中國工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展路徑研究

大氣網(wǎng)訊:中國政府承諾CO2排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。在工業(yè)部門深化應(yīng)對氣候變化和全面推進綠色轉(zhuǎn)型的背景下，數(shù)量龐大的工業(yè)園區(qū)已然成為“十四五”乃至今后一個時期工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)科學、精準碳減排的關(guān)鍵靶點。本研究首先剖析了中國工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與機遇；進而以2015年為基準年，面向2035和2050年美麗中國建設(shè)兩階段戰(zhàn)略目標，研究提出了工業(yè)園區(qū)碳減排的目標、路徑和潛力，以期為園區(qū)深化低碳發(fā)展提供決策參考。研究顯示，2015年中國工業(yè)園區(qū)CO2排放總量約為28億噸，占全國總排放量的31%。通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能效提升、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、碳捕集等低碳路徑，2015—2050年全國園區(qū)預期可減排CO218億噸，在2015年基礎(chǔ)上減排60%以上；其中，2015—2035年減排8億噸，2035—2050年減排10億噸。

引言

《巴黎協(xié)定》確立的2℃溫控目標為全球經(jīng)濟體的低碳發(fā)展提出了迫切要求，全球氣候變化已成為威脅人類可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)之一，新冠疫情的沖擊更強調(diào)了重新思考人類發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)和諧共處的必要性。自19世紀末工業(yè)化進程飛速推進至今，工業(yè)系統(tǒng)始終是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支柱。中國作為全球最大的碳排放國，在應(yīng)對氣候變化中責任重大。2020年9月，中國政府承諾將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，CO2排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。實現(xiàn)碳達峰、碳中和的中長期氣候目標已成為中國重大戰(zhàn)略。

2017年，中國工業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的34%，工業(yè)能源消費占全國能源消費總量的66%，可見工業(yè)是落實溫室氣體減排的重點領(lǐng)域，工業(yè)節(jié)能減碳對于緩解氣候變化具有重要作用。工業(yè)園區(qū)是中國建設(shè)綠色制造體系、實施制造業(yè)強國戰(zhàn)略最重要、最廣泛的載體，承擔了密集的工業(yè)生產(chǎn)活動，是中國雙循環(huán)發(fā)展的重要源動力，也將成為落實中國自主貢獻目標和實現(xiàn)精準減排的關(guān)鍵落腳點。尤其在當前至2035年大力推進生態(tài)文明建設(shè)的大戰(zhàn)略下，工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展也是實現(xiàn)國家“生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國目標基本實現(xiàn)”宏偉目標的內(nèi)在要求和重要途徑。

建設(shè)工業(yè)園區(qū)是全球工業(yè)發(fā)展的普遍現(xiàn)象，工業(yè)園區(qū)以企業(yè)集聚和基礎(chǔ)設(shè)施共享為重要共性特征。中國工業(yè)園區(qū)建設(shè)始于1979年，是改革開放的一項重大創(chuàng)舉，經(jīng)過40多年由點到面、由沿海向內(nèi)地的推進式發(fā)展，工業(yè)園區(qū)已遍布全國各地，成為重要的工業(yè)生產(chǎn)空間和布局方式，也是工業(yè)化和城市化發(fā)展的重要載體。根據(jù)工業(yè)園區(qū)所屬級別不同，可分為國家級工業(yè)園區(qū)、省級工業(yè)園區(qū)和其他工業(yè)園區(qū)。目前，我國共有國家級和省級工業(yè)園區(qū)2543家，多數(shù)位于環(huán)渤海、長三角、珠三角一帶，貢獻了全國工業(yè)產(chǎn)值的50%以上。工業(yè)園區(qū)通過低碳轉(zhuǎn)型實現(xiàn)碳達峰，既是園區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，又將在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)對全球氣候變化、落實全球溫升控制目標中發(fā)揮關(guān)鍵效能。因而，在工業(yè)園區(qū)發(fā)展邁入“不惑之年”的當下，低碳轉(zhuǎn)型有望破局“中年危機”。

中國工業(yè)園區(qū)的低碳發(fā)展始于“十一五”時期，自2006年以來，中國陸續(xù)出臺并實施了一系列工業(yè)園區(qū)低碳政策。2009年原環(huán)境保護部下發(fā)《關(guān)于在國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)中加強發(fā)展低碳經(jīng)濟的通知》，決定自2010年起將發(fā)展低碳經(jīng)濟作為重點納入生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)建設(shè)內(nèi)容。2011年起，中國政府開始著重關(guān)注工業(yè)園區(qū)的低碳發(fā)展，在“十二五”規(guī)劃等綱領(lǐng)性政策推動下，采取了若干重大舉措落實碳政策和能源政策。2013年，工信部和發(fā)展改革委聯(lián)合推進低碳工業(yè)園區(qū)試點建設(shè)；2014年，《國家應(yīng)對氣候變化規(guī)劃（2014—2020年）》提出到2020年建成150家左右低碳示范園區(qū)；2016年，工信部發(fā)布《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》，再次強調(diào)了工業(yè)園區(qū)低碳化轉(zhuǎn)型，并要求部分園區(qū)率先達到碳排放峰值。

中國工業(yè)園區(qū)數(shù)量多、種類廣、發(fā)展階段各異，工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展對于緩解全球氣候變化具有重要作用。然而，目前絕大多數(shù)工業(yè)園區(qū)碳排放底數(shù)不清，減排路徑不明。由于中國工業(yè)園區(qū)在國家統(tǒng)計體系中不是獨立的統(tǒng)計單元，缺乏邊界清晰、標準統(tǒng)一、準備可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，導致工業(yè)園區(qū)溫室氣體排放核算方法不統(tǒng)一，排放現(xiàn)狀與特征尚不清晰。碳排放底數(shù)不清進而導致工業(yè)園區(qū)共性和針對性的溫室氣體減排路徑、減排潛力、成本效益以及在應(yīng)對全球氣候變化中的預期貢獻尚不明確。本研究旨在定量揭示中國工業(yè)園區(qū)碳減排路徑，為實現(xiàn)全球氣候目標和中國工業(yè)綠色發(fā)展提供決策支撐。

01方法與數(shù)據(jù)

1.1基于生命周期視角的園區(qū)溫室氣體核算方法

溫室氣體排放核算在國家層面、區(qū)域?qū)用婧统鞘袑用嬉咽謴V泛。然而在園區(qū)層面，僅有為數(shù)不多的工業(yè)園區(qū)溫室氣體排放與減排案例研究，如蘇州工業(yè)園區(qū)、北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、沈陽經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。目前，園區(qū)相關(guān)研究所采用的溫室氣體核算方法主要從消費端視角出發(fā)，大多遵循世界資源研究所發(fā)布的核算導則，該導則按照溫室氣體排放來源的不同，將排放劃分為范圍1～3。對于工業(yè)園區(qū)而言，范圍1排放指園區(qū)邊界內(nèi)的溫室氣體排放，如燃料燃燒和工業(yè)過程的排放，是園區(qū)的直接排放；范圍2排放指外購電力和熱力等二次能源的加工轉(zhuǎn)換過程排放，是園區(qū)的間接排放；范圍3排放指除范圍1和范圍2的所有間接排放，包括價值鏈上游和下游的排放，如外購原材料的生產(chǎn)過程排放，熱力、電力生產(chǎn)上游的煤炭開采運輸過程排放、廢棄物園區(qū)外處理處置排放。

為分析大樣本工業(yè)園區(qū)的溫室氣體排放特征，劃定統(tǒng)一的核算對象和范圍是開展研究的重要基礎(chǔ)。能源消費導致的溫室氣體排放約占全球總排放的60%，相關(guān)研究顯示能源利用是工業(yè)園區(qū)碳排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。能源相關(guān)溫室氣體排放包括燃料燃燒產(chǎn)生的直接排放，以及燃料生產(chǎn)運輸，外購電力、熱力的生產(chǎn)和傳輸?shù)壬嫌芜^程產(chǎn)生的間接排放。上述蘇州工業(yè)園區(qū)、北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)和沈陽經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的能源相關(guān)溫室氣體排放分別占總排放的94%、97%和62%。此外，其他研究也顯示能源相關(guān)溫室氣體排放在工業(yè)園區(qū)總排放中占主導地位。上述結(jié)論均表明能源相關(guān)溫室氣體排放是工業(yè)園區(qū)排放的最主要組成部分。工業(yè)園區(qū)其他排放，特別是工業(yè)過程的直接排放和外購原材料的間接排放，由于不同工業(yè)園區(qū)主導產(chǎn)業(yè)的差異性，使得開展生命周期溫室氣體排放核算所必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搜集存在復雜度高、耗時長、數(shù)據(jù)不可獲得等實際困難。因此，在核算大樣本工業(yè)園區(qū)的溫室氣體排放時，為保證核算范圍的一致性和排放量的可比性，能源相關(guān)溫室氣體排放宜作為主要考察對象。

近年來，從生命周期視角追溯產(chǎn)業(yè)鏈的上下游環(huán)節(jié)，識別間接溫室氣體排放已成為研究熱點，例如能源生產(chǎn)、材料制造、區(qū)域貿(mào)易的隱含溫室氣體排放受到越來越多的關(guān)注。同時將直接和間接排放納入溫室氣體核算范圍，有利于客觀地厘清園區(qū)的排放責任和未來削減空間。本研究基于生命周期視角核算工業(yè)園區(qū)能源相關(guān)溫室氣體排放，將調(diào)研所得的工業(yè)園區(qū)實景能耗數(shù)據(jù)與生命周期評價背景數(shù)據(jù)進行結(jié)合，核算方法細節(jié)可參見本研究團隊的前期工作。背景數(shù)據(jù)取自中國生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（Chinese Life Cycle Database），該數(shù)據(jù)庫是面向中國實際生產(chǎn)過程的本土化數(shù)據(jù)庫，已廣泛應(yīng)用于中國環(huán)境問題的相關(guān)研究。工業(yè)園區(qū)直接排放為地理邊界內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的排放，對應(yīng)世界資源研究所核算導則中范圍1排放的主要部分；間接排放為工業(yè)園區(qū)能源消費相關(guān)的燃料生產(chǎn)和運輸、外購二次能源生產(chǎn)和運輸?shù)冗^程的溫室氣體排放，涵蓋范圍2和部分范圍3排放。工業(yè)園區(qū)加工轉(zhuǎn)換產(chǎn)出的二次能源相關(guān)排放將從園區(qū)排放中扣除，即核算范圍是工業(yè)園區(qū)負有實際責任的凈排放。溫室氣體考慮CO2、CH4和N2O共3種主要溫室氣體，按各自的100年全球變暖潛勢（1，28，265）折算為CO2當量。溫室氣體核算中，CO2排放包括礦物源排放和生物源排放，前者是將脫離全球碳循環(huán)且儲存在礦物能源中的CO2釋放到大氣中，而后者本身是碳循環(huán)的一部分，對大氣的影響是中和的。與大多數(shù)核算工作一致，本研究只將礦物源CO2排放納入核算范圍。

1.2基于指數(shù)分解的園區(qū)碳減排潛力評價方法

在實現(xiàn)2℃全球溫控目標和中國自主貢獻目標的雙重壓力下，極為有限的碳預算給中國工業(yè)園區(qū)高質(zhì)量發(fā)展提出了更嚴格的要求，探究中國工業(yè)園區(qū)中長期低碳發(fā)展路徑尤為關(guān)鍵。根據(jù)能源基金會近期發(fā)布的《中國碳中和綜合報告2020》，在2℃溫控目標下中國工業(yè)部門2035年和2050年CO2排放總量相比2015年需分別下降20%～35%和50%～80%。

以2015年中國工業(yè)園區(qū)CO2排放量為基準，工業(yè)園區(qū)2015—2035年和2015—2050年CO2排放量削減幅度參考《中國碳中和綜合報告2020》工業(yè)部門降幅區(qū)間的中位數(shù)28%和65%作為工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展的基本目標，進而研究工業(yè)園區(qū)未來減排路徑。從工業(yè)系統(tǒng)和能源系統(tǒng)角度出發(fā)，結(jié)合供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)進行分析，工業(yè)園區(qū)碳減排路徑主要涵蓋以下方面：①產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，降低高耗能行業(yè)比例；②能效提升，涉及技術(shù)節(jié)能和能源產(chǎn)出率提升；③能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加風能、光能、氫能、生物質(zhì)能、工業(yè)余熱、生活垃圾與污泥在能源消費中的比例；④碳捕集、利用與封存（Carbon Capture, Utilization, and Storage， CCUS）?；谏鲜鎏紲p排路徑，需在2035年和2050年將全國工業(yè)園區(qū)CO2排放量分別控制在20.3億噸和9.9億噸以內(nèi)。換言之，全國工業(yè)園區(qū)在2015—2035年和2035—2050年預期將至少減排CO27.9億噸和10.4億噸。

基于上述四種碳減排路徑，并充分考慮不同工業(yè)增速下的園區(qū)經(jīng)濟發(fā)展情景，研究采用指數(shù)分解法進一步量化識別各路徑的減排效果。指數(shù)分解分析和結(jié)構(gòu)分解分析是目前廣泛應(yīng)用的兩種分解分析法，在識別多種社會經(jīng)濟驅(qū)動力環(huán)境響應(yīng)的相關(guān)研究中具有良好效果。指數(shù)分解法與結(jié)構(gòu)分解法相比，前者不依賴投入產(chǎn)出表，更適用于量化分析園區(qū)層面的時間序列數(shù)據(jù)。具體地，本研究選用對數(shù)平均迪氏指數(shù)法（Logarithmic Mean DivisiaIndex， LMDI），其具有路徑獨立、加總一致等優(yōu)點，在碳排放驅(qū)動力分析等政策研究中被廣泛采用。本研究將2015—2050年的時間跨度劃分為：第一階段以2015年為基準年，2035年作為目標年；第二階段以2035年為基準年，2050年作為目標年。進而，分別運用LMDI分解法定量識別經(jīng)濟增長帶來的碳增量以及四種減排路徑（產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與能效提升、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、CCUS、區(qū)域電網(wǎng)混合電力碳強度下降）的碳減排潛力。

中國工業(yè)園區(qū)CO2排放量驅(qū)動因子分解參考Kaya公式，可分解為經(jīng)濟總量、能耗強度、能源結(jié)構(gòu)、能源碳強度等因子相乘的形式，見式（1）。其中，C表示CO2排放量（萬噸），Ci表示第i種能源的排放量；IAV為工業(yè)增加值（億元）；EI為能源強度（噸標準煤/萬元）；ESi表示能源結(jié)構(gòu)，即第i種能源所占份額；EFi表示第i種能源的生命周期碳排放因子（噸/噸標準煤）；i=1…6，依次表示煤、石油、天然氣、電力、熱力、非化石能源（垃圾、生物質(zhì)和污泥、余熱、風、光、氫等），具體如表2所示。

采用LMDI分解法，將基準年T0到目標年T期間的CO2排放量變化分解為上述各因子引起的變化量之和，見式（2）。其中，ΔCIAV、ΔCEI、ΔCES、ΔCEF分別代表工業(yè)增加值增長、能源強度下降、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和碳排放因子改變導致的CO2排放量變化，ΔCEF可進一步分解為CCUS覆蓋率增加和電網(wǎng)碳強度下降帶來的碳排放變化量，即ΔCCCUS和ΔCGrid。

根據(jù)中國工業(yè)增加值歷史數(shù)據(jù)，2019年全國工業(yè)增加值同比增長5.3%，2014—2019年工業(yè)增加值年均增長率為6.3%，工業(yè)增加值增速在未來一段時期將逐步放緩進而保持相對穩(wěn)定。本研究設(shè)置低、高增速兩種情景：低增速情景下，2015—2035年全國工業(yè)園區(qū)的工業(yè)增加值年均增長3%，2035—2050年均增長1.5%；高增速情景下，2015—2035年全國工業(yè)園區(qū)的工業(yè)增加值年均增長5%，2035—2050年均增長3%。

四種碳減排路徑的相關(guān)參數(shù)設(shè)置見表1。首先，能耗強度是單位工業(yè)增加值的綜合能耗，反映了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和能效提升的雙重作用，參考值采用《國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)標準（HJ274—2015）》，即低增速情景下2035年全國工業(yè)園區(qū)平均能耗強度達到生態(tài)工業(yè)園區(qū)水平，2050年在2035年基礎(chǔ)上降低10%；高增速情景能耗強度水準略高于低增速情景。

在能源結(jié)構(gòu)方面，生活垃圾、生物質(zhì)和污泥、余熱、風、光、氫等非化石能源占比預期將顯著提升。具體地，根據(jù)《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，生活垃圾焚燒和生物質(zhì)的發(fā)電裝機容量在2015—2020年將分別增長60%和32%，同時考慮到工業(yè)園區(qū)將污水處理廠污泥進行摻燒的工程應(yīng)用不斷增加（如蘇州工業(yè)園區(qū)、上虞經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)等），因此本研究設(shè)定兩種情景下2035年的生活垃圾、生物質(zhì)（含污泥）的比例將分別提升至1%和1.5%，至2050年保持不變。相似地，《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》和工業(yè)園區(qū)實踐案例均明確了工業(yè)余熱的回收利用率將在未來一段時間內(nèi)顯著提升，因此設(shè)定余熱在兩種情景下2015—2035年從0.7%的占比均提升至2%。根據(jù)《國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)標準（HJ274—2015）》，可再生能源使用比例至少達到9%，本研究取最低值，即高增速情景下到2035年全國工業(yè)園區(qū)風電、光電平均各占比4.5%，低增速情景下風電、光電各占比3%，至2050年保持不變。參考《中國碳中和綜合報告2020》，工業(yè)生產(chǎn)過程將更多使用零碳氫能作為替代能源，其占比在2050年將提升至3%～18%。本研究參考此取值范圍以及工業(yè)園區(qū)減排總量限值，以1%作為步長，分別試算得出了實現(xiàn)減排目標下2035年和2050年園區(qū)氫能的最低占比，并假設(shè)零碳氫能的生命周期碳排放因子為零。上述非化石燃料占比提升將直接削減園區(qū)能源結(jié)構(gòu)中的能源所占份額。

《中國電力行業(yè)2019年度發(fā)展報告》顯示，2018年燃煤發(fā)電占全國發(fā)電量的64%，結(jié)合《中國碳中和綜合報告2020》中CCUS至2035年和2050年分別覆蓋化石燃料設(shè)施的30%～65%和70%～85%的情景設(shè)置，據(jù)此設(shè)定高、低增速情景下工業(yè)園區(qū)CCUS覆蓋率（表1），其中2035年CCUS僅作用于燃煤設(shè)施，2050年擴展至燃氣、燃油等設(shè)施；相應(yīng)地，結(jié)合全國CCUS覆蓋率和煤電占比，可推算出電網(wǎng)混合電力碳強度降幅，如表1所示。各年份能源結(jié)構(gòu)和分品種能源的直接、間接CO2排放因子在表2中列出。其中，直接排放因子參考世界資源研究所發(fā)布的《GHG Protocol Tool for Energy Consumption in China（V2.1）》；間接排放因子涵蓋能源開采、生產(chǎn)、運輸（傳輸）等上游環(huán)節(jié)的碳排放，取值參考中國生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

表2所列的煤及其制品、石油及其制品為能源大類，其對應(yīng)的總體碳排放因子與各細分品種的排放因子和消費結(jié)構(gòu)均相關(guān)，例如負的間接排放因子源于此類能源加工轉(zhuǎn)換產(chǎn)出的二次能源品種大量凈輸出。各細分品種的碳排放因子可參考上述數(shù)據(jù)源。

02結(jié)果與討論

2.1中國工業(yè)園區(qū)碳排放總量

2543家園區(qū)中，國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)（以下簡稱國家經(jīng)開區(qū)）共218家，是中國工業(yè)園區(qū)中發(fā)展相對成熟和領(lǐng)先的一批，具有較好的經(jīng)濟績效，數(shù)據(jù)可得性和可靠性也較高。本團隊前期研究中，采集了213家國家經(jīng)開區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，此213家園區(qū)在2015年GDP總計達到7.6萬億元，占同年全國GDP的11%。前期研究基于園區(qū)分品種能耗數(shù)據(jù)清單，核算得出213家國家經(jīng)開區(qū)在2015年能源消費總計3.9億噸標準煤，占同年全國能源消費總量的10%。其中，燃煤消耗占能源總消費量的74%，明顯超過同年中國工業(yè)部門的燃煤消費份額（56%）；原油和天然氣的份額分別為36%和8%，排名第二、三位。213家園區(qū)能源消費品種的多樣化特征明顯，非常規(guī)能源如余熱、生物質(zhì)、生活垃圾、煤矸石、工業(yè)固廢已實現(xiàn)一定程度利用，然而其總份額僅為2%，表明園區(qū)的低碳能源發(fā)展還有很大提升空間。2015年，213家國家經(jīng)開區(qū)的溫室氣體直接排放（園區(qū)邊界內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的排放）和間接排放（園區(qū)所用燃料的上游生產(chǎn)運輸過程排放和外購二次能源的生產(chǎn)運輸過程排放）分別為10.4億噸和1.8億噸CO2當量，各占總排放的85%和15%。間接排放占比不可忽略，園區(qū)低碳化發(fā)展中對間接排放的責任和減排義務(wù)同樣需要加以關(guān)注。

進一步分析來看，213家國家級經(jīng)開區(qū)2015年工業(yè)增加值為4.7萬億元，CO2總排放量為11.3億噸，其單位工業(yè)增加值CO2排放平均為2.4噸/萬元。按照工信部《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃（2011—2015年）》發(fā)布的數(shù)據(jù)，“十一五”期間中國工業(yè)園區(qū)貢獻了全國工業(yè)產(chǎn)出的50%以上。按50%估計，2015年全國工業(yè)園區(qū)的工業(yè)增加值約達11.7萬億元，進一步按上述2.4噸/萬元排放強度估算，全國工業(yè)園區(qū)的CO2排放量約為28.2億噸。根據(jù)國際能源署數(shù)據(jù)，中國2015年能源相關(guān)CO2排放量為91.4億噸，由此初步判斷工業(yè)園區(qū)貢獻了全國CO2排放的31%，占比相當顯著。隨著近年來工業(yè)企業(yè)入園率逐步提升，例如至2020年許多地區(qū)的化工企業(yè)入園率已達到80%，工業(yè)園區(qū)碳排放在全國的貢獻率未來將持續(xù)攀升，明確工業(yè)園區(qū)碳減排路徑并推廣行之有效的碳減排措施已刻不容緩。

2.2中國工業(yè)園區(qū)碳減排潛力

兩種經(jīng)濟增速情景下，中國工業(yè)園區(qū)面向2035年和2050年的排放量和四種碳減排途徑各自的減排潛力分別見圖1和圖2?？傮w來看，未來園區(qū)經(jīng)濟增長帶來的碳排放新增量仍將十分顯著，但通過四種減排途徑有望將其抵消并實現(xiàn)凈減排，即實現(xiàn)2015—2035年和2035—2050年分別減排28%和51%的目標。

具體而言，2015—2035年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與能效提升（即單位工業(yè)增加值產(chǎn)出的能耗下降）的碳減排潛力最為顯著，提高非化石能源占比和增加CCUS應(yīng)用也可帶來可觀的碳減排潛力。電網(wǎng)碳強度下降的減排效果并不明顯，這是由于園區(qū)從電網(wǎng)凈輸入電力在園區(qū)總體能源消費中占比有限，僅不足3%，即園區(qū)物理邊界內(nèi)自備的能源基礎(chǔ)設(shè)施在2015年已基本能實現(xiàn)電力的自給自足。此外，從生命周期碳排放因子來看，由于電力的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、傳輸過程中的損耗較大，對于園區(qū)這一直接耗電量較大的經(jīng)濟體而言，由本地生產(chǎn)電力并實施大用戶直供實現(xiàn)就地消納，將具有更好的低碳績效。從時間跨度來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能效提升、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化在2035—2050年的減排潛力將明顯減小，表明至2035年此三方面的碳減排潛力基本能充分釋放，遠期的深度減排需主要依靠持續(xù)推進工業(yè)生產(chǎn)活動中的系統(tǒng)優(yōu)化、區(qū)域?qū)用娴漠a(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化和末端針對性的CCUS來進一步完成總體碳減排目標。

進一步，將能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的碳減排潛力分解為生活垃圾、生物質(zhì)和污泥、余熱、風、光、氫等六種能源，研究各自的減排貢獻。針對特定基準年和目標年，本研究采用下述取值作為每種能源在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化碳減排總量中的貢獻權(quán)重：某種能源的增長份額÷非化石能源總增長份額×（1-某種能源的碳排放因子÷煤的碳排放因子），進一步得到表3所示的六種非化石能源占比提升相應(yīng)的碳減排貢獻。

結(jié)果顯示，預期碳減排貢獻最顯著的依次為氫能、風電、光伏，此三者在2015—2035年的減排貢獻率總計可達79%～84%，尤其氫能在2035—2050年可貢獻100%的減排潛力，是通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)深度減排最有潛力的措施。垃圾、生物質(zhì)和污泥、余熱三類非常規(guī)能源由于在能源結(jié)構(gòu)中占比較小，貢獻并不顯著?？紤]到本研究采用較保守的參數(shù)取值，此三類能源在2035—2050年所占份額并未有進一步增長，若未來大力提升此三類能源的回收利用率，并改進焚燒爐技術(shù)以降低煤摻燒比，其帶來的碳減排貢獻將有望進一步增加。因此，現(xiàn)階段應(yīng)充分利用園區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚優(yōu)勢，挖掘園區(qū)內(nèi)部和園區(qū)間的產(chǎn)業(yè)共生潛力，加大生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品及廢物等的回收利用，從源頭削減資源消耗和碳排放，例如城市生活垃圾、污水廠剩余污泥的焚燒產(chǎn)能，以及化學反應(yīng)余熱的再利用等。

作者：郭揚1，呂一錚1，嚴坤1，田金平1,2,3，陳呂軍1,2,3*

單位：1.清華大學環(huán)境學院

2.清華大學生態(tài)文明研究中心

3.國家環(huán)境保護生態(tài)工業(yè)重點實驗室（清華大學）

陳呂軍

責任作者

清華大學環(huán)境學院教授，博士生導師?，F(xiàn)任清華大學生態(tài)文明研究中心副主任，清華大學循環(huán)經(jīng)濟研究院副院長，環(huán)境學院清潔生產(chǎn)與生態(tài)工業(yè)研究中心主任。入選國家百千萬人才工程，授予有突出貢獻中青年專家，享受國務(wù)院特殊津貼，入選國家環(huán)境保護專業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍人才。研究方向為工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展、清潔生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)學。