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《2018中国能源报告:能源密集型部门绿色转型研究》正式出版

  能源密集型部门的绿色发展是实现可持续发展、建设生态文明的重要内容。能源密集型部门包括钢铁、有色、建材、化工、电力、交通等部门。我国公共建筑和居民家庭用能量将持续增长,建筑部门也纳入能源密集型部门。

  《中国能源报告(2018):能源密集型部门绿色转型研究》作为《中国能源报告》系列研究报告的第七卷,是北京理工大学能源与环境政策研究中心团队成员在长期研究过程中对近年来中国能源密集型部门绿色转型过程中的相关重大问题形成的总结。期望本书的出版,能使中国能源密集型部门绿色转型相关问题得到国内外学术界和政府相关部门更多的重视,并提供系统性和整体性的研究。本书以能源经济为主线,围绕以下问题展开研究。

  (1)深入分析了中国能源密集型部门绿色转型的机遇和挑战。从宏观经济的角度分析了需求侧和供给侧等因素对于能源密集型部门发展的影响,指出并分析“绿色发展”可能对能源密集型部门带来的长远影响。

图1 能源密集型部门发展概要

 

  (2)提出了能源密集型部门绿色发展的度量指标和评估方法。综合能源密集型部门绿色发展与联合国可持续发展目标,分析了能源密集型部门绿色发展现状;建立了基于经济、社会及环境维度的多指标能源密集型部门绿色发展评估体系;对标了国内外能源密集型部门绿色发展水平,发现中国的绿色发展水平与世界最佳水平仍有差距。此外,针对包括电力、钢铁、水泥、化工和交通等代表性能源密集型部门进行了绿色发展评估与国际比较分析。

图2 能源密集型部门绿色发展相关的可持续发展目标

  

  (3)探究了社会经济绿色转型对能源密集型产品和服务的需求及影响。描绘了中国社会经济发展图景,定量分析了电力、钢铁、水泥、化工、交通部门产品与服务的需求及影响。研究发现,社会经济绿色转型是中国能源密集型产品和服务需求下降或增速放缓的重要因素。

 

 

图3 政策发展情景下中国电力需求量预测(2015~2050年)

 

图4 各情景下的水泥产量(2010~2050年)

 

图5 乙烯未来产量预测值(2000~2050年) 

 

图6 各社会经济情境下城市间客运结构预测(2015~2050年)

 

  (4)探讨了中国电力行业绿色转型的路径选择及潜力。基于中国电力消费、发电结构、供电煤耗、污染物排放及绿色转型政策的发展现状,评估了中国各区域电力行业绿色转型的潜力和效果。研究发现,若仅推广先进的煤电、核电技术,可在一定程度上降低能耗和排放;若实施能源替代并降低可再生能源发电技术投资成本,2035 年后风电和太阳能发电技术会更具成本优势并将迅速发展,其成本下降越快,对电力行业绿色转型的推动作用越明显。

表1 中等电力需求情景下电力行业技术发展路径

 

表2 电力需求控制情景下电力行业技术发展路径

 

  (5)探讨了中国钢铁行业绿色转型的技术布局问题。分析了淘汰落后产能、调整生产结构、发展低碳技术三种绿色转型策略对钢铁行业节能减排的效果,并分析了钢铁行业综合绿色政策发展潜力和效果。研究表明,淘汰落后产能政策可大幅提高行业能效,发展短流程炼钢将优化钢铁生产结构,节能技术的改造可实现能源回收利用,利用技术创新促使钢铁行业排放尽快达峰。在发展短流程过程中,还应重视有毒重金属防治。

图7 NET-IS模型研究框架

National energy technology model/Iron and Steel (NET-IS)

 

图8 中需求+强化政策情景下钢铁行业的节能技术发展路径(2015~2050年)


  (6)探讨了中国水泥行业绿色转型问题。量化分析了推广先进技术,使用替代燃料及发展原料替代等绿色转型策略对水泥行业绿色转型产生的影响;分析了水泥行业绿色转型的潜力及综合效果。研究表明,短期推广先进节能减排技术是最优的发展策略,节能减排潜力最大;推广先进技术可有效实现节能减排;使用替代燃料可促进节能减排与危废处理协同发展;发展原料替代降低水泥最高过程排放量。

 

图9 中等需求情景下水泥绿色转型发展路径(2018~2050年)

 

  (7)探讨了中国化工行业绿色转型问题。评估了调整生产方式、改善原料结构、优化生产工艺等策略下化工行业绿色转型的效果。研究发现,化工行业绿色转型需依托于生产方式清洁化转变、原料结构轻质化发展和生产技术先进化推进等。

图10 不同生产方式情景下几种污染物的排放情况(2015~2050年)

  (8)探讨了中国客运交通部门绿色转型问题。评估了交通客运部门发展高效车辆技术、优化客运结构、推广应用清洁燃料及综合实施交通能源措施下的节能减排效果,并提出了未来中国客运交通部门绿色转型发展路径。优化运输结构节能减排效果显着,需优先推行。

图11 不同客运需求情景下城际客运交通能耗情况及对比

 

  (9)探讨了中国建筑部门绿色转型问题。从城镇化、经济转型、居民用能行为、建筑能效等方面分析了我国建筑部门发展现状,定量分析了建筑能耗影响因素,评估了建筑部门绿色转型潜力。研究结果表明,中国建筑能耗有望在2040 年左右达峰,能耗强度下降节能潜力大。

图12 中国历史建筑能耗及未来增长情况(2010~2050年)

 

 

图13 能耗强度情景分析

 

  (10)重点关注了中国工业、交通、建筑和电力等部门的绿色技术,集中分析了非常规天然气、交通生物燃料、核能发电、分布式发电、储能、全球能源互联网、工业绿色工艺、电动汽车、绿色建筑和碳捕集利用与封存等重要能源技术,为中国能源密集型部门的重大技术选择和科技战略规划提供了参考。 

  (11)模拟了中国能源密集型部门绿色转型的政策。从全局经济视角,对电力、交通、化工部门重要转型措施的社会经济影响展开了探讨和比较分析。研究发现,随着电价的有序放开,在相同电力减排目标下,全国碳减排量逐渐增大,减排效率不断提高。无论是电力部门还是全国层面,边际减排成本随着电价管制的放开在逐渐降低;电动汽车的减排效果直接取决于发电结构。保持电动汽车补贴、提高电力清洁度对促进电动汽车推广收效甚微,提高电动汽车接受程度将起到长期的推广促进作用。碳捕集和封存(carbon capture and storage,CCS)技术的应用对于中国的碳减排作用较为明显,但是也会带来经济损失。化工行业在提高出口关税、取消出口退税、降低进口关税三种调整方案下,均可降低碳排放量,但无法实现化工行业碳强度目标。同时,降低进口关税对经济影响最大,取消出口退税影响最小,提高出口关税对化工各细分部门冲击最大,各调整方案下均应重点关注石油化工;碳税的实施对中国碳减排作用明显,但同时会造成经济损失。

 

  回顾过去,全球政治经济发展出现了新情况。国际贸易条件恶化、OPEC 协议减产至少在短期内显现效果、美国原油出口解禁并退出《巴黎协定》、各国正酝酿或已出台燃油车禁售时间表,世界能源需求增长有所加快、可再生能源快速发展、“一带一路”能源合作持续推进。中国节能减排工作取得了重要进展,煤炭消费比重持续下降,清洁能源发电比例持续上升,“4045”强度目标提前实现。

  展望未来,世界经济将在激烈动荡中前行,政治冲突有可能加剧,能源贸易格局继续发生变化。中国社会经济进入了新时代,经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。高质量发展必然要求提供更多高附加值的产品和服务,也必然要求继续逐步淘汰相对落后的存量产能,这既是能源密集型部门绿色转型的重大机遇,也是重大挑战。

  能源密集型部门绿色转型受到国际社会和学术界的广泛关注。钢铁、有色、建材、化工、电力、交通、建筑等能源密集型部门的绿色转型既是当前打好污染防治攻坚战的关键,也是长远建设生态文明的重中之重。本书是《中国能源报告》系列研究报告的第七卷。在新的时代背景下,本报告总结并提炼了世界和中国能源的发展态势及出现的新特征,系统分析了“绿色发展”对能源密集型部门的长远影响。在综合评估能源密集型产品和服务需求的基础上,本书对电力、钢铁、水泥、化工、交通、建筑等部门的绿色转型开展研究,并探讨了有关的能源技术、能源政策等问题。

   《中国能源报告》是系列研究报告,自2006 年以来,每两年出版一卷。根据国际和国内能源发展形势的变化,每卷选择不同主题,开展有针对性的研究。