□ 戴紅珍
人類各種活動(dòng)造成室溫氣體排放導(dǎo)致全球氣候變暖,粗放型發(fā)展中過度消耗化石燃料導(dǎo)致全球變暖,全球變暖又對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展造成嚴(yán)重影響,威脅到能源、生態(tài)、水資源和糧食安全等,甚至升級(jí)到威脅全人類的生存發(fā)展。近年來極端天氣頻現(xiàn),世界各地自然災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,氣候變化在全世界正引起前所未有的關(guān)注。
2016 年,包括中國在內(nèi)的近200 個(gè)締約國共同簽署了《巴黎氣候變化協(xié)定》( 下文簡稱《巴黎協(xié)定》) 。根據(jù)《巴黎協(xié)定》,全球氣溫的“長期目標(biāo)是將全球平均氣溫較前工業(yè)化時(shí)期上升幅度控制在2℃以內(nèi),并努力將溫度上升幅度限制在1.5℃以內(nèi)”。在簽訂《巴黎協(xié)定》后,我國采取了大量行動(dòng)和措施來減少溫室氣體的排放,并制定了碳排放目標(biāo)。2020 年,習(xí)近平總書記多次在國際會(huì)議上表示:中國“二氧化碳排放力爭于2030 年前達(dá)到峰值,努力爭取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和”,并將“碳達(dá)峰、碳中和”上升為國家戰(zhàn)略決策,納入《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中,這是我國在簽署《巴黎協(xié)定》之后第一個(gè)長期氣候目標(biāo)。
隨著“3060”目標(biāo)的提出,碳排放核算及節(jié)能降碳目標(biāo)提上了各級(jí)政府的規(guī)劃日程。低碳發(fā)展規(guī)劃,除了國家層面到各級(jí)政府的“自頂向下”的戰(zhàn)略,各級(jí)政府部門考慮區(qū)域碳排放差異,制定“自下而上”的區(qū)域措施落實(shí)國家戰(zhàn)略。目前省級(jí)區(qū)域綜合能源消費(fèi)、碳排放與地區(qū)增加值核算自上而下下算一級(jí)。由于城市中的行政區(qū)域缺少能源平衡表數(shù)據(jù),考慮到能源結(jié)構(gòu)調(diào)整不僅受資源稟賦的約束,還與新能源技術(shù)開發(fā)水平息息相關(guān),同時(shí)短期內(nèi)能源結(jié)構(gòu)通常不會(huì)發(fā)生較大變動(dòng) ,本文從分析閔行區(qū)近年來區(qū)域能源消費(fèi)特點(diǎn)著手,尋找區(qū)域優(yōu)勢,探索節(jié)能減排路徑,助力實(shí)現(xiàn)降碳目標(biāo),服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。
國際上估算城市溫室氣體排放常用的方法有實(shí)測法、調(diào)查與訪談法、系數(shù)法、物料衡算法、溫室氣體清單法、投入產(chǎn)出分析法、生命周期法方法等。二氧化碳排放估算方法較多,本文主要介紹能耗總量及能源品種碳排放因子估算碳排放量,即系數(shù)法。
化石燃料燃燒排放二氧化碳,排放量與能源品種的消耗量、燃燒值、碳排放因子和氧化系數(shù)有關(guān)。由于二氧化碳的分子量是44,其中氧原子的原子量是16,兩個(gè)氧原子為32,碳的原子量為12,因此排放一噸碳會(huì)形成3.67 噸的二氧化碳。二氧化碳排放估計(jì)方式如下:
其中,CE表示二氧化碳排放總量(噸),CEi是第i 種燃料的二氧化碳排放總量,Ei是第i 種燃料的消耗量,Vi是燃燒值,EFi是燃料i 的碳排放因子(噸碳/千焦),Oi是燃料i 的氧化系數(shù),這些值在一定時(shí)期里為常數(shù),可以表征為碳排放系數(shù)。
假設(shè)消費(fèi)A、B、C 三種能源品種,用能源品種碳排放系數(shù)估算碳排放量,公式為:
其中Ea,Eb,Ec分別表示A、B、C 不同能源品種實(shí)物量;δa,δb,δc分別表示相應(yīng)的碳排放系數(shù)。假設(shè)三種能源品種的折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)分別為Ka,Kb,Kc,占全部能源消耗的比重分別為α,β,γ,綜合能源總量為E,此時(shí),能源實(shí)物量可以轉(zhuǎn)化為Ea=αE/Ka,Eb=βE/Kb,Ec=γE/Kc代入式(2)得到式(3):
令δ=(αα/Kaδa+β/Kbδb+γ/Kcδc),則δ即為綜合碳排放系數(shù)。由于能源品種碳排放和折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)在一定時(shí)期內(nèi)是常數(shù),不同的能源結(jié)構(gòu)下δ值也不同,因此綜合碳排放因子與能源結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
從以上介紹的碳排放估算公式可以看到,碳排放量與能源品種消費(fèi)結(jié)構(gòu)比重密切相關(guān),能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)又與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平息息相關(guān)。
1.能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)因素。2006年國家發(fā)改委能源研究所公布的能源碳排放系數(shù)中,煤炭的碳排放系數(shù)為2.49 噸碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤,石油的碳排放系數(shù)均值為2.146 噸碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤,天然氣的碳排放系數(shù)為1.629 噸碳/噸標(biāo)準(zhǔn)煤,水電、核電和光伏電的碳排放為0?;茉刺寂欧畔禂?shù)較大,可見能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是否優(yōu)化,將直接影響碳排放量?;茉聪M(fèi)比重下降和可再生能源比重的提高可以有效減緩碳排放量,從而實(shí)現(xiàn)由高碳向低碳發(fā)展的目標(biāo)。
2.能源效率因素。能源強(qiáng)度指標(biāo),通常用單位GDP 的能源消耗量來衡量,即每單位增加值所消耗的能源數(shù)量,簡稱單位增加值能耗。增加值能耗反映了能源的利用效率,數(shù)值越小,說明較少的能耗創(chuàng)造出更多的社會(huì)價(jià)值,能源利用率越高。經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開能源消費(fèi),實(shí)現(xiàn)一樣的經(jīng)濟(jì)總量,較高的能源利用率,有效減少了能源消費(fèi)量,減少了碳排放量。
3.經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素。經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展是人類社會(huì)永恒的主題。發(fā)展必定會(huì)不斷消耗能源,產(chǎn)生碳排放,不能以犧牲經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳。碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長之間存在非常復(fù)雜的相互影響、相互制約的關(guān)系。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)多元化,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,淘汰高耗能產(chǎn)業(yè),可以使得能源消費(fèi)需求的增長得到有效減緩,實(shí)現(xiàn)碳排放量減緩。
綜上所述,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,能源效率的提高,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,最終促使經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展完成從依賴高碳燃料為主逐漸過渡到低碳、綠色能源消費(fèi)占比不斷提高的轉(zhuǎn)變 ,最終實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。
進(jìn)入“十四五”以來,為更科學(xué)地反映經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展,上海市對(duì)區(qū)域性綜合能源核算進(jìn)行了改革,綜合全市能源平衡表數(shù)據(jù),對(duì)全社會(huì)用能進(jìn)行了全面核算,使區(qū)域綜合能耗核算數(shù)據(jù)更合理、全面地反映區(qū)域用能,結(jié)合2020—2022 年區(qū)域能耗數(shù)據(jù)及近10 年電力銷售數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)閔行區(qū)用能具有鮮明的區(qū)域特征。
從“十四五”前三年閔行區(qū)綜合能源消費(fèi)分品種數(shù)據(jù)看,具有能源品種電力能耗占比最大、化石能源比重逐年降低的特點(diǎn)。
1.電力消費(fèi)能耗比重超六成。2020—2022 年,電力能耗占總能耗比重分別為62.2%、65.1% 和68.1%,電力能耗比重逐年提高。
2.化石能源消費(fèi)能耗比重逐年下降。油品能耗占比持續(xù)下降,從2020 年 占 比22.4% 到2022 年17.0%,下降了5.4 個(gè)百分點(diǎn)?;茉刺寂欧畔禂?shù)較大,化石能源消費(fèi)能耗比重持續(xù)下降,有利于減少碳排放。
從閔行區(qū)電力銷售分領(lǐng)域看,2010—2022 年電力消費(fèi)主要分布在工業(yè)領(lǐng)域和居民生活領(lǐng)域,這兩個(gè)領(lǐng)域的電力消費(fèi)占比保持在第一和第二位,且兩個(gè)領(lǐng)域合計(jì)占總量比重過半。
閔行區(qū)能源消費(fèi)相對(duì)集中在工業(yè)領(lǐng)域和居民生活領(lǐng)域,兩個(gè)領(lǐng)域的能耗比重合計(jì)保持在六成左右,其余近四成分散分布在其他行業(yè)。
1.工業(yè)領(lǐng)域能耗比重超三成。2020—2022 年,工業(yè)領(lǐng)域能耗比重分別為34.2%、33.9%和32.8%,相比其他行業(yè),能耗比重較大。
2.居民生活用能比重超兩成。2020—2022 年,居民生活領(lǐng)域能耗比重分別為23.9%、23.4%和26.4%。
3.工業(yè)領(lǐng)域和居民生活領(lǐng)域能源消費(fèi)品種均集中在電力。2020—2022 年,工業(yè)領(lǐng)域綜合能源消費(fèi)量電力比重分別占到71.8%、72.7%和72.4%,居民生活電力比重分別為57.7%、60.9%和67.3%。
綜上所述,閔行區(qū)全社會(huì)能源消費(fèi)具有能源品種消費(fèi)主要以電力消費(fèi)為主,能耗消費(fèi)領(lǐng)域相對(duì)集中在工業(yè)和居民生活領(lǐng)域,兩個(gè)領(lǐng)域用能電力能耗占比大等特征,為探索節(jié)能減排路徑指明了方向。
由于電力是二次能源,單位電量的碳排放量與電網(wǎng)碳排放因子成正比,電網(wǎng)碳排放因子是指電網(wǎng)覆蓋區(qū)域單位電量的碳排放水平,電網(wǎng)碳排放因子作為連接電力消費(fèi)量與碳排放量的重要參數(shù),從理論上講,可再生能源比例越高,火電機(jī)組單位供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗越低,電網(wǎng)排放因子越小。
1.上海市電網(wǎng)排放因子不斷變小。上海市2010 年、2012 年和2018 年省級(jí)電網(wǎng)排放因子分別為0.7934 噸二氧化碳/兆瓦時(shí)、0.6241噸二氧化碳/兆瓦時(shí)和 0.5641 噸二氧化碳/兆瓦時(shí)。2022 年2 月,上海市生態(tài)環(huán)境局印發(fā)《關(guān)于調(diào)整本市溫室氣體排放核算指南相關(guān)排放因子數(shù)值的通知》,核算使用外購電力所導(dǎo)致的碳排放時(shí),電網(wǎng)排放因子由0.788 噸二氧化碳/兆瓦時(shí)調(diào)整為0.42 噸二氧化碳/兆瓦時(shí),體現(xiàn)出上海近十年清潔能源和可再生能源電力占比提升的顯著成效。
2.電力消費(fèi)替代潛能進(jìn)一步釋放。隨著國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部、公安部等13 部門發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)汽車消費(fèi)的若干措施》,進(jìn)一步穩(wěn)定和擴(kuò)大汽車消費(fèi),優(yōu)化汽車購買使用管理制度和市場環(huán)境,更大力度促進(jìn)新能源汽車持續(xù)健康發(fā)展。新能源汽車技術(shù)能級(jí)不斷升級(jí)換代,加快了新能源車替代燃油車的步伐。閔行區(qū)加快布局、分類收費(fèi)、強(qiáng)化監(jiān)管,構(gòu)建日益完善的新能源充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。2017年以來將新能源充電樁建設(shè)列入政府實(shí)事項(xiàng)目,目前已累計(jì)建成2.3萬余個(gè),其中2022 年新增2146 個(gè),2023 年計(jì)劃建設(shè)不少于1000 個(gè),切實(shí)滿足社會(huì)各領(lǐng)域新能源汽車充電需求。新能源汽車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃油車,減少了化石能源的使用量,將有效減少碳排放。
3.綠電投入保持了較高的積極性。近年來,通過大力宣傳和扶持引導(dǎo),企業(yè)和居民在投資建設(shè)光伏項(xiàng)目方面保持了較高的積極性,閔行區(qū)分布式光伏新增安裝并網(wǎng)容量逐年增長,光伏發(fā)電量逐年增加。
1.2006—2020 年期間,閔行區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。工業(yè)增加值在“十一五”(2006—2010年)期間,比重介于60%—70%區(qū)間,“十二五”期間(2011—2015 年)介于50%—60%區(qū)間,“十三五”期間(2016—2020 年)維持在30%—40%區(qū)間并趨于穩(wěn)定。第三產(chǎn)業(yè)增加值比重則與工業(yè)呈反向態(tài)勢,“十一五”期間,增加值比重介于20%—30%區(qū)間,“十二五”期間提高到30%—40%區(qū)間,“十三五”期間維持在40%—50%區(qū)間,比重持續(xù)保持上升態(tài)勢。
2.2006—2020 年期間,節(jié)能降耗取得較好成效,能效水平大幅提高?!笆晃濉逼陂g閔行區(qū)單位增加值能耗累計(jì)下降30.8%,其中工業(yè)累計(jì)下降38.2%?!笆濉逼陂g單位增加值能耗累計(jì)下降23.9%,其中工業(yè)累計(jì)下降16.9%?!笆濉逼陂g單位增加值能耗累計(jì)下降9.0%,其中工業(yè)累計(jì)下降17.5%。2022 年單位增加值能耗同比下降4.9%,2021—2022 年兩年累計(jì)下降6.1%。
閔行區(qū)“十四五”發(fā)展規(guī)劃中提到,能耗總量年均能源消費(fèi)增幅不超過2.5%, 單位GDP 能耗下降率達(dá)到13.5%以上,并力爭實(shí)現(xiàn)下降 14.5%的激勵(lì)目標(biāo)。全區(qū)生產(chǎn)總值年均增長率在5%以上;制造業(yè)增加值占全區(qū)生產(chǎn)總值比重保持在 35%以上。既要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo),又要朝著雙碳目標(biāo)不斷邁進(jìn),需要在以下幾個(gè)方面下功夫:
從閔行區(qū)“十四五”前三年綜合能源消費(fèi)情況看,電力能耗占綜合能耗總量比重大,因此,進(jìn)一步優(yōu)化電力結(jié)構(gòu),提高綠電比重,是節(jié)能減排的重要途徑。建議加強(qiáng)政策宣傳引導(dǎo),充分發(fā)掘潛力,鼓勵(lì)企業(yè)投資建設(shè)光伏項(xiàng)目;加強(qiáng)服務(wù)企業(yè)節(jié)能項(xiàng)目跟進(jìn)和協(xié)調(diào)推進(jìn),進(jìn)一步優(yōu)化辦理項(xiàng)目流程,會(huì)同相關(guān)部門及時(shí)為企業(yè)排憂解難,推進(jìn)項(xiàng)目落地。
從規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能源調(diào)查數(shù)據(jù)看,能源消費(fèi)具有行業(yè)集中、地域集中的特點(diǎn)。2022 年,規(guī)模以上工業(yè)能耗排名前三的行業(yè)為化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè),計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)以及橡膠和塑料制品業(yè),三個(gè)行業(yè)能耗合計(jì)占到總量79.5%;能耗占總量比重排前三的地區(qū)分別為吳涇鎮(zhèn)、莘莊工業(yè)區(qū)和梅隴鎮(zhèn),3 個(gè)地區(qū)的能耗合計(jì)占到80.3%。需繼續(xù)深化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,鼓勵(lì)企業(yè)改變生產(chǎn)模式,提高效能,調(diào)減高耗能產(chǎn)品,加大節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)力度和投入,推動(dòng)綠色工廠、零碳園區(qū)的建設(shè),加大節(jié)能減排的獎(jiǎng)勵(lì)力度。
通過數(shù)字化監(jiān)測和控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測能源供給和需求,進(jìn)行精確的能源調(diào)度和負(fù)載管理。數(shù)字化技術(shù)使得能源系統(tǒng)更加智能化,有助于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。如虛擬電廠作為一個(gè)特殊電廠參與電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng),是數(shù)字化賦能節(jié)能降碳的實(shí)例。挖掘能耗大的樓宇、園區(qū)節(jié)能潛力,充分發(fā)揮數(shù)字化賦能節(jié)能降碳的作用。數(shù)字技術(shù)對(duì)能源轉(zhuǎn)型趨勢起到較為關(guān)鍵的作用,但是投入大,技術(shù)門檻高,各類復(fù)雜的數(shù)字化節(jié)能場景需各方融合助力。政府部門可以通過搭橋牽線,把市場競爭和行政扶持政策結(jié)合起來,雙管齊下,助推數(shù)字化節(jié)能技術(shù)市場化、規(guī)模化。
在全社會(huì)全方位宣導(dǎo)居民崇尚低碳生活和低碳消費(fèi)。在“衣”“食”“住”“行”中出妙招,細(xì)化從日常生活中改變細(xì)微的生活習(xí)慣的節(jié)碳成效,倡導(dǎo)居民全方位做到“節(jié)能減排”,有效減少居民生活直接和間接產(chǎn)生的碳排放。
“十四五”時(shí)期,是實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展,切實(shí)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,推動(dòng)質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革的關(guān)鍵時(shí)期,閔行區(qū)立足新發(fā)展階段,貫徹新發(fā)展理念,構(gòu)建新發(fā)展格局,在持續(xù)鞏固提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、發(fā)展壯大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的同時(shí),積極布局新賽道及未來產(chǎn)業(yè),著力打造產(chǎn)業(yè)集群、完善產(chǎn)業(yè)生態(tài),為閔行綠色低碳產(chǎn)業(yè)布局,著力推動(dòng)綠色高質(zhì)量發(fā)展。
統(tǒng)計(jì)科學(xué)與實(shí)踐2023年11期