黃月紅,周雋楠,黃美玲,梅昌盛
(杭州市生態(tài)環(huán)境局臨安分局,杭州 311300)
在我國(guó),農(nóng)村生產(chǎn)生活需要大量的能源消費(fèi),同樣也面臨嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,如農(nóng)作物秸稈燃燒、農(nóng)村生活用煤燃燒、生活污水和垃圾等等。隨著工業(yè)化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn),農(nóng)業(yè)、農(nóng)村所需能源消耗逐步增長(zhǎng),已經(jīng)成為中國(guó)整體碳排放至關(guān)重要的增長(zhǎng)點(diǎn)。有學(xué)者的研究表明,我國(guó)農(nóng)村人均碳排放年增長(zhǎng)速度是城市居民的3.56倍[1],農(nóng)業(yè)碳排放已經(jīng)是不能忽視的部分。
當(dāng)前,對(duì)于我國(guó)農(nóng)村“雙碳”研究主要集中在對(duì)排放量的核算、統(tǒng)計(jì)以及相關(guān)影響因素等方面。廖茂林等[2]對(duì)2001~2020年農(nóng)村生活的二氧化碳排放進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)核算,得出二氧化碳排放量增長(zhǎng)率幾乎是城市的2倍。李新安,李慧[3]等對(duì)4種農(nóng)村生活消費(fèi)活動(dòng),研究了1997~2011年農(nóng)民碳排放的演變。韓楠,羅新宇[4]利用STIRRPOT模型對(duì)主要影響因素進(jìn)行了量化分析,并創(chuàng)新型提出能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的根本調(diào)整才是“雙碳”實(shí)現(xiàn)的治本之道。王世勇[5]等基于農(nóng)業(yè)人口平均歷史排放量,利用碳吉尼系數(shù)指標(biāo)說(shuō)明了我國(guó)農(nóng)村居民排碳的時(shí)間與空間特征。
綜上所述,當(dāng)前農(nóng)業(yè)、農(nóng)村領(lǐng)域的“雙碳”研究集中于核算與統(tǒng)計(jì),對(duì)“雙碳”研究較少,且都集中在早期階段,并沒有深入的研究,此外對(duì)于能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整、進(jìn)一步精確核算、減排方式創(chuàng)新等方面研究也較為不足。因此,本文基于農(nóng)業(yè)、農(nóng)村生產(chǎn)生活的碳排放核算與統(tǒng)計(jì),結(jié)合“雙碳”背景,進(jìn)一步研究農(nóng)業(yè)、農(nóng)村生產(chǎn)生活“雙碳”路徑,為國(guó)家“雙碳”事業(yè)做參考,走出一條中國(guó)特色農(nóng)村“雙碳”道路[5]。
當(dāng)前,中國(guó)農(nóng)村生活消耗能源主要有以下幾種包括煤炭(洗煤、原煤、潔凈煤和形煤,以及其它煤炭,下文也叫“煤炭”)、石油(煤油、柴油以及汽化油和液化油,以下也叫“汽油”)、天然氣和電等能源。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng),2001~2020年中國(guó)農(nóng)村生活消費(fèi)能源量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),2000年各類能源消費(fèi)量為4 878×104噸(標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算),而2020年消費(fèi)總量為1 670×105(標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算),20年間消耗量翻了2.3倍,人均消耗能源從2001年0.07 t(標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算)增加到2020年的0.32 t(標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算),20年間翻了4倍。所有主要能源(煤炭、原油、天然氣、電力等)消耗量均有所上升[6]。
其中,煤炭消費(fèi)增長(zhǎng)量呈波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì),2013年達(dá)到高峰,此后逐年下降,2020年煤炭消費(fèi)量較2013年下降了19%,較2001年增長(zhǎng)了32%;原油消費(fèi)量則一直增長(zhǎng),2020年較2001年增長(zhǎng)了9倍[7];同時(shí),天然氣增長(zhǎng)則更為迅速,20年間增長(zhǎng)13倍,扮演了增長(zhǎng)的重要角色;電力20年間消費(fèi)量增長(zhǎng)了7.6倍;其它能源(以非化石能源為主的可再生能源)自2013年納入統(tǒng)計(jì)以來(lái)增長(zhǎng)了48%。
從消費(fèi)結(jié)構(gòu)上看,煤炭的占比總體上下降,從2001年的82%降至2020年的25%,下降較多;原油占比20年間從7%升至26%,占比提高了較多;天然氣消耗量占比20年間從0.06%升至0.40%;電力消費(fèi)占比20年從13%升至33.07%,占比為最高;其它能源從20年間從12%升至15%,變化較小。
從2001年開始的20年間,我國(guó)城鄉(xiāng)居民碳排放量總體呈上升趨勢(shì)。我國(guó)提出到2030年碳排放達(dá)到峰值,按照此達(dá)峰與中和時(shí)間,2030年碳排放總量要比2005年下降65%以上[8]。2020~2025年我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速預(yù)計(jì)在6%以下,大約在5~6%的區(qū)間。受本次新冠疫情影響,我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速可能降0.5%個(gè)百分點(diǎn),我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速將會(huì)放緩,此時(shí),我國(guó)“雙碳”承諾將會(huì)面臨巨大壓力[9]。另外,根據(jù)對(duì)2025~2030年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行預(yù)測(cè),同時(shí)考慮我國(guó)承諾在2005年排碳量基礎(chǔ)上降低65%的承諾,我國(guó)2030年的排碳量將降低到103.4×108噸。
本文根據(jù)過(guò)去2001~2020年農(nóng)村生活碳排放總量進(jìn)行計(jì)算,雖然排碳量占了全國(guó)總量的3%~4%的比例逐年有所降低,但是變化不夠明顯,2020年為3.45%。根據(jù)農(nóng)村地區(qū)排碳量變化趨勢(shì),如果農(nóng)村生活排碳量能夠降低到3.1%左右,即全國(guó)農(nóng)村生活排放量為3.71×108t,農(nóng)村生活將會(huì)完成“雙碳”任務(wù),即3.71×108t為達(dá)峰值。
從能源類型中分析,2001~2017年,煤炭一直是農(nóng)村生活排碳量最大的能源類型,2018年首次被電力代替成為最大能源來(lái)源,而煤炭消耗的排碳量也在2018年迎來(lái)了第一次下降,煤炭消費(fèi)的降低是實(shí)現(xiàn)“雙碳”的最重要驅(qū)動(dòng)力,因此煤炭消費(fèi)的排碳量對(duì)碳排放總量的重要性正在降低[10]。
我國(guó)煤炭消費(fèi)減量、優(yōu)質(zhì)化已是大勢(shì)所趨,再加上國(guó)家大力推廣的西北、北方農(nóng)村地區(qū)環(huán)保供暖“雙替代” 等相關(guān)政策措施,預(yù)計(jì)將來(lái)一段時(shí)間農(nóng)村、農(nóng)業(yè)的煤炭消耗總量和消費(fèi)比例將保持降低的總趨勢(shì)。因此,煤炭消耗的排碳量可視為已經(jīng)在2018年達(dá)到峰值,為1.56×108t。
在農(nóng)村能源消耗中,電力消費(fèi)從占比較低逐漸成長(zhǎng)為中最重要能源類型。2001以后電力消費(fèi)占比逐年遞增,且增長(zhǎng)速度較快,電力消費(fèi)從最初的不足15%上升到2020年的41.0%,相應(yīng)碳排量達(dá)到了1.39×108t,電力消費(fèi)也成了最重要的碳排放來(lái)源,對(duì)農(nóng)村地區(qū)能源消費(fèi)影響深遠(yuǎn)[11]。其次,在國(guó)家大力推廣的“煤改電”的政策背景下,電力的消費(fèi)毋庸置疑還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng),電力的消費(fèi)排放量所能達(dá)到的峰值目前還不能確定。與電力情況一樣,天然氣、石油等化石能源消費(fèi)的碳排放同樣無(wú)法確定其峰值,其中,天然氣是相對(duì)清潔的化石能源,也是在“煤改氣”的政策中大力推廣,對(duì)應(yīng)排碳量也會(huì)有所上升,目前不能確定其排放量。因此,明顯各類能源消費(fèi)變化趨勢(shì)不同,其排碳量變化也會(huì)有所變化,要估計(jì)綜合碳排放量的總值峰值,不能從某一種具體的能源品種碳達(dá)峰來(lái)計(jì)算。因次,只有通過(guò)整體的碳排放綜合全面調(diào)整,只有從內(nèi)部?jī)?yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào),才能更好讓能源消費(fèi)的綜合排碳量達(dá)到峰值。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速提升以及居民生活水平的不斷提高,農(nóng)村人均能源消費(fèi)需求不斷提高,根據(jù)2001~2020年農(nóng)村人均能源消費(fèi)水平的整體演變趨勢(shì),假定農(nóng)村人均能源消費(fèi)以4.5%的速度不斷增長(zhǎng),經(jīng)計(jì)算到達(dá)2030年農(nóng)村人均消費(fèi)能源將達(dá)到0.50 t(標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算)。隨著工業(yè)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和城鎮(zhèn)化程度的提高,農(nóng)業(yè)人口呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),根據(jù)我國(guó)人口增長(zhǎng)速度與城鎮(zhèn)化速度,預(yù)計(jì)2030年農(nóng)村生活將會(huì)消費(fèi)各種能源2.23×108t(標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算)左右。比2019年,能耗總需求年均上漲3.1%左右。
根據(jù)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)整體趨勢(shì)及其現(xiàn)狀,本文對(duì)重點(diǎn)年份(2025與2030年)的能源消耗進(jìn)行目標(biāo)設(shè)定,并根據(jù)國(guó)家政策導(dǎo)向以及相關(guān)研究,設(shè)定幾類能耗方式結(jié)構(gòu)情景(包括基準(zhǔn)情景、政策情景以及優(yōu)化情景)。在不影響生活的前提下,通過(guò)對(duì)各種能源消耗調(diào)控來(lái)計(jì)算排碳量的變化,進(jìn)一步估計(jì)碳達(dá)峰的峰值以及對(duì)應(yīng)時(shí)間。
基準(zhǔn)情景為按照數(shù)據(jù)基本演變趨勢(shì),以及基本現(xiàn)狀所模擬的能源消費(fèi)的一種情況。在基準(zhǔn)情景中,煤炭消耗所占比重每年降低幅度達(dá)到了1%,電能消耗所占比重每年降低幅度有0.5左右,其它化石能源以保持了年均0.5%~1%的增加幅度,天然氣所占比重每年增加量在0.02%~0.1%之中。
政策情景是基于國(guó)家各種能源戰(zhàn)略、政策的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,如“煤改氣”“煤改電”以及工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、鄉(xiāng)村振興等政策,來(lái)進(jìn)一步規(guī)劃能源消耗結(jié)構(gòu)的能源消費(fèi)情景。在一系列背景下,我國(guó)計(jì)劃在2030年將清潔能源的消費(fèi)比例提升到25%以上,這個(gè)指標(biāo)對(duì)于2019年(14%)增長(zhǎng)了11%,年平均增長(zhǎng)幅度將近1.0%,而目前農(nóng)村生活清潔能源所占比例年平均增長(zhǎng)幅度為2.0%。所以,本次研究將電能消耗比例設(shè)置成35.0%~40.0%,年增長(zhǎng)幅度保持在0.5%~1.0%之間,其它形式的能源消耗所占比例年增長(zhǎng)幅度1.5%~2.0%左右,煤炭、天然氣年平均增長(zhǎng)幅度分別為:1.0%~1.5%、0.1%~0.2%,均表現(xiàn)出上升的趨勢(shì)。
優(yōu)化情景是在保證農(nóng)村生活電能消費(fèi)比重穩(wěn)定的前提下,調(diào)整其它能源的消費(fèi)比重結(jié)構(gòu),如降低煤炭、石油等能源消費(fèi)比例,提高天然氣與太陽(yáng)能等能源消費(fèi)比重。在此情境中,煤炭消耗年平均所占比重的降低幅度在1.0%~2%之間,而其它能源消耗年平均占比增長(zhǎng)幅度為2.0%左右,天然氣能源消費(fèi)年度平均增加幅度在0.2%~0.3%。
本文從設(shè)定的情景模式出發(fā),綜合考慮多種因素,包括農(nóng)村生活排碳量的計(jì)算結(jié)果與核算方法,最終模擬出本文所需要的農(nóng)村生活排碳量變化情況圖(圖1)。
圖1 各種情境下農(nóng)村生活排碳量
表1 2030年農(nóng)村居民生活能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)情景
根據(jù)圖1可知,在2018年之前碳排量一直是上升的趨勢(shì)。在基準(zhǔn)情景下,碳排量從2018~2030年一直呈上升趨勢(shì),在2030年不能達(dá)峰;政策情景中,碳排放量應(yīng)該在2025年左右達(dá)峰;在優(yōu)化情景下,碳達(dá)峰將會(huì)出現(xiàn)在2024年的節(jié)點(diǎn)。
經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn),在2026年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”,煤炭消耗占比更低,天然氣消耗量較高,煤炭減少消費(fèi)量是減排降碳的決定性因素,天然氣提高消費(fèi)占比是實(shí)現(xiàn)“雙碳”的最佳選擇。而電能作為二次能源,其消費(fèi)量增長(zhǎng)對(duì)“雙碳”的影響不盡如人意,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)電能消費(fèi)增加過(guò)快,排碳量會(huì)呈先上升勢(shì)頭,在2030年難以實(shí)現(xiàn)“雙碳”任務(wù),反之則能實(shí)現(xiàn)。其主要原因是在我國(guó)煤電在電力供給中所占比重仍然較高,也進(jìn)一步說(shuō)明電力供給的結(jié)構(gòu)性改變對(duì)低碳影響較大。
可得出以下結(jié)論:較好實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略,要大力推動(dòng)天然氣等清潔能源的比重,降低煤炭、電能的比重;還要大力推廣可再生能源,將可再生能源作為能源消費(fèi)與引導(dǎo)的方向,否則,則會(huì)延長(zhǎng)“雙碳”時(shí)間。
舉國(guó)要在2030年實(shí)現(xiàn)“雙碳”的背景之下,農(nóng)業(yè)、農(nóng)村生產(chǎn)生活“雙碳”任務(wù)也是勢(shì)在必行,雖然電能、石化行業(yè)已經(jīng)率先行動(dòng),國(guó)內(nèi)也以城市、重工業(yè)基地為首,給農(nóng)業(yè)、農(nóng)村留了一定的調(diào)整空間和規(guī)劃時(shí)間,但是農(nóng)村也必然要達(dá)到“雙碳”戰(zhàn)略要求,推動(dòng)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村實(shí)現(xiàn)雙碳勢(shì)在必行。根據(jù)本文所設(shè)定的情景和所模擬的達(dá)峰結(jié)果,農(nóng)業(yè)農(nóng)村要實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略,要大力推動(dòng)天然氣等清潔能源的比重,降低煤炭、電能的比重;還要大力推廣可再生能源,將可再生能源作為能源消費(fèi)與引導(dǎo)的方向。為盡早實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的“雙碳”任務(wù),本文從多角度入手提出以下對(duì)策與配套政策建議。
要規(guī)劃農(nóng)村能源,就壓加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),充分考慮農(nóng)業(yè)農(nóng)村所實(shí)際需要能源量。既要考慮工業(yè)化、城鎮(zhèn)化實(shí)際需要,又要兼顧農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。因此,我國(guó)應(yīng)該在中長(zhǎng)期規(guī)劃與農(nóng)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃中,進(jìn)一步明確制定農(nóng)村生活生產(chǎn)用能的規(guī)劃,明確最終要達(dá)到的目標(biāo)以及政策執(zhí)行、監(jiān)督手段。從上層建筑層面牢牢做好統(tǒng)籌規(guī)劃,引導(dǎo)農(nóng)村生活生產(chǎn)用能現(xiàn)代化,保證農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)。
可再生能源、清潔能源對(duì)“雙碳”戰(zhàn)略有重要意義,在促進(jìn)減排降碳方面有明顯成效,在我國(guó)農(nóng)村有巨大的潛力,也是我國(guó)農(nóng)村地區(qū)將來(lái)重點(diǎn)突破的能源領(lǐng)域,因此需要強(qiáng)有力的技術(shù)支持。我國(guó)要結(jié)合農(nóng)村地區(qū)所自然擁有的稟賦要素,根據(jù)生態(tài)可承載能力,統(tǒng)籌規(guī)劃,創(chuàng)新能源利用技術(shù),加快構(gòu)建可再生生物能源、太陽(yáng)能甚至風(fēng)力發(fā)電等能源系統(tǒng)形式;推動(dòng)沼氣能源、秸稈氣化能源、生物發(fā)酵等技術(shù)開發(fā);同時(shí),推廣“煤改電”“煤改氣”的進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)施,實(shí)施新型供暖技術(shù),創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高農(nóng)村地區(qū)能源利用率。
除財(cái)政支持以外,還要加大信貸支持力度,擴(kuò)寬農(nóng)村能源變革融資渠道等方式支持農(nóng)村能源變革。推動(dòng)農(nóng)村能源產(chǎn)業(yè)化,以產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能源變革,以生產(chǎn)帶動(dòng)消費(fèi),推動(dòng)地方能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),帶動(dòng)當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)升級(jí)。要進(jìn)一步完善支持農(nóng)村能源變革的金融模式,吸引民間的注資,給與民間資本以政策優(yōu)惠,推動(dòng)民間資本更好地建設(shè)農(nóng)村能源基礎(chǔ)設(shè)施。
在農(nóng)村地區(qū)大力宣傳節(jié)能環(huán)保知識(shí),普及低能耗家電,倡導(dǎo)綠色出行、低碳環(huán)保的生產(chǎn)生活方式。加大農(nóng)村高耗能工具的改造力度,如火燒鍋爐的改造。進(jìn)一步倡導(dǎo)低碳環(huán)保、節(jié)能、倡導(dǎo)利用低碳環(huán)保能源,引導(dǎo)農(nóng)村居民的環(huán)保生活方式?;鶎诱e極發(fā)揮自身宣傳能力,推動(dòng)綠色環(huán)保生活方式深入人心。