2050年常規(guī)煤電將退出市場(chǎng),2060年非化石電力占比分別提升至95%以上,考慮到CCUS等因素,電力行業(yè)在全國(guó)2060年碳中和背景下可實(shí)現(xiàn)行業(yè)自身在2045年左右碳中和。此外,中國(guó)人民大學(xué)聯(lián)合能源基金會(huì)對(duì)中國(guó)煤電行業(yè)的轉(zhuǎn)型路徑進(jìn)行了研究,基于四種煤電轉(zhuǎn)型路徑情景假設(shè),即提前退役、靈活性調(diào)整、CCS改造三類單一技術(shù)措施情景及組合情景,測(cè)算了滿足電力需求和碳減排約束下煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型的時(shí)間表和路線圖。IEA(2021)的研究表明,在承諾目標(biāo)情景中,中國(guó)電力碳強(qiáng)度(每千瓦時(shí)發(fā)電的二氧化碳排放量)將在2020年后以年均3%的速度下降。到2060年,CCUS技術(shù)帶來(lái)的減排貢獻(xiàn)將占到7%。(2)鋼鐵行業(yè)在鋼鐵產(chǎn)量需求預(yù)測(cè)方面,本研究與現(xiàn)有研究結(jié)果基本保持一致。根據(jù)現(xiàn)有研究,中國(guó)粗鋼產(chǎn)量將在中長(zhǎng)期呈現(xiàn)穩(wěn)步下降趨勢(shì)。例如,北京綠金院(2023)聯(lián)合中國(guó)鋼鐵研究總院、北京大學(xué)國(guó)家發(fā)展研究院等機(jī)構(gòu),基于粗鋼供求、廢鋼資源量的情景分析和對(duì)廢鋼比、電力碳排放因子、低碳技術(shù)、森林碳匯及CCUS等要素的假設(shè),對(duì)高、中、低產(chǎn)量情境下中國(guó)鋼鐵行業(yè)減排路徑進(jìn)行了預(yù)測(cè)。研究表明,預(yù)計(jì)至2030年,我國(guó)粗鋼產(chǎn)量將縮減至9.25億噸,至2060年進(jìn)一步降至6.43億噸。肖邦國(guó)(2025)等人預(yù)測(cè),到2030年我國(guó)鋼材需求量將約為8.2億噸,較2025年減少3.5%。崔志峰(2025)等人的研究表明,粗鋼產(chǎn)出總量將逐年減少,預(yù)計(jì)到2060年將降至6~7億噸。李晉等人(2022)預(yù)測(cè),我國(guó)鋼鐵需求量將在2025年達(dá)峰,之后保持線性下降,并在2050年保持3.5億~8億t的鋼鐵需求量,是峰值的50%~80%。對(duì)于鋼鐵行業(yè)未來(lái)碳排放的趨勢(shì),現(xiàn)有研究一致的觀點(diǎn)是2030年前鋼鐵行業(yè)將實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,且此后碳排放總量和強(qiáng)度持續(xù)下行。2021年3月中鋼協(xié)發(fā)文指出,《鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰及降碳行動(dòng)方案》正在修訂,提出初步目標(biāo)和五大路徑。行業(yè)碳達(dá)峰目標(biāo)初步定為:2025年前,鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰;到2030年,鋼鐵行業(yè)碳排放量較峰值降低30%,預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)碳減排量4.2億噸。2022年2月,工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出鋼鐵行業(yè)“確保2030年前碳達(dá)峰”。2024年,北京綠金院研究發(fā)布的研究對(duì)高、中、低產(chǎn)量情境下的鋼鐵行業(yè)減排路徑進(jìn)行了預(yù)測(cè)。在低產(chǎn)量情景下,噸鋼碳排放強(qiáng)度2030年下降至1.42tCO2/t左右,降幅接近11%,2040年下降至0.77CO2/t,降幅約為51%,2060年進(jìn)一步下降至0.003tCO2/t,降幅99%。生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院(2025)基于中國(guó)中長(zhǎng)期排放綜合評(píng)估模型(CAEP-CP3.0系統(tǒng)展示了中國(guó)工業(yè)碳中和技術(shù)發(fā)展時(shí)間表與路線圖。研究表明,中國(guó)鋼鐵行業(yè)的碳排放將從當(dāng)前的18億噸逐步下降至2035年的9億噸左右,并在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。鋼鐵CCUS技術(shù)將在2040年后實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展,到2060年帶來(lái)的減排量將占到鋼鐵行業(yè)總減排量的20%,為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和貢獻(xiàn)重要力量。IEA(2021)的研究表明,在承諾目標(biāo)情景中,中國(guó)鋼鐵生產(chǎn)的二氧化碳排放量將從2020年的約15億噸下降到2030年的14億噸,到2060年進(jìn)一步下降至1.2億噸左右。屆時(shí)CCUS技術(shù)和電解氫技術(shù)貢獻(xiàn)的減排量將占到15%左右。(3)水泥行業(yè)中國(guó)水泥產(chǎn)業(yè)未來(lái)產(chǎn)量發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)顯著的減量化特征,主要受城鎮(zhèn)化進(jìn)程放緩、低碳技術(shù)革新及政策調(diào)控等多重因素驅(qū)動(dòng)。根據(jù)中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院項(xiàng)目組(2023),基于水泥及熟料產(chǎn)量預(yù)測(cè)和水泥行業(yè)的關(guān)鍵減碳技術(shù),預(yù)測(cè)了能效提升技術(shù)情景、低碳水泥技術(shù)情景、燃料替代情景下中國(guó)水泥行業(yè)2021-2060年的碳排放路徑。研究表明,中國(guó)水泥熟料消費(fèi)量在2020年已達(dá)到峰值,峰值為15.77億噸,到2030、2050和2060年,水泥熟料需求量分別為11.93、6.38和4.19億噸。水泥需求量由2020年的24億噸,下降到2060年的5.7億噸左右。RMI(2022)發(fā)布的中國(guó)水泥行業(yè)碳中研究則指出,水泥需求將從2021年的23.65億噸減少到2050年的7.5億噸。生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院(2025)的研究表明,中國(guó)水泥熟料消費(fèi)量在2020年已達(dá)到峰值,到2030和2060年,預(yù)測(cè)水泥熟料消費(fèi)量分別為10.5(水泥16.1億噸)和5.2億噸(水泥8億噸)。對(duì)于水泥行業(yè)未來(lái)碳排放和碳強(qiáng)度的趨勢(shì),根據(jù)中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院項(xiàng)目組(2023)的預(yù)測(cè),到2060年水泥行業(yè)碳排放量將在0.29億噸左右(考慮CCUS貢獻(xiàn)),實(shí)現(xiàn)近零排放,而水泥的碳排放強(qiáng)度將下降到50kg/t。RMI(2022)發(fā)布的中國(guó)水泥行業(yè)碳中和研究報(bào)告則指出,2040-2050期間,替代燃料和CCUS將在減排中發(fā)揮更大作用,水泥行業(yè)將能捕集30%的CO2。水泥生產(chǎn)的碳排放量將下降到目前水平的約1/6以下,噸水泥與噸熟料水泥的碳強(qiáng)度將下降到目前的一半左右。IEA(2021)的研究表明,在承諾目標(biāo)情景中,水泥生產(chǎn)的二氧化碳排放總量將從2020年的約13億噸下降到2060年的約3000萬(wàn)噸。水泥生產(chǎn)的排放強(qiáng)度將從現(xiàn)在的每噸水泥0.55噸二氧化碳,下降到2060年的僅0.03噸二氧化碳。(4)化工行業(yè)落基山研究所(RMI)重點(diǎn)關(guān)注合成氨、甲醇和乙烯三個(gè)化工子行業(yè),基于化工行業(yè)未來(lái)的供需情況和減碳技術(shù),研究了零碳情景下中國(guó)2020-2060年化工行業(yè)的轉(zhuǎn)型路徑。中國(guó)化工產(chǎn)業(yè)未來(lái)產(chǎn)量發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)品類分化與低碳轉(zhuǎn)型并存的格局?,F(xiàn)有研究表明,基礎(chǔ)化工品產(chǎn)量將呈現(xiàn)差異化增長(zhǎng)路徑,其中乙烯等石化產(chǎn)品保持增量擴(kuò)張,而合成氨等傳統(tǒng)產(chǎn)品將經(jīng)歷結(jié)構(gòu)性調(diào)整。魏一鳴(2022)等人的研究指出,在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)相對(duì)平穩(wěn)的中需求情景下,預(yù)計(jì)至2060年,乙烯需求量將增至6923萬(wàn)噸(2024年中國(guó)產(chǎn)量為3493萬(wàn)噸合成氨需求量將縮減至2419萬(wàn)噸,甲醇則表現(xiàn)出總量增長(zhǎng)、增速減緩的趨勢(shì)。RMI(2022)則預(yù)測(cè),中國(guó)乙烯的供需將保持上升趨勢(shì),預(yù)計(jì)2050年相較于2020年增長(zhǎng)了37%。甲醇的總表觀消費(fèi)量在2030年將達(dá)到峰值約1億噸,此后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。合成氨的總需求量在2025年前將保持在約6000萬(wàn)噸的水平;2025年至2035年,由于氮肥效率的大幅提升導(dǎo)致農(nóng)業(yè)需求減少;2035年至2050年,合成氨總需求量將因能源需求的擴(kuò)張而有所增加。對(duì)于化工行業(yè)未來(lái)碳排放的趨勢(shì),麥肯錫的研究表明,中國(guó)合成氨行業(yè)的溫室氣體排放將從2020年的1.16億噸逐步降低至2030年的0.73億噸,在2050年降低至0.24億噸。其中,終端需求下降預(yù)計(jì)可貢獻(xiàn)40%的二氧化碳減排;而供給側(cè)減排措施中,生產(chǎn)能效提高包括通過(guò)工藝和運(yùn)營(yíng)優(yōu)化減少碳排放)和燃煤電氣化將分別貢獻(xiàn)約15%和30%,剩下5%-10%的排放缺口則需要通過(guò)CCUS、綠氫等新興技術(shù)來(lái)解決。其次,中國(guó)甲醇行業(yè)的溫室氣體排放將從2020年的2.23億噸逐步降低至2030年的1.77億噸,在2050年降低至0.48億噸。能效提高和燃煤電氣化將分別貢獻(xiàn)15%和20%的減排量,而由于建筑、化工行業(yè)帶來(lái)的甲醇終端需求持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)在2050年,80%以上的甲醇生產(chǎn)需要使用CCUS或綠氫。(5)有色行業(yè)中國(guó)有色金屬產(chǎn)業(yè)未來(lái)產(chǎn)量發(fā)展呈現(xiàn)顯著品類分化特征,核心金屬品種在需求驅(qū)動(dòng)與產(chǎn)能約束下呈現(xiàn)差異化發(fā)展路徑。有色產(chǎn)業(yè)主要有10類有色金屬,2024年的總產(chǎn)量為7900萬(wàn)噸,其中最大部分是鋁,其產(chǎn)量達(dá)4400萬(wàn)噸,其次是銅,產(chǎn)量達(dá)1100萬(wàn)噸,而后面8鐘金屬鉛、鋅、鎳、錫、銻、鎂、鈦、硅合計(jì)為2400萬(wàn)噸。其中,銅的需求主要受電力行業(yè)產(chǎn)出增長(zhǎng)等推動(dòng),其需求和產(chǎn)量在未來(lái)預(yù)計(jì)還有增長(zhǎng)空間。顧一帆(2023)等人指出,預(yù)計(jì)至2060年我國(guó)銅材產(chǎn)量將達(dá)到3073.4萬(wàn)噸,是2020年的2.4倍。王京等(2024)等人則預(yù)測(cè),2025年、2030年、2035年消費(fèi)量預(yù)測(cè)為4120萬(wàn)噸、3500萬(wàn)噸、3136萬(wàn)噸,呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于鋁產(chǎn)能也有4500萬(wàn)噸產(chǎn)能的限制,符合行業(yè)需求見(jiàn)頂?shù)呐袛啵鼛啄觌S著人工智能、電動(dòng)汽車、航天科技等方面的發(fā)展,鋁作為一種相對(duì)鋼鐵等材料更為“高階”的材料,能滿足輕量化等需求支撐,依然具備增長(zhǎng)潛力。鉛和鋅的用途較為傳統(tǒng),預(yù)計(jì)后續(xù)產(chǎn)量會(huì)走低,鎳和硅則具有一定的上升空間??梢钥吹?,當(dāng)前絕大多數(shù)行業(yè)減碳路徑研究往往基于本行業(yè)的技術(shù)路徑,彼此孤立地探索我國(guó)不同行業(yè)的減排路徑。這些研究缺乏一致性的宏觀假設(shè),也未能考慮轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)和物理風(fēng)險(xiǎn)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和行業(yè)帶來(lái)的整體影響,一定程度上忽視了不同行業(yè)研究之間所采納的宏觀經(jīng)濟(jì)與物理、轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)假設(shè)之間的一致性,在系統(tǒng)性的反映轉(zhuǎn)型金融背景下中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)方面存在不足。當(dāng)然,也有少量研究采用“自下而上”和“自上而下”相結(jié)合的研究方法,通過(guò)耦合宏觀約束與行業(yè)的能源需求來(lái)研究重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域的減碳路徑。例如,清華大學(xué)通過(guò)耦合“自下而上”的對(duì)各部門(mén)能源消費(fèi)和二氧化碳排放部門(mén)的情景分析模型,以及“自上而下”的宏觀政策模擬模型,實(shí)現(xiàn)各部門(mén)與宏觀模型間的耦合與協(xié)調(diào),設(shè)計(jì)了政策情景、強(qiáng)化政策情景、1.5度情景和2度情景共4種情景,研究了我國(guó)2020-2050年電力、工業(yè)、交通等部門(mén)的中長(zhǎng)期碳排放路徑。王金南等人通過(guò)構(gòu)建耦合自上而下宏觀約束和自下而上的行業(yè)/領(lǐng)域分析預(yù)測(cè)模型,研究了我國(guó)電力、鋼鐵、水泥、鋁冶煉、石化化工、煤化工等6個(gè)重點(diǎn)行業(yè)以及建筑、交通2個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域在2020-2035年的碳達(dá)峰路徑。魏一鳴等人應(yīng)用國(guó)家能源技術(shù)模型(C3IAM/NET模型通過(guò)涵蓋一次能源供應(yīng)、電力、熱力、鋼鐵、水泥、化工)、有色、造紙、農(nóng)業(yè)、建筑、交通、其他工業(yè)等20個(gè)細(xì)分行業(yè)的重點(diǎn)技術(shù),從能源供需系統(tǒng)總成本最優(yōu)的角度動(dòng)態(tài)優(yōu)化2022—2060年的全行業(yè)技術(shù)布局,提出了中國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域的碳排放路徑。但是,盡管這些研究構(gòu)建了能源體系與宏觀經(jīng)濟(jì)之間的交互作用影響,也未能充分考慮非能源行業(yè)的減碳路徑與能源行業(yè)減碳路徑之間的互相影響,多數(shù)也沒(méi)有考慮轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)與物理風(fēng)險(xiǎn)對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的反饋?zhàn)饔?。?-3重點(diǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑研究進(jìn)展來(lái)源研究方法主要情景時(shí)間范圍IEA自下而上的全球能源與氣候(GEC)模型氣候政策情景STEPS和承諾目標(biāo)情景APC2020-2050年NGFS綜合評(píng)估模型有序情景、無(wú)序情景、為時(shí)已晚情景和溫室世界情景等七個(gè)情景2020-2100年BNEF在凈零情景(升溫1.75度情景)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型情景(升溫2.6度情景2020-2050年清華大學(xué)部門(mén)排放模型與宏觀政策模擬模型耦合政策情景、強(qiáng)化政策情景、1.5度情景和2度情景2020-2050年王金南等自下而上的行業(yè)能源模型耦合宏觀約束碳達(dá)峰與碳中和情景2020-2035年魏一鳴等國(guó)家能源技術(shù)模型C3IAM/NET碳達(dá)峰與碳中和情景2022-2060年信息來(lái)源:作者整理綜合現(xiàn)有行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型路徑的國(guó)內(nèi)外研究可以發(fā)現(xiàn),首先,國(guó)別層面的行業(yè)減碳路徑研究主要聚集在當(dāng)前至2050年,重點(diǎn)關(guān)注全球2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)下的行業(yè)路徑。這與我國(guó)2060年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的長(zhǎng)期假設(shè)并不相符。其次,國(guó)別層面行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑研究的情景假設(shè)參數(shù)與我國(guó)實(shí)際情況并不完全適配。在如NGFS的標(biāo)準(zhǔn)情景假設(shè)下的中國(guó)下能源結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中,我國(guó)將快速退煤并且大力發(fā)展核能,明顯高估了我國(guó)核能所占的份額而低估了煤炭在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型扮演的角色,并不符合中國(guó)長(zhǎng)期的發(fā)展預(yù)期。最后,大多數(shù)研究彼此孤立地探索了我國(guó)不同行業(yè)的減排路徑,這些研究缺乏一致性的宏觀假設(shè),也未能考慮轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)和物理風(fēng)險(xiǎn)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和行業(yè)帶來(lái)的影響。即便有少量研究構(gòu)建了能源體系與宏觀經(jīng)濟(jì)之間的交互作用影響,但未能充分考慮非能源行業(yè)的減碳路徑與能源行業(yè)減碳路徑之間的互相影響,多數(shù)也沒(méi)有考慮轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)與物理風(fēng)險(xiǎn)對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響作用,在系統(tǒng)性地反映轉(zhuǎn)型金融背景下中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)方面存在不足。為了給金融機(jī)構(gòu)和咨詢機(jī)構(gòu)等提供評(píng)估高碳企業(yè)轉(zhuǎn)型計(jì)劃的科學(xué)性與先進(jìn)性的參考基準(zhǔn),亟需在NGFS等情景和現(xiàn)有模型基礎(chǔ)之上,綜合考慮宏觀一致性、微觀一致性、轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)和物理風(fēng)險(xiǎn)之間的一致性,研究轉(zhuǎn)型金融背景下反映中國(guó)特色情景和中國(guó)減碳路徑要求的高碳行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑。在綜合考量宏觀一致性(即基于相同的宏觀經(jīng)濟(jì)假設(shè),涵蓋經(jīng)濟(jì)與人口增長(zhǎng)、技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等要素)、微觀一致性(涉及行業(yè)間相互作用關(guān)系)、以及物理與轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)假設(shè)間的一致性要求的基礎(chǔ)上,本研究構(gòu)建了兩個(gè)層面的研究框架:首先,構(gòu)建了中國(guó)節(jié)能降碳動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡模型;其次,設(shè)計(jì)了三個(gè)典型的溫升控制情景,評(píng)估了不同的全球溫升控制目標(biāo)下中國(guó)的碳預(yù)算約束和物理風(fēng)險(xiǎn)的傳導(dǎo)機(jī)制,以全面量化氣候相關(guān)轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)與物理風(fēng)險(xiǎn)對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)部門(mén)的綜合影響。鑒于碳預(yù)算約束將對(duì)中國(guó)能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變路徑產(chǎn)生影響,因此不同的碳預(yù)算約束反映了中國(guó)整體經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)面臨的轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)差異。將上述轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)(碳預(yù)算約束)與物理風(fēng)險(xiǎn)的量化指標(biāo)整合進(jìn)本研究構(gòu)建的基礎(chǔ)IFS-CGE模型,一定程度上能夠揭示在不同氣候溫升情景下中國(guó)高碳行業(yè)的減碳路徑。圖3-1研究框架可計(jì)算一般均衡模型基于一般均衡理論,通過(guò)數(shù)學(xué)模型對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的主要經(jīng)濟(jì)主體(包括消費(fèi)者、企業(yè)、政府、進(jìn)出口市場(chǎng)等)在追求利潤(rùn)或效用最大化等約束條件下的相互作用進(jìn)行抽象化描述,以此來(lái)描繪經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的供給、需求以及市場(chǎng)關(guān)系。該模型已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)政策分析的重要工具,并在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。在能源和碳排放領(lǐng)域,國(guó)際上主流的模型包括由美國(guó)麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的EPPA(EmissionPredictionandPolicyAnalysis)模型、日本國(guó)立環(huán)境研究所開(kāi)發(fā)的AIM/CGE模型以及澳大利亞莫納什大學(xué)政策研究中心開(kāi)發(fā)的MONASH模型,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的中國(guó)能源環(huán)境CGE模型包括了由國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心開(kāi)發(fā)的CGE模型、由北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院開(kāi)發(fā)的IMED|CGE模型、由清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院開(kāi)發(fā)的CHEER模型以及由清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所開(kāi)發(fā)的C-GEM模型等。在具體應(yīng)用方面,能源與碳排放領(lǐng)域CGE模型主要聚焦在以下幾個(gè)方向:一是碳定價(jià)政策分析。碳定價(jià)(包括碳稅與碳交易)是全球廣泛采納的減排政策之一。眾多研究運(yùn)用CGE模型分析了碳稅對(duì)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期影響。例如,Zhang等人(2022年)在中國(guó)的C-GEM模型中引入了碳稅情景,研究結(jié)果表明:到2060年,隨著碳稅的逐步增加,非化石能源的占比可提升至80%以上,并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。Liu等人(2023年)進(jìn)一步分析了碳稅在不同部門(mén)的傳導(dǎo)效應(yīng),發(fā)現(xiàn)重工業(yè)和能源生產(chǎn)部門(mén)對(duì)碳稅最為敏感,而輕工業(yè)和服務(wù)業(yè)的影響相對(duì)較小。這些研究指出,合理的碳稅政策不僅可以減少碳排放,還可以推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。二是可再生能源補(bǔ)貼與能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。為推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,眾多研究運(yùn)用CGE模型分析了可再生能源補(bǔ)貼政策的效果。Shi等人(2023年)在能源CGE模型中模擬了風(fēng)能和光伏補(bǔ)貼對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)補(bǔ)貼政策可以有效增加可再生能源的供給,提高全社會(huì)用電結(jié)構(gòu)中的清潔能源比例。Jiang等人(2024年)通過(guò)結(jié)合碳定價(jià)和可再生能源補(bǔ)貼政策,指出雙重政策能更有效地降低碳排放強(qiáng)度,并推動(dòng)可再生能源的發(fā)展。三是技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。技術(shù)進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要因素。Zhao等人(2023年)運(yùn)用中國(guó)經(jīng)濟(jì)-能源-環(huán)境CGE模型分析了能源技術(shù)進(jìn)步對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果顯示,提高技術(shù)進(jìn)步速度可明顯降低重工業(yè)的碳排放強(qiáng)度,同時(shí)提高能源利用效率和全要素生產(chǎn)率。此外,Nakata和Schmidt(2022年)通過(guò)模型對(duì)比不同產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步速率,發(fā)現(xiàn)發(fā)展低碳技術(shù)在電力和交通部門(mén)的減排潛力最大。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的低碳化與數(shù)字經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展將進(jìn)一步優(yōu)化資源配置。四是國(guó)際碳關(guān)稅的影響。隨著全球氣候政策的加強(qiáng),碳關(guān)稅逐漸成為熱點(diǎn)問(wèn)題。Meng等人(2023年)利用GTAP-E模型分析了歐盟碳關(guān)稅政策對(duì)中國(guó)貿(mào)易的影響,結(jié)果表明碳關(guān)稅將降低中國(guó)對(duì)歐盟的對(duì)美歐碳關(guān)稅政策進(jìn)行了評(píng)估,指出全球碳關(guān)稅可能引發(fā)生產(chǎn)成本上升,并對(duì)發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)負(fù)面影響。研究表明,全球碳關(guān)稅政策對(duì)各國(guó)經(jīng)濟(jì)影響存在較大差異,需通過(guò)政策調(diào)整和技術(shù)升級(jí)提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。五是碳中和路徑模擬。隨著各國(guó)提出碳中和目標(biāo),越來(lái)越多的研究聚焦于碳中和路徑的CGE模擬。Huang等人(2024年)提出的動(dòng)態(tài)CGE模型涵蓋了能源替代、碳捕集技術(shù)、碳稅和可再生能源補(bǔ)貼的多重情景,研究了不同路徑對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、就業(yè)和行業(yè)結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果顯示,在低碳路徑下需要加速電力系統(tǒng)的低碳化、重工業(yè)減排和消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整。通過(guò)模擬碳中和路徑,研究為政府和企業(yè)提供了實(shí)現(xiàn)碳中和的政策選擇和行動(dòng)路線。當(dāng)前,已有部分研究聚焦于高碳行業(yè)的減碳路徑,但在轉(zhuǎn)型金融背景下,如何科學(xué)界定高碳行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑基準(zhǔn),現(xiàn)有研究仍至少存在兩個(gè)方面亟待完善之處,一是將物理風(fēng)險(xiǎn)納入CGE模型中,更全面地考慮轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)與物理風(fēng)險(xiǎn)之間的權(quán)衡;二是基于1.5度、2度、3度溫控目標(biāo)下全球和中國(guó)的碳預(yù)算約束,在CGE模型中充分考慮非能源行業(yè)減碳技術(shù)進(jìn)步與能源行業(yè)結(jié)構(gòu)變化的影響,進(jìn)而模擬多個(gè)高碳行業(yè)的轉(zhuǎn)型軌跡。本研究構(gòu)建的北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院中國(guó)節(jié)能降碳動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡模型(ChinaEnergyConservationandCarbonReductionDynamicComputableGeneralEquilibriumModeloftheInstituteofFinanceandSustainability,全文簡(jiǎn)稱IFS-CGE模型)是一個(gè)用于模擬分析中國(guó)2020年至2060年宏觀經(jīng)濟(jì)和行業(yè)結(jié)構(gòu)的多部門(mén)動(dòng)態(tài)CGE模型。該模型的產(chǎn)業(yè)部門(mén)數(shù)據(jù)基于2020年中國(guó)153部門(mén)投入產(chǎn)出表,而基準(zhǔn)參數(shù)體系主要借鑒自肖明智(2012)所使用的動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡模型。為深入研究中國(guó)能源消耗和碳排放數(shù)據(jù),本研究對(duì)2010年至2024年(部分?jǐn)?shù)據(jù)到2023年)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳盡回顧。在此期間,中國(guó)能源消費(fèi)總體趨勢(shì)表現(xiàn)為從2010年的360,648萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長(zhǎng)至2023年的572,000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤和2024年的596,000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,增長(zhǎng)幅度約為59%和65%,這一變化反映了中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展對(duì)能源需求的增加。具體而言,能源結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了雙重優(yōu)化。首先,化石能源整體占比呈現(xiàn)下降趨勢(shì),從2010年的90.6%降至2023年的82.1%,其中煤炭占比由69.2%顯著下降至55.3%,石油占比由17.4%略微上升至18.3%,而天然氣占比則從4%增至8.5%;其次,電力部門(mén)的新能源替代效應(yīng)顯著,盡管火電總發(fā)電量從2010年的3.3萬(wàn)億度增至2024年的6.3萬(wàn)億度,其占比卻從79%下降至63%,與此同時(shí),以風(fēng)電、光伏為代表的新能源電力無(wú)論在絕對(duì)值還是占比上均有顯著增長(zhǎng),其占比從2%迅速增至18%。由于煤炭的每噸標(biāo)準(zhǔn)煤碳排放量高于石油和天然氣,而新能源電力本身不產(chǎn)生碳排放(其生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放也在持續(xù)下降),因此,盡管中國(guó)能源消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng),但得益于能源結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化,碳排放總量的增長(zhǎng)得到了初步控制。從當(dāng)前至2060年期間,預(yù)計(jì)碳排放的減少將源自多個(gè)層面:首先,中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式從高速轉(zhuǎn)向高質(zhì)量,單位GDP能耗系數(shù)因產(chǎn)業(yè)升級(jí)而持續(xù)下降,導(dǎo)致能源消費(fèi)總量增長(zhǎng)放緩;其次,能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,由于不同能源的直接單位能耗碳排放系數(shù)不同,煤炭、石油等化石能源占比持續(xù)下降,最終通過(guò)全社會(huì)平均單位能耗碳排放系數(shù)的降低得以體現(xiàn);最后,技術(shù)進(jìn)步層面,包括水泥等產(chǎn)業(yè)過(guò)程排放因工藝升級(jí)而降低,以及負(fù)碳技術(shù)的應(yīng)用。在模型架構(gòu)方面,生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用了三重嵌套模式:第一層為L(zhǎng)eontief組合關(guān)系,即中間投入品之間存在穩(wěn)定的投入比例,不存在相互替代關(guān)系;第二層為能源動(dòng)力CES組合,主要涉及化石燃料產(chǎn)品與電力產(chǎn)品在能源動(dòng)力方面的替代關(guān)系,鑒于中國(guó)電氣化的推進(jìn),未來(lái)電力產(chǎn)品將逐漸替代石化燃料產(chǎn)品,兩者之間存在顯著的替代關(guān)系;第三層為三類電力部門(mén)CES組合,由于火電、水電核電、風(fēng)電光伏之間的產(chǎn)品幾乎沒(méi)有區(qū)別(僅在電力時(shí)間上存在差異,例如太陽(yáng)能主要在白天供電,風(fēng)力電力相對(duì)隨機(jī),水電具有季節(jié)性,核電全年滿負(fù)荷運(yùn)行,而火電承擔(dān)電網(wǎng)調(diào)峰職能),三者之間的替代關(guān)系強(qiáng),對(duì)價(jià)格變化的敏感度較高。三重嵌套模式導(dǎo)致了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,首先是“電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)”部門(mén)被細(xì)分為三個(gè)部門(mén):傳統(tǒng)電力、熱力供應(yīng)(煤炭、天然氣電力)、新能源電力1(核能、水電)、新能源電力2(風(fēng)電、太陽(yáng)能及其他)。這三個(gè)新部門(mén)的投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)是“電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)”部門(mén)的總和,但各自具有明顯的區(qū)別,其中傳統(tǒng)電力、熱力供應(yīng)(煤炭、天然氣電力)部門(mén)幾乎占據(jù)了所有煤炭、天然氣、石油的投入;新能源電力1(核能、水電)部門(mén)主要涉及核燃料和固定資產(chǎn)的投入;新能源電力2(風(fēng)電、太陽(yáng)能及其他)主要體現(xiàn)在固定資產(chǎn)投資、輸配電及控制設(shè)備等方面的投入。其次,對(duì)部分類型相似且體量較小的部門(mén)進(jìn)行了合并處理,最終形成了一個(gè)針對(duì)能源分析的2020年139部門(mén)的投入產(chǎn)出表。圖3-2模型生產(chǎn)部門(mén)投入結(jié)構(gòu)本研究構(gòu)建的IFS_CGE模型,其基準(zhǔn)年份是2020年,模擬時(shí)間為2021年至2060年。模型設(shè)定了四種情景,分別是基準(zhǔn)情景(BAU)、1.5度情景、2度情景以及3度情景。表3-1詳細(xì)展示了這四種情景的核心特征及其與國(guó)際主流氣候情景的對(duì)應(yīng)情況2。表3-1本研究四個(gè)情景的核心特征和與國(guó)際氣候情景的對(duì)應(yīng)情況序號(hào)情景核心特征對(duì)應(yīng)SSP對(duì)應(yīng)RCP對(duì)應(yīng)CMIP6對(duì)應(yīng)NGFS1BAU到2100年全球累計(jì)升溫3度以上,且忽略氣候變化帶來(lái)的物理沖擊SSP2RCP4.5SSP2-4.5CurrentPolicies2到2100年全球累計(jì)升溫3度以上SSP2RCP4.5SSP2-4.5CurrentPolicies3到2100年全球累計(jì)升溫2SSP1RCP2.6SSP1-2.6Below2度+NDCs4到2100年全球累計(jì)升溫SSP1RCP1.9SSP1-1.9LowDemand+NetZero2050(1)基準(zhǔn)情景(BAU):此情景假定維持現(xiàn)行政策與技術(shù)趨勢(shì)(SSP2-RCP4.5),模擬結(jié)果表明,到2100年全球氣溫將上升超過(guò)3度。碳排放路徑與NGFS的“現(xiàn)行政策情景”(CurrentPolicies)保持一致,未考慮氣候物理沖擊對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的反饋效應(yīng)。在此情景下,預(yù)計(jì)全球溫室氣體排放量將持續(xù)增長(zhǎng),能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型將緩慢進(jìn)行,缺乏有效的碳定價(jià)機(jī)制,可能導(dǎo)致生態(tài)閾值突破的風(fēng)險(xiǎn)增加。(2)3度情景:此情景與BAU共享相同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑,但加入了對(duì)物理風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。模擬顯示,當(dāng)氣溫上升3度時(shí),將引發(fā)極端氣候事件(例如熱浪頻率增加至80%)、海平面上升以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)量下降等連鎖反應(yīng)。該情景通常用于評(píng)估在高碳鎖定情況下氣候韌性的不足,反映了NGFS“溫室世界”分類中轉(zhuǎn)型滯后與物理風(fēng)險(xiǎn)疊加的脆弱性。(3)2度情景:此情景基于SSP1-RCP2.6低碳路徑,要求在2030年前將碳排放減少28%,并通過(guò)支持綠色產(chǎn)業(yè)與有序退出化石能源實(shí)現(xiàn)2060年累計(jì)碳排放不超過(guò)2500億噸的約束。該路徑與CMIP6的SSP1-2.6組合及NGFS的“低于2度+國(guó)家自主貢獻(xiàn)”情景相對(duì)應(yīng),強(qiáng)調(diào)政策干預(yù)與技術(shù)擴(kuò)散的協(xié)同效應(yīng),但碳預(yù)算仍面臨透支的風(fēng)險(xiǎn)。(4)1.5度情景:此情景采用SSP1-RCP1.9的嚴(yán)格路徑,需要通過(guò)碳稅、行政限產(chǎn)以及低碳零碳轉(zhuǎn)型技術(shù),并將當(dāng)前至2060年的累計(jì)碳排放限制在碳預(yù)算范圍內(nèi),符合NGFS的“低需求+2050凈零”目標(biāo)。該情景要求能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)深度脫碳(可再生能源占比超過(guò)70%),并依賴跨部門(mén)的協(xié)同治理。為了構(gòu)建中國(guó)典型的溫控目標(biāo)情景典型情景下中國(guó)的碳排放路徑,為轉(zhuǎn)型金融中企業(yè)制定轉(zhuǎn)型規(guī)劃和設(shè)立長(zhǎng)期減排目標(biāo)提供參考,本節(jié)首先根據(jù)已有文獻(xiàn)計(jì)算確定了我國(guó)的碳預(yù)算約束。碳預(yù)算指為了限制全球平均氣溫上升到某一特定水平(通常是工業(yè)化前水平上升1.5度或2度)在給定的時(shí)間范圍內(nèi)全球能排放的累計(jì)二氧化碳排放總量,也被稱為剩余的碳排放空間。由于大量研究表明工業(yè)化以來(lái)的人為累積CO2排放和全球表面升溫之間存在近似線性關(guān)系(這種關(guān)系被稱為“累積CO2排放的瞬態(tài)氣候響應(yīng)”(TCRE)),因此,自IPCC發(fā)布《全球1.5度溫升特別報(bào)告》(簡(jiǎn)稱SR1.5)以來(lái),科學(xué)界的主流方法均以TCRE為基礎(chǔ)來(lái)估算不同溫控目標(biāo)下全球未來(lái)剩余的碳預(yù)算。以IPCCAR6報(bào)告和全球碳預(yù)算報(bào)告為代表的權(quán)威研究估算了實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》1.5度和2度目標(biāo)的全球碳預(yù)算(包括了來(lái)自工業(yè)過(guò)程以及土地利用、土地利用變化和林業(yè)(LULUCF)相關(guān)的二氧化碳排放)。根據(jù)IPCCAR6報(bào)告,1850-2019年期間,人類活動(dòng)約釋放了23900億噸CO2,導(dǎo)致全球地表平均溫度較工業(yè)化前水平上升了約1.1度3。報(bào)告估計(jì)4,將全球升溫以50%概率控制在1.5度目標(biāo)內(nèi)(且不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)有限的升溫超調(diào)情況),從2020年起至達(dá)到凈零排放(大概在2050-2055年間)的全球剩余碳預(yù)算僅約為5100億噸;相比之下,2度溫升情景下全球的碳預(yù)算更為寬松:以50%的概率將本世紀(jì)末溫升控制在2度目標(biāo)以內(nèi)的碳預(yù)算約為12100億(從2020年起至凈零碳排放年份(大約在2070-2080年間))??紤]到2020-2023年全球碳排放對(duì)碳預(yù)算的消耗5,我們合理預(yù)估,2024年-2060年間全球1.5度和2度溫升情景下的碳預(yù)算將分別減少至3595億噸和6630億噸6。為了分配有限的碳排放空間(碳預(yù)算),國(guó)內(nèi)外有關(guān)機(jī)構(gòu)和學(xué)者提出了若干典型的碳排放分配方案和分配原則(如表3-2所示)。其中,祖父原則主張按照各國(guó)既有排放的相對(duì)份額來(lái)分配未來(lái)的溫室氣 每10000億噸CO的累積排放量可能導(dǎo)致全球表面溫度上升0.45°C(0.27°C~0.63度)數(shù)據(jù)來(lái)自IPCCAR6-Table3.2《GHG,COemissionsandwarmingcharacteristicsofdifferentmitigationpathwayssubmittedtotheAR6scenariosdatabaseandascategorizedintheclimateassessment》全球2020-2023年累計(jì)碳排放約為1505億噸。根據(jù)IPCCAR6報(bào)告,1.5度溫升情景下全球最早將在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放,而2度溫升情景下全球?qū)⒃?070-2080年間實(shí)現(xiàn)凈零。此處3595億噸是5100億噸減去2020-2023年的累計(jì)碳排放1505億噸,而6630億噸則是在12100億噸減去1505億噸的基礎(chǔ)上,將2024-2080年的碳預(yù)算折算到了2024-2060年這一區(qū)間。體排放權(quán);人均主義原則主張按照各國(guó)人口相對(duì)份額來(lái)分配碳排放權(quán);支付能力原則強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)能力越強(qiáng)的國(guó)家碳減排責(zé)任越大,碳排放權(quán)的分配額度應(yīng)與其經(jīng)濟(jì)規(guī)模掛鉤;排放責(zé)任原則主張氣候變化的未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)與工業(yè)化時(shí)期以來(lái)的歷史累積碳排放有直接關(guān)系,認(rèn)為不同國(guó)家承擔(dān)的碳減排額度與其歷史排放量掛鉤;發(fā)展權(quán)原則在溫室氣體發(fā)展權(quán)(GDRs)框架下,主張基于責(zé)任能力指數(shù)分配減排責(zé)任。表3-2不同分配方案和分配方法分配方案原則方案描述分配碳預(yù)算的方法祖父主權(quán)主張每個(gè)國(guó)家主權(quán)或者經(jīng)濟(jì)體都享有平等的排放溫室氣體的權(quán)利,并且各國(guó)過(guò)去和現(xiàn)有的排放格局構(gòu)成了未來(lái)維持當(dāng)前排放格局的正當(dāng)權(quán)利理由根據(jù)當(dāng)前排放份額分配全球碳預(yù)算人均主義平等地球上的每個(gè)人都享有平等的碳排放發(fā)展權(quán)和免于氣候損害權(quán)根據(jù)各國(guó)的人口數(shù)量比例進(jìn)行分配排放責(zé)任責(zé)任/平等主張溫室氣體減排責(zé)任應(yīng)當(dāng)由那些排放溫室氣體導(dǎo)致全球氣候變化的經(jīng)濟(jì)體分擔(dān)根據(jù)各國(guó)一定時(shí)期內(nèi)(工業(yè)化革命以來(lái))的(人均)累計(jì)碳排放量進(jìn)行分配支付能力能力/需求主張具有更高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)水平的國(guó)家,應(yīng)當(dāng)承擔(dān)更大的氣候減排責(zé)任根據(jù)預(yù)測(cè)年份期間的年人均GDP或者平均GDP進(jìn)行分發(fā)展權(quán)責(zé)任/能力/需求主張基于溫室發(fā)展權(quán)框架,用責(zé)任能力指數(shù)分配減排責(zé)任根據(jù)各國(guó)責(zé)任能力指數(shù)分配減排責(zé)任信息來(lái)源:作者整理基于上述碳預(yù)算的分配原則和指標(biāo),已有文獻(xiàn)對(duì)于2度和1.5度目標(biāo)下中國(guó)的碳預(yù)算總量進(jìn)行了研究,如表3-3所示。例如,王克等提出2度目標(biāo)下中國(guó)在2011-2050年間的碳預(yù)算大致為1500億~4400億噸CO2,1.5度目標(biāo)下約為750億~2500億噸CO2。Williges等人(2022)提出,1.5度目標(biāo)下2017-2050年不同分配原則下為237億~1754億噸;2度目標(biāo)下2017-2050年不同分配原則下為370億噸-2031億噸。然而,這些碳預(yù)算的早期研究成果對(duì)于全球2度和1.5度目標(biāo)下中國(guó)碳預(yù)算的總量、覆蓋時(shí)間、碳排放范圍均缺少一致性。表3-3中國(guó)碳預(yù)算研究綜述文獻(xiàn)來(lái)源中國(guó)碳預(yù)算Pan等人(2020)1.5度目標(biāo)下2011-2100年為2150億噸;2度目標(biāo)下2011-2100年為3200億噸王克等人(2021)2度目標(biāo)下2011-2050年間的碳預(yù)算大致為1500億~4400億噸CO2;1.5度目標(biāo)下約為750億~2500億噸CO2吳立軍等人(2017)2度下中國(guó)2015-2100年的碳預(yù)算為542-5174億噸Williges等人(2022)1.5度目標(biāo)下2017-2050年不同分配原則下為237億噸-1754億噸;2度目標(biāo)下2017-2050年不同分配原則下為370億噸-2031億噸。Gignac(2015)2度目標(biāo)下年若全球分別于2035年和2050年趨同,2014年后中國(guó)的累積碳預(yù)算分別為1970億噸和2140億噸潘勛章(2015)2度目標(biāo)下中國(guó)2011-2050年碳預(yù)算為1500-4400億噸崔學(xué)勤(2016)1.5度目標(biāo)下中國(guó)2011-2050年碳預(yù)算為1000-2200億噸;2度目標(biāo)下中國(guó)2011-2050年碳預(yù)算為1800-3500億噸為克服這一問(wèn)題,本研究也調(diào)研了NGFS第六版NetZero2050情景下的中國(guó)碳排放路徑。2050凈零情景下全球大約會(huì)在2050年實(shí)現(xiàn)凈零,到本世紀(jì)末全球平均溫升大約為1.5度,與本研究的1.5溫升情景定義基本一致。根據(jù)NGFS,1.5溫升目標(biāo)下中國(guó)2020年到2060年的累計(jì)碳預(yù)算,約為1700億噸。而李明煜(2025)基于公平原則的分配框架(該框架結(jié)合了國(guó)際環(huán)境法相關(guān)原則、規(guī)范性理論及量化方法),系統(tǒng)評(píng)估了各國(guó)在《巴黎協(xié)定》1.5度目標(biāo)下的剩余碳預(yù)算。按照公平原則,中國(guó)2022至2050年總CO2分擔(dān)量(碳預(yù)算)應(yīng)為2700億噸。本研究取兩個(gè)研究的平均值,并將時(shí)間覆蓋范圍統(tǒng)一至2020-2060年,則1.5度目標(biāo)下中國(guó)碳預(yù)算總量約為2300億噸7。而關(guān)于2度溫升情景下中國(guó)的碳預(yù)算總量,清華大學(xué)在校準(zhǔn)中國(guó)碳排放清單的基礎(chǔ)上,綜述了國(guó)內(nèi)外多個(gè)有關(guān)中國(guó)2度溫升情景下碳排放路徑的研究成果,由此得到了2度情景下中國(guó)的典型碳排放路徑,簡(jiǎn)稱Tsinghua-CMA二氧化碳排放路徑(詳見(jiàn)圖3-3)。根據(jù)這項(xiàng)研究,2度溫升目標(biāo)下,中國(guó)2020年至2060年的碳預(yù)算總量大約為2500億噸(能源與工業(yè)過(guò)程口徑)。而以本研究1.5度目標(biāo)下中國(guó)碳預(yù)算總量2300噸占全球碳預(yù)算的比重來(lái)推算8,全球2度目標(biāo)2700億噸為2022年后中下中國(guó)2020年后的碳預(yù)算大約為3700億噸。本研究取上述兩個(gè)預(yù)測(cè)值的區(qū)間值,則2度目標(biāo)下中國(guó)2020-2060年的碳預(yù)算總量為2500-3700億噸。圖3-32度溫升情景下中國(guó)2020-2060年的碳排放路徑預(yù)測(cè)全球氣溫變化對(duì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)主要分為物理風(fēng)險(xiǎn)和轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)(Board,F.S.,2017,Batten,2018,Boirardetal.,2020)。物理風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)極端天氣事件(急性物理風(fēng)險(xiǎn))和全球逐漸變暖(慢性物理風(fēng)險(xiǎn))兩種方式對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生損害(Batten,2018,Boirardetal.,2020)。根據(jù)世界氣象組織的定義,極端天氣事件是指在特定地點(diǎn)和時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的罕見(jiàn)事件,其在強(qiáng)度、位置、時(shí)間或范圍上具有異常特征。它們包括某些氣象變量的極端值,例如大量降水(如洪水)、高
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