題記：2021年10月24日，北大國(guó)發(fā)院舉辦中國(guó)經(jīng)濟(jì)觀(guān)察報(bào)告會(huì)第58期，嘉賓們就雙碳目標(biāo)、能源變革等話(huà)題進(jìn)行研討。本文根據(jù)北大國(guó)發(fā)院副教授（長(zhǎng)聘）、助理院長(zhǎng)、北大環(huán)境與能源經(jīng)濟(jì)研究中心副主任王敏的演講整理。

我們主要研究基于中國(guó)經(jīng)濟(jì)展望和發(fā)展規(guī)律下的碳排放和市場(chǎng)化應(yīng)對(duì)政策。今天首先給大家介紹一些關(guān)于全球氣候變化的事實(shí)。

2021年8月，IPCC（聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)）第六次氣候變化評(píng)估報(bào)告第一工作組報(bào)告發(fā)布。有些內(nèi)容很值得大家關(guān)注。比如，目前全球大氣中的二氧化碳濃度達(dá)到200萬(wàn)年內(nèi)的最高水平，地表溫度也達(dá)到12萬(wàn)年內(nèi)的最高水平。如果各國(guó)均采取中度積極的減碳措施從而在2050年實(shí)現(xiàn)全球“碳達(dá)峰”，那么本世紀(jì)末全球氣溫將上升2.1-3.5攝氏度。2019年全球二氧化碳排放總量為344億噸，位居前六的經(jīng)濟(jì)體分別是中國(guó)（98億噸）、美國(guó)（50億噸）、歐盟（29億噸）、印度（25億噸）、俄羅斯（16億噸）和日本（11億噸）。中國(guó)2019年度的碳排放量約為二三四名碳排放量的總和。從累計(jì)數(shù)據(jù)看，1965-2020年中國(guó)二氧化碳排放2210億噸，占同期全球累計(jì)總排放的17%，僅次于美國(guó)同期的2777億噸。上述事實(shí)正是習(xí)主席2020年提出“雙碳”目標(biāo)（2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”）的重要背景。

這些數(shù)據(jù)對(duì)我們理解“雙碳”目標(biāo)和了解全球氣候變化問(wèn)題非常重要。今年是中國(guó)雙碳目標(biāo)的元年，全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇再一次帶動(dòng)能源需求大增，但不少地區(qū)通過(guò)暫?！皟筛摺保ǜ吆哪堋⒏吲欧牛╉?xiàng)目審批和拉閘限電的行政干預(yù)方式控制轄區(qū)內(nèi)能源需求和碳排放增長(zhǎng)。

為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，我們首先要對(duì)我國(guó)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和二氧化碳排放總量趨勢(shì)做個(gè)判斷。從全球情況來(lái)看，與碳排放密切相關(guān)的國(guó)家，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化等都有規(guī)律可言。

從理論上講，經(jīng)濟(jì)總量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平和能源結(jié)構(gòu)這四個(gè)因素決定了二氧化碳的排放總量。其中前三個(gè)因素是影響能源總需求的主要變量，其關(guān)系分別為：經(jīng)濟(jì)總量越高，碳排放總量越高；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中工業(yè)GDP占比越高，碳排放總量越高；技術(shù)水平?jīng)Q定了單位產(chǎn)出能耗。最后一個(gè)因素，即能源結(jié)構(gòu)決定了滿(mǎn)足能源總量需求時(shí)的高碳（黑色）能源與低碳（綠色）能源的比例。

經(jīng)濟(jì)總量增長(zhǎng)

北大國(guó)發(fā)院《中國(guó)2049》課題組曾基于增長(zhǎng)收斂理論，對(duì)我國(guó)未來(lái)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)趨勢(shì)做過(guò)預(yù)測(cè)研究。

2021-2030年，我國(guó)潛在實(shí)際GDP年均增長(zhǎng)率將為5%，GDP總量至2030年將達(dá)到170萬(wàn)億，約為2020年的1.67倍。

2021-2060年，我國(guó)潛在實(shí)際GDP年均增長(zhǎng)率將為3.5%，GDP總量至2060年將達(dá)到420萬(wàn)億，約為2020年的4.12倍。

過(guò)去10年間，由于環(huán)境整治的協(xié)同效應(yīng)，我國(guó)每新增1萬(wàn)億GDP帶來(lái)的二氧化碳排放總量增長(zhǎng)從2011年的約0.9億噸左右，下降并穩(wěn)定在近幾年的0.22億噸左右。這也意味著，如果給定其它三個(gè)因素不變，只考慮經(jīng)濟(jì)總量增長(zhǎng)，那么二氧化碳排放總量將從2020年的99億噸大概增長(zhǎng)至2030年的114億噸和2060年的169億噸，分別增長(zhǎng)15億噸和70億噸。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷

全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷有其自身發(fā)展規(guī)律。

從歷史數(shù)據(jù)來(lái)看，當(dāng)人均GDP達(dá)到1.5-2萬(wàn)PPP（購(gòu)買(mǎi)力平價(jià)）國(guó)際美元時(shí)，工業(yè)GDP占比將達(dá)到40%左右的峰值。美國(guó)在上世紀(jì)50年代中期、歐盟國(guó)家在上世紀(jì)60年代中期均達(dá)到這一峰值，但在隨后的50年里，這些發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)GDP占比就從40%左右降到15-20%或者25-30%兩個(gè)區(qū)間。如日本、德國(guó)等工業(yè)強(qiáng)國(guó)的工業(yè)GDP占比降至25-30%，而美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等則降至15-20%。因?yàn)樘寂欧胖饕从诠I(yè)生產(chǎn)，所以分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變遷規(guī)律對(duì)我們研究碳排放至關(guān)重要。

過(guò)去10年，我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了劇烈調(diào)整，工業(yè)GDP占比呈斷崖式下降。2011年，我國(guó)人均GDP為1萬(wàn)PPP國(guó)際美元，當(dāng)時(shí)的工業(yè)GDP占比為46.5%；到了2020年，我國(guó)的人均GDP為1.6萬(wàn)PPP國(guó)際美元，工業(yè)GDP占比下降至37.8%，即我國(guó)的工業(yè)GDP占比在過(guò)去10年下降了9個(gè)百分點(diǎn)。從其它國(guó)家情況來(lái)看，美國(guó)和歐盟國(guó)家的工業(yè)GDP占比從峰值下降同等9個(gè)百分點(diǎn)幅度大約經(jīng)過(guò)30年，而新晉高收入國(guó)家韓國(guó)從達(dá)到峰值的1991年至今僅下降了5個(gè)百分點(diǎn)。

顯然，在過(guò)去10年間，除了居民需求、要素價(jià)格、生產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)等因素變化對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化的影響，去產(chǎn)能、環(huán)境管制等政府強(qiáng)制性行政干預(yù)也起了較大作用。10年間工業(yè)GDP比重下降9個(gè)百分點(diǎn)這一數(shù)據(jù)，警示我們中國(guó)經(jīng)濟(jì)可能出現(xiàn)過(guò)早去工業(yè)化的傾向。因此未來(lái)要謹(jǐn)防繼續(xù)通過(guò)強(qiáng)制性行政干預(yù)來(lái)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

目前我國(guó)的人均GDP水平較低，按名義匯率計(jì)算僅為1萬(wàn)美元。按照我的同事王勛的測(cè)算結(jié)果，到2060年我國(guó)的人均GDP大概也只能達(dá)到美國(guó)60%的水平。因此，我們?cè)谖磥?lái)應(yīng)對(duì)“雙碳”目標(biāo)時(shí)，還是要以較低的成本實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展跟低碳目標(biāo)的有機(jī)結(jié)合。

2030年，我國(guó)的工業(yè)GDP占比大概會(huì)下降5個(gè)百分點(diǎn)至33%左右，與當(dāng)前韓國(guó)的水平差不多。這一下降幅度已經(jīng)接近上限，否則會(huì)導(dǎo)致過(guò)早去工業(yè)化情況發(fā)生。根據(jù)過(guò)去幾年的數(shù)據(jù)，我的大概測(cè)算是，工業(yè)GDP占比每下降1個(gè)百分點(diǎn)能帶動(dòng)二氧化碳排放下降約0.5億噸，因此到2030年工業(yè)GDP占比下降能帶動(dòng)的二氧化碳排放下降約為2.5億噸。

再看工業(yè)細(xì)分行業(yè)的碳排放情況。2020年，我國(guó)碳排放最多的三大行業(yè)是火電、鋼鐵和水泥業(yè)，分別占到全國(guó)碳排放量的44%、18%和14%。我國(guó)的鋼鐵和水泥產(chǎn)量十分驚人，占全球總量的57%左右，且主要是滿(mǎn)足我們國(guó)內(nèi)的需求。其中，鋼鐵產(chǎn)量的64.7%用在了建筑業(yè)，水泥產(chǎn)量則全部用在了建筑業(yè)。因此我國(guó)大量的碳排放是源自建筑需求。

建筑需求，顯然是超高速城市化所致。我國(guó)人口體量巨大，自改革開(kāi)放以來(lái)城市化率達(dá)到人類(lèi)歷史上前所未有的增長(zhǎng)速度。上世紀(jì)90年代初，我國(guó)的城市化率為26%，而2020年的第七次人口普查數(shù)據(jù)顯示已達(dá)到63.8%。我國(guó)的城市化率在過(guò)去20年增長(zhǎng)最快，平均每10年增長(zhǎng)14個(gè)百分點(diǎn)?；谖覈?guó)龐大的人口基數(shù)，14個(gè)百分點(diǎn)涉及到近2億人口的城市化進(jìn)程，其對(duì)應(yīng)的建筑需求也自然激增。數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)房屋施工面積從2000年的6.6億平方米增加至2020年的93億平方米，20年間增加了近15倍，且這還是每年流量而非存量數(shù)據(jù)。因此，我們過(guò)去經(jīng)歷的碳排放高速增長(zhǎng)，與工業(yè)化、超高速城市化發(fā)展等關(guān)系密切。

然而，城市化發(fā)展有其自身規(guī)律。從全球城市化發(fā)展規(guī)律來(lái)看，成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的經(jīng)濟(jì)體都?xì)v過(guò)快速城市化的發(fā)展階段，但是城市化率一旦到達(dá)70%~75%的區(qū)間就會(huì)進(jìn)入緩慢增長(zhǎng)階段，直至穩(wěn)定在80%左右的水平。給定我國(guó)當(dāng)前的城市化率為63.8%，預(yù)測(cè)到2030年進(jìn)入70-75%峰值后，城市化率增速將面臨拐點(diǎn)并下降。這將導(dǎo)致我國(guó)屆時(shí)對(duì)鋼鐵和水泥的整體需求將顯著下降。

鑒于此，我們對(duì)2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”應(yīng)該充滿(mǎn)信心。

技術(shù)升級(jí)與替代

我國(guó)基于煤炭投入的生產(chǎn)技術(shù)已居國(guó)際先進(jìn)水平。

過(guò)去15年，我們每個(gè)“五年計(jì)劃”都對(duì)節(jié)能減排提出了具體目標(biāo)。到2020年底，全國(guó)實(shí)現(xiàn)超低排放的燃煤機(jī)組已達(dá)9.5億千瓦，占煤電總裝機(jī)容量的88%。我國(guó)重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗也從2006年的640千克標(biāo)煤下降到2020年的545千克標(biāo)煤，不但低于噸鋼678千克標(biāo)煤的世界平均水平，而且與日本等發(fā)達(dá)國(guó)家接近。在目前以使用煤炭能源煉鋼的技術(shù)下，大幅度下降能耗的空間已十分有限。我國(guó)水泥行業(yè)基本采用的新型干法生產(chǎn)技術(shù)，也達(dá)到全球領(lǐng)先水平，減排同樣面臨空間有限。

這意味著，要繼續(xù)擴(kuò)大能耗下降的空間，只有通過(guò)能源投入品的清潔替代。目前，我國(guó)能源投入品的替代技術(shù)都有長(zhǎng)足發(fā)展。煤電可由天然氣、核電、水電、風(fēng)電和光伏替代，高爐轉(zhuǎn)爐冶煉鋼可由電爐煉鋼、氫能煉鋼進(jìn)行一定程度替代，水泥生產(chǎn)過(guò)程中的燃料可由工業(yè)垃圾、生物燃料和電力替代。能源替代本質(zhì)上是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型問(wèn)題。但需要注意的是，受制于替代能源的成本和供給約束，煤炭燃料的清潔替代空間是有上限的。作為儲(chǔ)量豐富、供給可靠、低成本的能源投入品，煤炭不可能、也沒(méi)有必要被完全替代。

能源結(jié)構(gòu)調(diào)整

從2020年我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)來(lái)看，煤炭、石油、天然氣、核電、水電、風(fēng)電和光伏占一次能源消費(fèi)總量的56.6%、19.6%、8.2%、2.2%、8.1%、2.8%和1.6%，占總發(fā)電量的63.2%、0.1%、3.2%、4.7%、17%、6%和3.3%。總體而言，相比于全球主要經(jīng)濟(jì)體，在一次能源消費(fèi)中，煤炭占比過(guò)高，天然氣和核電占比過(guò)低。相對(duì)低碳的非化石能源約占一次能源總消費(fèi)的15.7%，這一比例仍有提升空間。

不同能源之間存在可替代性和競(jìng)爭(zhēng)性。給定能源總需求，不同能源的相對(duì)價(jià)格決定一國(guó)能源結(jié)構(gòu)。而能源價(jià)格則由一個(gè)國(guó)家的資源稟賦和國(guó)際供需決定。我國(guó)的資源現(xiàn)狀是“缺油少氣”、煤炭?jī)?chǔ)量極大豐富的，因此煤炭一家獨(dú)大的能源結(jié)構(gòu)也是自然規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律發(fā)展的結(jié)果?！半p碳”主要是要減少對(duì)煤炭的使用。從美國(guó)和歐盟國(guó)家經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型在短期內(nèi)還需依賴(lài)天然氣和核電發(fā)展。目前，我國(guó)的核電技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但是關(guān)于核電技術(shù)一直存在大量非市場(chǎng)或者非安全因素的討論，發(fā)展緩慢。

目前，煤電、天然氣、核電、水電的成本相對(duì)固定，尤其是核電的成本隨著安全要求的提升而難以下降。但新能源具有非常強(qiáng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，即新能源裝機(jī)規(guī)模越大，成本越低。2010-2020年，全球光伏電站、陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電和光熱發(fā)電平準(zhǔn)化電力成本分別下降85%、56%、48%和68%，且未來(lái)十年還將繼續(xù)下降。今年國(guó)家已經(jīng)取消了對(duì)光伏電站和陸上風(fēng)電的補(bǔ)貼。預(yù)計(jì)未來(lái)10年，風(fēng)電和光伏發(fā)電的成本將極有可能低于每度電2毛錢(qián)，在發(fā)電端也將具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。根據(jù)市場(chǎng)規(guī)律，一旦哪類(lèi)能源的價(jià)格低，這類(lèi)能源就能在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位。

習(xí)主席在去年提出“雙碳”目標(biāo)時(shí)，也提出了2030年非化石能源要占比25%的目標(biāo)，即在當(dāng)前基礎(chǔ)上增加9.3個(gè)百分點(diǎn)。但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)有不少挑戰(zhàn)。2010-2020年，我國(guó)非化石能源占比共上升約7個(gè)百分點(diǎn)，其中核電、水電和風(fēng)光電分別貢獻(xiàn)了1.56、1.67和4個(gè)百分點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)增加9.3個(gè)百分點(diǎn)的目標(biāo)，意味著風(fēng)電和光電要再發(fā)揮更大作用。然而，過(guò)去10年，我國(guó)的風(fēng)光電發(fā)展是從零開(kāi)始，現(xiàn)在的裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到很高水平。要在未來(lái)10年提高9.3個(gè)百分點(diǎn)的非化石能源占比面臨一定挑戰(zhàn)。

2030、2060碳排放展望

基于以上分析，對(duì)中國(guó)2030年的二氧化碳排放情況，我們的預(yù)測(cè)如下：

第一，經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)將增加15億噸二氧化碳排放；

第二，工業(yè)GDP占比下降將減少2.5億噸二氧化碳排放；

第三，非化石能源占比提高到20%或25%后將減少4.8億噸或10.4億噸的二氧化碳排放；

第四，我國(guó)2030年的二氧化碳排放總量將為107億噸或101億噸。

再考慮到2016年以來(lái)，我國(guó)新生人口從1790萬(wàn)斷崖式下降到2020年的1200萬(wàn)。2021年新生人口大概率低于1000萬(wàn)。這就意味著自2021或之后若干年內(nèi)，我國(guó)人口總量將進(jìn)入長(zhǎng)期負(fù)增長(zhǎng)階段。至2030年前后，隨著我國(guó)人口總量下降以及城市化率增速下降并趨于零，鋼鐵和水泥行業(yè)產(chǎn)出和二氧化碳排放將顯著下降，能源總需求也將進(jìn)入緩慢增長(zhǎng)階段。

事實(shí)上，隨著城市化率增速的發(fā)展變化，歐盟和美國(guó)等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的能源總消費(fèi)都經(jīng)歷了從快速增長(zhǎng)到緩慢增長(zhǎng)、最后負(fù)增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。歐盟和美國(guó)一次能源總消費(fèi)在1966~1979年間經(jīng)歷年均4.14%和2.94%的高速增長(zhǎng)后，隨后分別進(jìn)入年均0.52%和0.83%的緩慢增長(zhǎng)階段，直至在2006年和2007年到達(dá)峰值。

中國(guó)的能源需求增速在2001-2011年達(dá)到9.4%，這期間主要是加入WTO紅利帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)所致；之后在2012-2020年間下降至2.9%?？紤]到城市化增速與人口總量的下降，我國(guó)在2030后的能源需求增速不會(huì)高于1%。因此，我國(guó)在2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”的外部環(huán)境相對(duì)寬松，沒(méi)必要運(yùn)動(dòng)式地應(yīng)對(duì)“碳達(dá)峰”。

在2030年后，在能源總需求低速甚至負(fù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)下，依靠風(fēng)電、光伏、氫能和儲(chǔ)能成本持續(xù)下降所形成的對(duì)化石能源的高比例替代、2050年前后碳捕獲、利用與封存技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用以及農(nóng)林碳匯這三方面的作用，實(shí)現(xiàn)2060年“碳中和”目標(biāo)也是大概率事件。

綜上所述，我們認(rèn)為，不宜也沒(méi)有必要將通過(guò)行政干預(yù)方式控制能源總需求作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的手段。事實(shí)上，在充分尊重經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放發(fā)展規(guī)律的前提下，利用市場(chǎng)和價(jià)格機(jī)制來(lái)解決能耗和二氧化碳排放過(guò)快增長(zhǎng)的問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的更優(yōu)策略。