南京市“十三五”工业碳排放情况回顾与碳达峰展望

□ 张孝伟

2020年9 月，国家主席习近平在七十五届联合国大会上发表讲话，首次提出我国力争在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。此后我国先后6 次在国际会议上重申碳中和部署。碳达峰、碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，2020年底的中央经济工作会议已将做好碳达峰、碳中和工作作为2021年八项重点任务之一。目前我国已经成立碳达峰碳中和领导小组，江苏省已经成立碳达峰碳中和工作专班。为贯彻落实碳达峰、碳中和“30/60”目标，南京市已全面启动低碳先锋城市建设，优化顶层设计，开展路径研究，于2020年底联合东南大学等有关方面组建了长三角碳中和战略发展研究院，在国内率先开展相关研究，并已着手相关规划编制。南京市将紧紧咬住“净零”目标，以低碳先锋城市建设全面开启绿色转型，打造碳中和南京样板。

什么是碳达峰、碳中和

所谓碳达峰，是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期后持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转减的历史拐点。

碳达峰是碳中和的阶段性目标。实现碳达峰，意味着碳排放与经济发展实现脱钩。实现全国碳达峰，关键是减低碳排放强度，使单位GDP碳排放强度下降速度超过GDP 增长速度，通过强度下降抵消GDP 增长带来的二氧化碳排放增加。

碳中和并不是“零碳排放”，而是指某个地区在一定时间内（一般为一年）人为活动直接和间接排放的二氧化碳与通过植树造林、碳捕捉等活动吸收的二氧化碳相抵消，即实现二氧化碳“净零排放”。

碳达峰和碳中和联系紧密。碳达峰是实现碳中和的关键节点，达峰时间的早晚和峰值的高低直接关系实现碳中和的时间和难度大小。欧美发达国家多数已在2010年以前达到碳排放高峰，预计达到碳中和的时间多数在2050年，过渡期在40年以上。而我国2030年碳达峰后只有30年时间过渡到碳中和，加之我国经济增长速度快于欧美发达国家，要用30年的时间走完发达国家40多年的道路，难度很大。

为什么要碳中和

（一）应对全球变暖

二氧化碳是大气中主要的长寿命温室气体。二氧化碳排放越多，越容易导致全球平均气温上升。根据国际组织的报告，人类活动引起的全球变暖，已使全球平均气温较工业化前高出约1 摄氏度，并以每十年0.2 摄氏度的速度上升。全球变暖会导致冰川融化、超强台风、干旱、洪水等极端气候事件频发，不仅造成经济损失，还会导致大量人口死亡。根据世界经济论坛发布的《2018年全球风险报告》，极端天气事件已被列为威胁全球稳定的首要风险。

为应对全球变暖带来的挑战，联合国195 个成员国于2015年12 月通过《巴黎协定》，取代《京都议定书》，期望能共同遏制全球变暖趋势。我国于2016年4 月22 日正式签署《巴黎协定》。根据《巴黎协定》，要实现2 摄氏度温升控制目标，全球要在2065-2070年实现碳中和。我国提出在2060年实现碳中和，远超《巴黎协定》要求，或将使全球实现碳中和的时间提前5 至10年，体现了大国的责任担当。可以说，实现碳中和是应对全球变暖的必然要求。

（二）把握发展机遇

除了应对全球变暖外，碳中和还将给我国带来众多发展机遇。首先，实现碳中和有利于“美丽中国”愿景。近十年来，我国在环境保护、生态文明建设方面取得了长足进步，但通过终端污染物控制进一步减少污染的空间也越发有限。而随着碳中和的推进，提高新能源发电和电气化水平，实现能源结构的彻底转型，将长久促进生态文明水平提高，加快“美丽中国”愿景的实现。

其次，实现碳中和也能够促进我国经济和能源结构转型，保障能源安全。目前我国多数产业还是以化石能源为支撑，加之我国经济体量巨大，导致我国碳排放量占全球总排量的三成以上。为实现碳中和，必然会倒逼产业向非化石能源驱动的方向发展，将大力促进新能源、节能等绿色经济的发展，创造大量就业机会，为经济增长注入新活力。同时能源结构的转型将使我国对传统能源的依赖度降低，对实现能源独立，确保能源安全有重大意义。

再次，实现碳中和也有利于推动我国相关科技进步。目前我国核电、光伏、新能源汽车等领域已在国际上具有领先优势，氢能、锂电池、碳捕捉等产业也在快速发展中。实现碳中和过程中的巨大市场需求将进一步推动我国在这些领域的技术进步，也有助于提高在未来气候友好型新经济世界中的引领地位。

我国碳排放总量与结构

根据《2006年国家温室气体清单指南》，碳排放主要来自于能源活动、工业生产活动、农业活动、废弃物处理以及农业、林业和其他土地利用。我国是世界上碳排放最多的国家。根据Carbon Monitor project的估算，2020年我国碳排放约占全球碳排放的32%。

2018年底我国发布的《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》中公布了我国最新（2014年）的权威碳排放结构数据。2014年我国二氧化碳排放净额为91.24 亿吨，排放总量为102.75 亿吨，农业、林业和其他土地利用表现为碳汇，共吸收二氧化碳11.51 亿吨。排放中，能源活动碳排放89.25 亿吨，占比86.9%，工业生产活动碳排放13.30亿吨，占比12.9%，废弃物处理排放0.20 亿吨，占比0.2%。

能源活动和工业生产活动是二氧化碳排放的主要来源。能源活动中能源工业（发电，供热，煤炭、天然气、石油开采）排放占能源活动二氧化碳排放的44.8%；制造业的排放占能源活动二氧化碳排放的38.6%。工业生产活动二氧化碳排放中非金属矿物制品排放占68.8%，化学工业排放占10.7%，金属冶炼排放占20.5%。

“十三五”期间南京市工业碳排放情况回顾

（一）碳排放核算方法

如上文所述，近90%的二氧化碳排放来源于能源活动，而能源活动中超过80%的二氧化碳排放来源于能源工业和制造业。考虑到当前数据的可得性，本文使用规模以上工业统计数据，主要分析南京市工业能源活动产生的二氧化碳排放。此外本文还将对工业生产过程中的二氧化碳排放进行估算。参考政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的《2006年国家温室气体清单指南》和我国编制的《省级温室气体清单编制指南》《省级二氧化碳排放达峰行动方案编制指南》，本文采用参考方法核算能源活动二氧化碳排放。

能源活动产生的二氧化碳排放量可以根据不同种类能源的消费量和二氧化碳排放因子计算得到，即：

CO2=（燃料消费量（折标）-未燃烧的燃料（折标）×固碳率）×单位热值燃料含碳量×燃料燃烧过程中碳氧化率

其中固碳率是指各种化石燃料在作为非能源使用过程中（如炼油），被固定下来的碳的比率。这部分碳没有被释放，所以计算二氧化碳排放量时需要扣除；单位产品含碳量采用《省级二氧化碳排放达峰行动方案编制指南》中的数据，煤炭为2.66吨二氧化碳/吨标准煤，油品为1.76吨二氧化碳/吨标准煤，天然气为1.56吨二氧化碳/吨标准煤。

（二）2015年以来工业能源活动碳排放情况

1.能源活动碳排放总量保持稳定

参考上文描述的碳排放估算方法，可以发现碳排放全部来源于化石燃料燃烧，电力消费并不会直接产生碳排放。由于“十三五”期间除2016年外，其余年份工业电力消费增速都明显高于工业能耗增速，因此碳排放总量增速整体上也低于工业能耗年均0.7%的增速，总量整体保持稳定。

2.高耗能行业碳排放占比极高，钢铁、石化行业碳排放处于主导地位

炼油、化工、水泥、钢铁、电力是南京市传统五大高耗能行业，其用能以化石燃料为主。五大高耗能行业能耗占工业的比重在95%以上，而其用电量占工业比重为70%，明显低于能耗占比。因此高耗能行业碳排放占比也高于其能耗占比，其对碳排放的影响更甚于对能耗的影响。如果考虑到工业生产活动碳排放也主要来自高耗能行业，其对工业碳排放的影响将更大。

“十三五”期间，南京市石化、钢铁行业在工业经济中占据重要地位的基本面没有改变，因此南京市工业能源活动二氧化碳排放行业结构与全国相比差异较大。不同于全国以能源工业为主导，南京市制造业能源活动碳排放处于主导地位。其中黑色金属冶炼和压延加工业（简称钢铁行业）以及从事炼油和化工生产的化学原料和化学制品制造业、石油、煤炭及其他燃料加工业（简称石化行业）能源活动二氧化碳排放量最高。而受到“十三五”期间燃煤发电比重逐步降低的影响，属于能源工业的电力、热力生产和供应业（简称电力行业）化石能源消费量逐步降低，其中单位热值含碳量较高的煤炭消费量下降更加明显，电力行业碳排放占工业的比重也逐步降低，低于全国平均水平。

3.原煤、焦炭碳排放量大

从燃料品种来看，在2017年开始的“263”行动的作用下，原煤贡献的二氧化碳排放从2017年开始持续下降，但到2020年原煤消费量仍然较高，并且其单位热值含碳量极高，碳排放量依然最多。煤炭产生的碳排放六成以上来源于电力行业，剩余部分主要来源于石化、钢铁和水泥行业。钢铁行业炼铁所需的焦炭也排放了大量二氧化碳。由于钢铁行业铁产量增长，焦炭的二氧化碳排放逐步增长。

4.电力行业碳排放强度极高

“十三五”期间，工业能源活动二氧化碳排放年均增速低于0.7%，远低于同时期规上工业增加值6.4%的年均增速，相当于“十三五”期间单位工业增加值能源活动碳排放强度每年下降5%以上。但需要注意行业间碳排放强度差异极大。高耗能行业中，电力行业由于碳排放量大，但增加值在高耗能行业中偏低，造成其碳排放强度极高，远高于其他行业。

（三）对工业生产过程碳排放的估算

工业生产过程的二氧化碳排放主要产生于材料的物理或化学转化过程中。对南京市而言，工业生产过程的二氧化碳排放集中在水泥和钢铁的生产过程。

水泥生产过程中的二氧化碳排放来自水泥熟料生产过程中的碳酸钙、碳酸镁分解，每生产一吨熟料大约排放0.54 吨二氧化碳。据此估算，南京市水泥生产过程二氧化碳排放在450 万吨左右。

钢铁生产过程中的二氧化碳排放主要有两个来源。一是炼铁熔剂高温分解和炼钢降碳过程，二是石灰石和白云石等熔剂中的碳酸钙和碳酸镁在高温下分解。根据钢铁生产过程中消费的石灰石、白云石以及生产出的钢、铁产量及含碳率估算，南京市钢铁生产过程二氧化碳排放量约在300 万吨以上。

抓住“十四五”窗口期，以碳达峰促进高质量发展

碳达峰是碳中和的前提，越早实现达峰，峰值越低，实现碳中和的速度越快，难度越低。因此“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期。为确保2030年前碳达峰，需要全国统筹，加强顶层设计，也需要各地根据实际分类施策。南京市是重要的化工、钢铁生产基地，能源消费和碳排放总量在省内乃至全国都处于较高水平，实现碳达峰、碳中和是一项富有挑战性的工作。为抓住“十四五”碳达峰关键窗口期，开创生态优先、绿色发展的新发展格局，需要重点做好以下几点工作。

（一）加快基础研究，做好低碳发展总体规划

碳达峰、碳中和是一场深刻的社会变革，是生态文明建设总体布局的重要组成部分，如期实现碳达峰、碳中和离不开顶层设计。南京市应当充分利用科研资源丰富、研发能力雄厚的优势，加快碳排放领域基础研究，识别关键排放源和减排潜力，以绿色转型为引领，贯彻新发展理念，坚持系统观念，科学制定低碳发展总体规划，明确二氧化碳排放达峰目标、路线图、实施路径，并对达峰后碳中和愿景开展研究，为经济结构、产业结构和能源结构低碳转型，建筑、交通运输、农业等领域低碳发展提供方向引领。

（二）做强低碳产业，稳步降低碳排放强度

实现碳中和，意味着经济发展与碳排放实现脱钩，在此过程需要稳步推进产业结构升级，做大做强低碳产业。应当以八大产业链为方向，大力发展新能源汽车、集成电路、智能电网、轨道交通、智能装备制造、新医药与生命健康、人工智能、软件和信息服务等碳强度低、电气化程度高、附加值高的产业，加快低碳产业聚集，形成有吸引力的低碳产业生态圈，构建节约资源和保护环境的产业结构，走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路。

（三）改造传统产业，力争石化、钢铁率先达峰

石化、钢铁行业是南京市传统支柱产业，同时也是高耗能行业，贡献了南京市工业半数以上的碳排放，对碳排放能否如期达峰有决定性影响。面对碳达峰、碳中和的新挑战，化工、钢铁行业必须进行低碳改造，不断创新和探索新生产工艺，加强能源管理和产品碳足迹管理，淘汰过剩产能和低能效产能，开发“碳再生”“碳循环”等新技术，减少碳素燃料和还原剂使用，发展电弧炉冶炼等低碳生产工艺，持续挖掘减碳潜力，力争石化、钢铁行业在“十四五”率先达峰。同时还要充分利用化工园区集聚优势，挖掘园区内企业产业共生、循环发展潜力。

（四）发展新能源，迈向电力行业脱碳

在国家层面，电力行业碳排放居各行业之首，并且电力行业本身碳排放强度极高，迫切需要进行低碳改造。目前南京市电力行业依然以化石能源发电为主，未来必须严控化石能源发电能力，加大对光电、风电等可再生新能源发电和智能电网的投资，大力发展分布式发电和储能技术。同时由于南京地区可再生能源禀赋一般，还应积极引入区外可再生能源电力，多措并举降低化石能源发电比重，朝电力行业脱碳的目标持续奋进。

（五）提高绿化水平，推进森林碳汇发展

森林固碳是减缓气候变化的主要途径之一，通过保护修复森林、湿地等，可以增加对二氧化碳的吸收，表现为森林碳汇。南京市作为生态园林城市，应当发挥绿化优势，持续开展绿化行动，保护现有森林、湿地资源，扩大人工林面积，提高森林蓄积量和质量，推进森林碳汇的发展，提高森林固碳能力。

（六）发挥市场作用，激发企业减排意愿

在排放总量控制的前提下，二氧化碳排放权成为一种稀缺资源，从而具备了商品属性。应当积极参与全国统一碳市场建设，建立重点碳排放行业和企业的碳排放配额核准、分配和管理机制，构建市场化的碳减排和碳交易机制，充分发挥市场在“碳替代、碳中和”过程中资源配置的基础性作用。还要发挥政府财政资金的引导作用，建立激励性税收、价格、财政、金融政策，鼓励社会、企业、金融机构和民间资本向低碳技术和项目的投融资，为低碳发展提供灵活多样的金融产品和服务。

（七）开展国际合作，为绿色转型贡献新智慧

依托长三角碳中和战略发展研究院，充分利用南京市丰富的科教资源，积极开展碳达峰、碳中和国际合作和交流，跟踪国际技术动态，研究科研发展前沿，为推进绿色转型不断贡献新智慧。