【碳中和研究】碳达峰对经济结构和城镇化的影响及对策研究

  碳达峰是指在某一个时点，二氧化碳的总排放量达到峰值，之后逐步回落。许多发达国家随着经济发展已经自然达峰，欧盟于1990年达到碳排放峰值；美国于2007年达到碳排放峰值；澳大利亚、加拿大、日本也分别于2006年、2007年和2013年实现碳达峰。一个国家的碳排放与其经济结构和城镇化水平有直接关系。目前中国整体上步入工业化后期，城镇化率突破60%，但是大多数中西部地区还处于工业化中期阶段，城镇化水平不高。根据钱纳里的工业化阶段理论，工业化中期阶段，重化工业的大规模发展是支持区域经济快速地增长的重要的条件，工业化后期第三产业开始由平稳增长转入持续快速地增长，并成为区域经济稳步的增长的主要力量。碳达峰目标会对我国的经济结构和城镇化产生怎样的影响？如何保证中国在2030年之前既要实现全面工业化，又要实现碳达峰？本文分别从碳达峰对能源结构、产业体系、区域发展格局和城镇化进程四个方面做分析，并提出相应的对策建议。

  碳达峰首先影响到的是能源结构。目前我国的能源消费结构是以高碳的化石能源为主，根据《中国能源革命进展报告（2020）》显示，2019年，煤炭在一次能源消费总量中的占比约为57.7%，石油约占18.9%，天然气约占8.1%，非化石能源约占15.3%。相比其它国家，我国煤炭能源占能源消费总量的比重明显高于全球中等水准，特别是发达国家，而石油、天然气等优质化石能源相对不足。非化石能源比重也略低于全球中等水准（图1所示）。

  碳达峰要求经济稳步的增长与二氧化碳排放逐渐脱钩。随着能源消费总量和强度双控制度实施，节能指标纳入政府绩效评价指标体系，以及碳交易市场的完善，能源结构逐步向低碳的化石能源和清洁能源倾斜。

  一方面，通过停止新建燃煤电厂，短期内迅速淘汰老旧落后和低效燃煤电厂，逐步进行灵活性改造，降低现役燃煤电机组的利用小时数，煤炭占总能源比重下降。近五年来，不论是供给端还是需求端，煤炭比重都在持续下降(图2所示)。原煤占一次能源生产总量的比重从2016年69.8%下降到2020年的67.6%；煤炭占能源消费总量比重从2016年的62.2%下降到2020年的56.8%；煤炭采选业投资2013年为5212.57亿元，2017则为2648.38亿元，降幅达到了50%；煤炭开采和洗选业规模以上工业公司单位数从2016年的5049个下降到了2019的4253个。

  另一方面，天然气在能源结构中的比重明显上升。在提供相同能量的情况下，煤炭产生的碳排放量约为石油的1.5倍、天然气的2.2倍。《中国2030年前碳达峰研究》显示，燃煤发电和供热排放占能源活动碳排放的44%，煤炭终端燃烧排放占35%，石油、天然气排放分别占15%、6%。天然气作为介于石油、煤炭和可再次生产的能源之间的低碳清洁能源，它的碳排放要低于煤炭和石油，同时价格低于可再次生产的能源，对中国来说，除了履行碳减排承诺，更紧迫的问题是发展问题。作为低碳但并非无碳的化石能源，天然气仍将在能源转型中发挥及其重要的作用。2020年4月10日，国家发展改革委等五部委联合印发《关于快速推进天然气储备能力建设的实施建议》，旨在弥补我国“储气基础设施建设滞后、储备能力不够”这个短板。天然气在一系列政策的强势推动下走上了主力能源的道路。“十三五”时期，我国天然气在一次能源消费结构中的比例从5.9%提高到8.5%（图3所示）。预计在碳达峰之前，天然气还会稳健增长。

  在碳达峰目标下，清洁能源比例将会快速上升。全力发展清洁能源成为国家战略任务，是一定得完成的硬性指标，未来社会经济的能源需求和发展更多地要用非化石能源来支撑。中国力争2030年前实现碳达峰，是我国向世界做出的庄严承诺。实现这一宏伟目标，重点是必须充分的利用中国水、风、光资源丰富的禀赋条件，构建清洁、低碳的新型能源体系。“十四五”规划纲要提出，“推进能源革命，建设清洁低碳、安全高效的能源体系，提高能源供给保障能力。加快发展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力提升风电、光伏发电规模，加快发展东中部分布式能源，有序发展海上风电，加快西南水电基地建设，安全稳妥推动沿海核电建设，建设一批多能互补的清洁能源基地，非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右。”受国家的各类引导支持政策、税收优惠政策和市场需求扩大的刺激，清洁能源装机容量和发电量持续上升，当前中国清洁能源产业开发利用规模稳居世界第一。截至2020年年底，中国可再次生产的能源发电装机容量规模达到了9.3万亿千瓦时，占总装机比重达到24.4%。其中水电3.7亿千瓦，风电2.8亿千瓦，光伏2.5亿千瓦，生物质发电2950万千瓦，可再次生产的能源发电量达到了2.2万亿千瓦时，占全社会用电量的比重达到29.5%。

  能源是产业高质量发展的基础，不同的产业需要的能源不同，能源结构的变化会影响产业体系。产业体系有自身的发展规律，随着收入水平的提高，服务业占比会慢慢的高。近年来我国以制造业为代表的第二产业增速总体放缓，第三产业不断加速，2012年第三产业占GDP比重已超越了第二产业，到2020年第三产业比重达到54.5%，第二产业比重为37.8%（如图4所示）。对比典型的发达国家，日本、德国的服务业占GDP比重都超过70%，美国服务业比重高达81%。可见我国的产业体系转型还有非常长的一段路要走，能源需求总量仍会持续增加，碳达峰必然会对产业体系产生影响。

  碳达峰一方面促使煤炭开采、煤发电、煤化工、石油开采、炼油等传统能源相关行业比重下降，另一方面推动风电、光电、氢能、电网传输、智能电网、储能等能源技术的开发与应用，光伏、风电等新能源相关产业比重上升。

  通过逐步淘汰未采用CCUS（碳捕获、利用与封存）技术的工业部门，制定综合替代煤炭消费需求计划，包括大幅度的提高能源效率，提高电气化水平，加快低碳燃料替代，以及通过产业体系和产品结构优化减少煤炭需求，提升能源利用效率。高碳排放项目及高耗能项目审批会慢慢的严，对传统能源的使用也会进行限额，通过碳交易市场获得碳排放权，提高了使用石化能源的成本，传统的高耗能产业，如钢铁、水泥、石化、建材等行业，发展将会减速。

  碳交易将会给制造业内部带来非常大变革，进一步重构全球制造业格局。拿汽车行业来说，特斯拉2020年出售碳排放额度所得的收入是14亿美元，这成为支撑特斯拉业绩的最大助力。蔚来汽车在2020年出售碳排放额度所得的收入是1亿人民币。其它制造业也遵循同样的逻辑，低碳产品制造业将通过碳交易市场拥有更强大的竞争力，这种力量将会倒逼制造业从高排碳向低排碳转型。

  碳达峰给资源再生行业、清洁生产产业、绿色服务等绿色产业带来全新的发展机遇，形成绿色经济稳步的增长新引擎，推动产业低碳化、绿色化发展。与美国等主要西方国家不同，我国当前碳排放集中于工业生产活动，工业生产端的减碳将是未来碳经济改革的重要抓手。作为全世界最大的清洁能源市场与设备制造国，中国水电业务遍及全球多个国家与地区，光伏产业为全球市场提供了超过70%的组件。清洁能源装备在市场的广泛应用有力促进了清洁能源成本的下降，逐步推动了世界各国清洁能源的开发利用，加速了全球能源绿色转型的进程。一个巨大的产业高质量发展空间将会被打开，而在产业链的细致划分领域，将产生众多的新兴起的产业，创造大量的就业机会。

  总的来看，在碳达峰目标的影响下，由于能源结构存在转换成本（各地方政府对清洁能源发展投入和使用清洁能源成本上升），短期内工业化进程将会减缓，高耗能和高排碳产业高质量发展受到一定阻碍。但同时也催生了绿色行业的发展，未来在市场需求推动下，绿色发展领域技术突破，清洁能源使用成本下降，将更好地推动中国产业体系向高度化转变。

  对于国际区域发展格局来说，如果中国真正的完成了低碳崛起、绿色崛起，那么“石油地理政治学时代”会被渐渐打破，传统石油出口国将面临全面利益丧失。国际竞争的焦点也将逐渐转移到低碳技术价值链的控制上，也就是新能源和低碳技术的价值链将会成为重中之重。中国在新能源和低碳技术方面已经有一些技术处于世界技术前沿，如光伏产业。中国发展新能源和低碳经济最大的优势是市场优势，市场将不断带动技术进步，可能在这样的领域引领世界。

  对于中国区域发展格局来说，由于中国疆域辽阔，各地区在产业体系、资源禀赋、科学技术水平和城市化水平等方面都存在非常明显差异，碳达峰对各地区的影响也不同。

  从能源消耗角度来看，工业部门属于能源密集行业，规模巨大的工业经济必然消耗大量化石能源。能源结构的转换使工业部门成本上升。从近十年工业各地区工业增加值占GDP的比重来看，中部地区最高，西部地区最低（如图5所示）。从高载能行业的区域分布来看，华东地区最高，华北地区次之。2019年高载能行业产值分布华北占比16%，华南占比11%，华中占比12%，华东占比24%，东北占比12%，西北占比10%，西南占比15%。综合看来，碳达峰对东部和中部影响比较大。

  从碳排放量和碳排放权分配额对比角度看，目前全国有14个地区表现出盈余特征。其中，云南、四川、黑龙江、北京可归为“充分盈余”地区；河南、江西、湖北、广西、上海、吉林等6地可归为“中度盈余”地区；海南、青海、广东、江苏等4地可归为“略微盈余”地区。16个地区的碳排放权初始空间余额均表现出了某些特定的程度的欠缺。轻度欠缺地区包含浙江、安徽、福建、重庆等4地。其中浙、皖二地属于典型的“高排放、高配额”地区，闽、渝二地碳排放权配额与当前碳排放量均属于较低水平。中度欠缺地区包含天津、内蒙古、湖南、贵州、陕西、甘肃、宁夏等7地，其中，内蒙古、陕西的能源利用结构相对单一，客观导致各自碳排放量处于较高水平；除此之外的别的地方均表现出“低排放、低配额”特征。重度欠缺地区包含河北、山西、辽宁、山东、新疆等5地，都呈现出较为显著的“高排放、低配额”特征，高耗能源的广泛利用是导致其碳排放量居高不下的关键动因，而各自林木资源蓄积量的相对欠缺又极大制约了其碳排放权的分配。从这个方面来看碳达峰对河北、山西、辽宁、山东、新疆的经济影响最大（如表1所示）。

  表1 2017年我国30个省级行政区碳排放量、碳排放权分配额及其初始余额

  数据来源：田云,林子娟《巴黎协定下中国碳排放权省域分配及减排潜力评估研究》

  从能源供给角度来看，在实现碳达峰过程中，受影响最大的行业就是煤炭。我国煤炭资源分布呈现“北富南贫，西多东少”的状况，北方煤炭资源大多分布在在新疆、内蒙古、山西、陕西、河南、宁夏、甘肃、贵州等省份，其中山西、陕西、内蒙古煤炭资源最为丰富。碳达峰促使产业向富煤地区集中，煤炭资源枯竭地区或资源条件差的地区退出煤炭产业或产业转型。2020年，晋陕蒙煤炭产量占全国比例达到71.5%，较2015年提升了7个百分点。从企业层面来看， 2020年，国内前8家大规模的公司原煤产量18.55亿吨，占全国的47.6%，比2015年提高11.6个百分点。中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业“十四五”高水平发展指导意见》显示，未来这种集中趋势仍会延续，晋北、晋中、晋东、神东、陕北、黄陇、蒙东7大基地（涉及晋陕蒙甘四省）规划产量占全部14个煤炭基地规划产量比重由“十三五”时期的72.6%升至73.2%。这样的一个过程中，不一样的区域之间的煤炭企业的风险差异性也逐步显现。在山西、陕西等地，当前煤炭行业形势在好转。但是河南、河北、山东、安徽、江西等东、中部地区一些资源枯竭型、亏损非常严重的企业债务风险就相对更高，因为资产质量不足，减亏的空间有限。

  从绿色发展角度来看，各地区机遇不同。水资源丰富的西南地区，风能集中的东北、华北和西北地区，光资源丰富的西北地区和适合发展核电的沿海地区迎来发展机遇，但是由于用电负荷大多分布在在京津冀、长三角、珠三角等中东部及沿海地区，跨区域大规模输配消纳任旧存在较大困难，弃水弃电与拉闸限电并存。这种用电和发电格局给了东部沿海地区发展分布式光伏和海上发电项目的机遇。绿色产业方面，东部沿海地区省份经济发展水平较高，产业更新升级相对较快，第三产业等配套服务业发展较为完善，因此在资源能源高效利用和环境污染治理方面表现突出，绿色发展优势显著。而中西部地区由于传统工业及资源消耗型工业偏重，绿色发展意识相对落后，但是随国家战略导向的推动及中西部地区发展模式的变革，其绿色发展水平也在不断的提高。

  要弄清楚在2030年实现碳达峰对城镇化未来趋势的影响，首先要弄清楚碳达峰对城镇化影响的作用机制。碳排放不会自然而然地下降，各国经验都表明，碳达峰是经济发展阶段和政策引导共同作用的结果。但在中国目前发展阶段，要实现碳达峰目标就要采取更为严格的节能减排政策。节能减排政策的工具最重要的包含环境规制政策（例如，约束企业的碳排放总量）和征收碳税等，前者会增加企业在节能减排设备或中间投入上的成本，后者则直接引发企业边际成本增加。无论采用哪种工具，都意味着公司制作成本增加、企业盈利空间缩小，同等条件下会导致企业用工数量的减少。企业用工数量减少也就意味着城镇就业岗位减少和劳动力市场工资下降，以此来降低农村人口进城务工的意愿。毋庸置疑，城镇化最直接的动力来自农村人口向城市的流动，因此碳达峰政策可能会通过影响相关产业高质量发展，导致劳动力市场需求降低，减缓农村人口向城市流动，从而减缓城镇化推进速度。短期来看，碳达峰政策影响最直接的是与煤炭直接相关以及高耗能部门，例如煤炭开采、金属冶炼、水泥建材、石化等重工业部门，这一些行业未来可能会面临员工转岗、再培训等问题。此外，碳达峰政策实施意味着要素投入成本的整体提高，进而影响企业扩张和用工数量。

  尽管节能减排政策可能会对整体就业形势和农村人口进城务工的规模产生一定负面影响，但从长久来看这种影响可能并不大。首先，直接受到碳达峰政策影响的产业多为高耗能的重化工业部门，吸纳就业规模本就不大，因而总体就业破坏效应也不会很强。根据第四次经济普查数据，我们计算了11个能源行业和高耗能行业的就业数量 ，这一些行业的就业之和只占全部就业数量的8.9%。而且，这一些行业也并非农民工主要是做的行业，根据《2019年农民工监测调查报告》显示，50%以上的农民工在第三产业就业，70%以上在非工业部门就业。其次，绿色发展本身也在创造新的机遇。新产业新技术的产生，以及传统产业转型升级，传统就业岗位消失的同时也会带来新的就业创造。一些传统高碳部门在转型过程中会向产业链下游延伸，特别是增加服务环节的附加值，而这些环节的增长又会吸纳一部分劳动力。

  综合来看，碳达峰政策的影响主要在于加重传统高碳行业的结构性失业矛盾，而这一问题可通过转岗分流和就业再培训等途径解决。长久来看，失业者能进入服务业等部门实现再就业，因此我们大家都认为碳达峰对长期就业影响不大，对人口迁移影响也不大。

  从以上分析看到，碳达峰对经济结构和城镇化会带来不同的影响，因此，一定要制定出详细的时间表、路线图。碳达峰是要以经济发展为前提的，在发展与减碳之间要寻找一条平稳的路径，切不能冒进。特别要注意能源结构调整的速度和区域经济发展两方面。

  在调整能源结构方面，一个是要做好兜底能源的安全，另一个是保障清洁能源的稳健发展。既要防止因对传统能源的过度依赖而迟滞清洁能源技术产品的研发推广和利用，也要避免传统能源产业高质量发展“急刹车”和不切实际地“大干快上”新能源项目。中国煤储备丰富，低碳发展不代表就不发展煤炭行业，而是要更高质量地发展，实现碳排放和能源安全平衡。煤炭既要完成正常情景下为新能源发展“兜底”保障的任务，也要科学建设煤炭能源战略储备能力，研究“储备方式+储备量+布局+配套”，实现特殊情景下“兜底”保障有利目标。在严控增长和逐渐降低煤炭消费量的同时，通过煤炭低碳化技术创新和煤炭产业低碳化实现“用煤（碳）不排碳”，未来将是“低碳化转型+高技术升级+需求决定的适度规模”的煤炭行业。清洁能源是能源的发展趋势，但是目前不能造成一窝蜂上项目。一定要考虑到各地的发展条件和实际的产出效果，统筹考虑，否则将会造成巨大的浪费。这些在路线图和时间表制度中，需要加以考虑。

  在区域经济发展方面，各地在经济模式、碳排放总量、结构、行动进展和趋势上存在的显著差异，不一样的区域需要因地制宜，发挥各自的资源环境优势，探索各自的减排路径，才能够更有效实现能源转型。对经济增长迅速且产业体系还未形成重工业路径依赖的城市，应规划建立低碳产业体系，发展创新型绿色经济；对于人口流失、经济下降带来的压力大的城市，应协调低碳发展与经济稳步的增长、就业的关系；对于资源依赖，且面临一定增长困境的城市，应提高资源的使用效率，构建多元化产业体系；对于依赖传统工业，处于产业体系转型期的城市，应积极运用低碳技术改造和提升传统产业，加快淘汰落后产能。

  总之，碳达峰必须是以发展为最大的前提，在这个前提下，各地尽最大可能细化减排和绿色发展任务。

  碳达峰目标要求我们采取低碳、甚至零碳的办法来发展，解决这一问题根本上要靠绿色低碳技术。我国需要面临一个相当大规模的技术转换过程，加快关键核心技术的攻关是重点。对于碳达峰目标，需要选取的技术是帮助尽可能减少排放量，因此我们应更重视节能减排类的技术，当前已基本具备了成本可行性和技术可得性——既能够最终靠煤改气、火电厂控煤等传统技术改进来完成，也可以通过非化石能源替代。煤炭发电部分，大力实施煤炭生产减排、煤炭生产和消费节能提效减排、煤燃烧新工艺减排、燃料变原料减排等多路径减碳，加速发展以二氧化碳捕集、封存与利用（CCUS）为代表的去碳技术，推广燃煤电厂+CCUS、煤制氢+CCUS、煤化工+CCUS等方式。建议高浓度与低浓度捕集兼顾，集群式封存（含地质利用）与分布式固碳利用相统筹。

  光伏、风电是中国的优势产业，新一代光伏也正在研发中，目前普遍达到了20%以上的效率，未来到30%是完全有可能的，技术潜力还很大。技术变化将带来成本的变化，有关机构测算过去10年（2010~2020年）随着非化石能源的技术进步，光伏、风电的成本分别下降了89%和34%，相当于累计装机每上升一倍，光伏和风电成本分别下降13%和7%，我国目前风电和光伏成本已经低于传统燃煤发电，但是光伏、风电新能源发电易受天气等因素影响，具有间歇性和波动性，电网层面需要储能发挥作用，来提升消纳与电网稳定性。作为可再次生产的能源大规模发展关键技术之一的储能，需跟随光伏、风电一起实现加快速度进行发展，构建风电、光伏+储能的供能体系。如果说未来是属于光伏、风电等新能源的时代，那么也必然是属于储能的时代，建议国家要加大对这一体系的技术攻关和市场化推动。

  资料来源：BP, Solarzoom, 风电、光伏公司公告，中金公司研究部

  电池技术将会是绿色技术中最重要的一环。在汽车电动化之后，智能技术也将与之结合，甚至进步为无人驾驶，如果再把电的来源转变成风电、光伏，这是一个几十万亿元的产业，仅仅是将锂电池应用于汽车产业就是一个非常大的市场。

  氢能被誉为未来的超级能源，氢既是能源载体，也是储能介质。但是制氢需要消耗大量的电能。推动风电和光伏制氢，可有效地解决电量消纳问题。随着电解水制氢技术的持续不断的发展，风电、光伏制氢将会逐步满足商业化需求，成为中国能源替代的一支生力军。要将加快风电、光伏+制氢模式的布局，积极攻关相关的核心技术，包含氢气制备、传输和应用环节中的安全服务工作。虽然我国氢能与燃料电池产业已确定进入商业化初期，但基础设施建设还比较薄弱，部分关键材料及核心零部件还依赖进口。建议以政府为主导，联合研发机构及企业，集中力量实现核心材料、装备及关键零部件的技术突破，打造自主化生态链，逐步降低成本，推动产业安全健康发展。

  此外，再生资源产业高质量发展是生态文明建设的重要内容，是实现绿色发展的重要手段，也是应对气候平均状态随时间的变化、保障生态安全的重要方法。过去几年我国再生资源利用技术水准不断提升，新产业新形态不断涌现，成为转变发展方式与经济转型新动能。未来需要继续推广和研发再生资源综合利用技术，提高再生资源综合利用水平。促进再生资源技术产业化发展。

  碳达峰的实现是以能源结构产业绿色转型为基础的，这些不能离开金融和教育的支持。

  碳达峰需要的资金量非常大。根据国内外主流机构的测算，碳达峰、碳中和需要的资产金额的投入规模在150万亿-300万亿元之间，相当于年均投资3.75万亿-7.5万亿元。在实现碳达峰过程中，绿色金融将发挥无法替代的作用。经济的绿色低碳转型毫无疑问有必要进行大量的投资，只有建立便利可及、成本合理、财务可持续的绿色金融服务体系和有效的绿色金融生态，才能满足如此巨大的融资需要。今年政府工作报告也提出，要实施金融支持绿色低碳发展专项政策，设立碳减排支持工具。

  围绕绿色金融建立一整套制度框架。绿色金融体系是指通过绿色信贷、绿色债券、绿色股票指数和相关这类的产品、绿色发展基金、绿色保险、碳金融等金融工具和有关政策支持经济向绿色化转型的制度安排。简言之，绿色金融体系是促进绿色金融发展的一整套制度供给。绿色金融支持领域分为两个部分，一部分是环境保护，即不仅是碳排放，其他污染也要治理；另一部分就是完成“30·60目标”。两个领域密切联系，又不完全相等。碳达峰要求绿色金融要突出降碳这个重点。

  要研究设立直达碳减排领域的碳减排支持工具，支持金融机构为具有非常明显碳减排效应的项目提供优惠利率融资。这不仅需要通过金融创新来提供更多样化的绿色金融理财产品和服务，形成不同金融理财产品之间的相互配合，还应该基于碳交易市场的功能建设，探索专门的碳金融理财产品甚至是碳金融机构。

  绿色投资是典型的跨期投资，周期长、不确定性高、风险大，亟需运用各种风险管理工具和方法。金融市场已有很多成熟的风险管理工具和运作模式，按照金融市场的逻辑来管理碳市场，有利于实现有效的跨周期配置和套期保值，金融系统将积极努力配合、主动适应碳市场建设需要，有效平衡好绿色低碳投资中激励、跨期和风险管理间的关系。

  要促进绿色低碳经济的发展，需要全力发展绿色教育。绿色教育包括了绿色职业教育和绿色人文教育等。从生产角度来看，产业的绿色转型需要大量绿色技术人才和绿色管理人才，从消费角度来看，绿色教育培养人们绿色消费的理念，使用更加环保节能的产品替代高碳产品。当前绿色教育还处于萌芽阶段，应支持有实力的学校、机构设立相关专业和课程进行培训，并通过制定标准，颁发绿色人才相关的学历和证书。

  [1] 郭芳,王灿,张诗卉中国城市碳达峰趋势的聚类分析[J].中国环境管理,2021,13(01):40-48.中国各城市应如何制定碳达峰时间表、路线] 田云,林子娟,巴黎协定下中国碳排放权省域分配及减排潜力评估研究[J]. 自然资源学报, 36(4):13.中国各省碳排放额分配及减排潜力