油控研究項(xiàng)目課題組
在基準(zhǔn)情景、強(qiáng)化政策情景、溫控情景3種情景分析中,綜合考量合理用油需求增長(zhǎng)、生態(tài)環(huán)境約束、應(yīng)對(duì)氣候變化、產(chǎn)業(yè)變革和技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)等基礎(chǔ)上,確定油控路徑。由于情景分析模型的特點(diǎn),3種情景在不同階段的石油消費(fèi)量有所差別。經(jīng)過(guò)資深專(zhuān)家組的反復(fù)討論,沒(méi)有機(jī)械地采用情景分析模型中的某個(gè)情景作為油控路徑。而是基于情景分析的結(jié)果,綜合性地確定我國(guó)石油消費(fèi)總量控制路徑。
基于情景分析確定油控路徑情況見(jiàn)圖1。由圖1可知,油控路徑在2018-2025年與強(qiáng)化政策情景重合。2025年石油消費(fèi)量達(dá)峰,峰值為7.2億t。2025-2035年,油控路徑基本沿著溫控情景達(dá)到2035年“美麗中國(guó)”的愿景目標(biāo),石油消費(fèi)量為6億t。2035-2050年,走比溫控情景更低的消費(fèi)量路線(xiàn)和推行更積極的各種措施,2050年石油消費(fèi)量達(dá)到4.2億t,超過(guò)50%的概率達(dá)到溫控1.5°C目標(biāo)。
具體而言,從現(xiàn)在到2025年,努力落實(shí)強(qiáng)化政策情景中的政策和各項(xiàng)措施,把油控作為協(xié)同推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”的重要抓手,降低石油消費(fèi)增速,到2025年實(shí)現(xiàn)石油消費(fèi)峰值7.2億t,石油占一次能源消費(fèi)比重為19.4%。
2025-2035年,所有努力由強(qiáng)化政策情景向溫控情景躍遷,推進(jìn)溫控情景的所有政策和措施,把油控作為實(shí)現(xiàn)“美麗中國(guó)”愿景和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)的重要抓手之一,確保石油消費(fèi)達(dá)峰后持續(xù)下降;2035年我國(guó)石油消費(fèi)下降到6億t以?xún)?nèi),石油占一次能源消費(fèi)比重為15.1%。
圖1 基于情景分析確定油控路徑資料來(lái)源:《中國(guó)石油消費(fèi)總量達(dá)峰及控制的路徑與措施研究》
2035-2050年,為實(shí)現(xiàn)溫控2°C甚至 1.5°C目標(biāo)努力。經(jīng)過(guò)前期能源轉(zhuǎn)型的努力,我國(guó)進(jìn)入低碳發(fā)展快車(chē)道和慣性發(fā)展期,加之持續(xù)性的政策努力,大力推進(jìn)溫室氣體深度減排,采用驅(qū)油增氣的CCUS技術(shù)和“碳中和”方案,到2050年我國(guó)石油消費(fèi)下降到4.2億t以下,石油占一次能源消費(fèi)比重為11.3%,確保實(shí)現(xiàn)2°C溫控目標(biāo),同時(shí)提高實(shí)現(xiàn)1.5°C溫控目標(biāo)的概率。2025年,油控路徑比基準(zhǔn)情景減少石油消費(fèi)量2000萬(wàn)t,2050年減少石油消費(fèi)量3.5億t。2025-2050年基準(zhǔn)情景與油控路徑石油消費(fèi)量對(duì)比情況見(jiàn)表1。
表1 2025-2050年基準(zhǔn)情景與油控路徑石油消費(fèi)量對(duì)比 億t
考慮到我國(guó)城鄉(xiāng)和不同區(qū)域石油消費(fèi)水平存在明顯差距,我國(guó)應(yīng)推動(dòng)?xùn)|部發(fā)達(dá)地區(qū)石油消費(fèi)率先達(dá)峰,為中西部后進(jìn)地區(qū)合理石油消費(fèi)需求增長(zhǎng)創(chuàng)造空間;應(yīng)推動(dòng)交通運(yùn)輸領(lǐng)域石油消費(fèi)率先達(dá)峰,為滿(mǎn)足化工領(lǐng)域高端化工產(chǎn)品的石油需求增長(zhǎng)創(chuàng)造空間。
油控路徑下總能耗和一次能源結(jié)構(gòu)變化情況見(jiàn)表2。由表2可以看出,我國(guó)總能耗在2035年左右達(dá)到峰值,約57億t標(biāo)煤。油控路徑下2025年石油消費(fèi)達(dá)峰時(shí),其在總能源占比19.4%,到2035年降至15.1%,2050年進(jìn)一步降至11.3%。
油控路徑的方案是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的有效杠桿。2018年我國(guó)總能耗46.4億t標(biāo)煤,煤炭占比59%,石油占比18.9%,天然氣占比7.8%,非化石能源占比14.3%。2025年總能耗53億t標(biāo)煤,石油占比19.4%,煤炭占比46.9%,天然氣占比13%,非化石能源占比20.7%。到2050年,總能耗回歸至53億t標(biāo)煤,石油占比11.3%,煤炭占比9.4%,天然氣占比15.4%,可再生能源占比63.9%。總能耗在2035年達(dá)峰后開(kāi)始不斷下降,與此同時(shí),煤炭和石油在總能源的占比持續(xù)下降,可再生能源比例上升,能源結(jié)構(gòu)低碳化、清潔化有了顯著的提升。
油控路徑下,石油消費(fèi)達(dá)峰時(shí),其在一次能源中占比約為19.4%,顯著低于發(fā)達(dá)國(guó)家40%左右的占比。因此,需要加快能源轉(zhuǎn)型,推動(dòng)替代能源發(fā)展。
我國(guó)“十三五”時(shí)期實(shí)施了約束性的煤控、非化石能源、節(jié)能強(qiáng)度、碳強(qiáng)度目標(biāo)和供電煤耗目標(biāo)。在煤控的方案中,2013年是煤炭消費(fèi)的峰值。2013-2018年,煤炭下降帶來(lái)的碳減排紅利很快被增加的石油和天然氣產(chǎn)生的二氧化碳排放所抵消。
顯然,采用油控路徑和煤控方案相結(jié)合,我國(guó)的二氧化碳排放峰值會(huì)在2025年左右到來(lái)。在表2中的碳排放中,2025年排放量最高,達(dá)101億t。在2025年之后的“煤控+油控”路徑中,石油和煤炭帶來(lái)的碳排放將一路走低。
2050年后天然氣的二氧化碳排放將占據(jù)舉足輕重的地位。2035-2040年后,應(yīng)該開(kāi)始重新定位天然氣在能源利用中的角色。2050年如果1/3的石油和1/2的天然氣用于化工原料,則可減少10億t的二氧化碳排放。如果增加碳匯、發(fā)展CCUS技術(shù)和生物質(zhì)發(fā)電爭(zhēng)取可解決約30億t碳排放的問(wèn)題,就可達(dá)到21世紀(jì)中期“碳中和”的目標(biāo)。
表2 油控路徑下總能耗和一次能源結(jié)構(gòu)變化
實(shí)現(xiàn)油控路徑目標(biāo)的重要保障是制定可實(shí)施、可測(cè)量和可核實(shí)的方案、途徑、重點(diǎn)領(lǐng)域和主要抓手。
油控路徑3個(gè)主要的階段性里程碑是:2025年石油消費(fèi)達(dá)峰7.2億t;2035年實(shí)現(xiàn)“美麗中國(guó)”愿景;2050年實(shí)現(xiàn)1.5°C溫控目標(biāo)。
2017年我國(guó)石油消費(fèi)量為5.89億t,交通部門(mén)占比57.7%、石化部門(mén)占比15.3%、其他多個(gè)部門(mén)占比27.0%。油控路徑下2050年耗油4.2億t,這三大部門(mén)領(lǐng)域的油耗量分別是1.4億t、1.78億t和1.02億t,占比分別為33.3%、42.4%和24.3%,如圖2所示。
與基準(zhǔn)情景相比,2050年油控路徑可減少3.5億t石油消費(fèi),其中交通、石化和其他部門(mén)各減少2.32億t、0.5億t和0.68億t,各自貢獻(xiàn)66.3%、14.3%和19.4%。2020-2050年,油控路徑相比基準(zhǔn)情景累計(jì)減油53.4億t,相當(dāng)于減少9個(gè)2017年全年的石油消費(fèi)量。
總結(jié)石油消費(fèi)控制各部門(mén)領(lǐng)域的特點(diǎn),可以概括為五大控油途徑,分別是減量、高效、替代、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和清潔化,五大控油途徑的簡(jiǎn)要定義見(jiàn)表3。需要指出的是,五大途徑在某些方面并不能彼此完全分清,存在交叉重疊的地方。
圖2 2017年和2050年交通、化工和其他部門(mén)石油消耗占比
表3 油控路徑的五大減油途徑定義
三大部門(mén)在五大控油途徑的基礎(chǔ)上,再細(xì)分控油政策、技術(shù)、管理和投資等措施加以實(shí)施。如表4和圖3所示,這五大途徑對(duì)2050年3.5億t的總減油量貢獻(xiàn)率依次是減量占14.9%、高效占20.0%、替代占47.7%、結(jié)構(gòu)優(yōu)化占16.0%、清潔化占1.4%。顯然,各部門(mén)不同減油途徑的重要性有所不相同,但替代和高效兩大途徑共同占控油貢獻(xiàn)率的67.7%。
表4 油控路徑的五大減油途徑和減油量 億t
圖3 五大控油途徑對(duì)2050年減油3.5億t的貢獻(xiàn)率
需要說(shuō)明的是,具體控油路徑的實(shí)施效果受政策實(shí)施的力度、技術(shù)進(jìn)步和管理水平等因素的影響,不排除某些減油效果比預(yù)計(jì)的要差些,而有的會(huì)超過(guò)預(yù)期。
根據(jù)部門(mén)控油的貢獻(xiàn)和實(shí)施難點(diǎn),部門(mén)的重點(diǎn)順序依次是交通、化工和其他部門(mén)。在幾個(gè)耗油部門(mén)中,要把減油貢獻(xiàn)率大、可實(shí)施程度高和減排減碳效果好的措施確定為抓手,綱舉目張,帶動(dòng)本部門(mén)的油控工作。
(1)在交通部門(mén),以“禁燃”為抓手。傳統(tǒng)燃油被電力、氫能、生物燃料和天然氣所替代,推廣新能源汽車(chē)。構(gòu)建以電力為基礎(chǔ)、軌道交通和公共交通為核心的綠色低碳交通體系。2020-2025年,交通耗油率先達(dá)峰。禁燃在2050年控油貢獻(xiàn)率占65%,解決城市中長(zhǎng)期困擾的空氣污染難題和減少二氧化碳排放。
交通部門(mén)的用油展望如圖4所示?;鶞?zhǔn)情景中,交通油耗在2035-2040年期間進(jìn)入峰值平臺(tái)期,約3.9億t。油控路徑下,2020-2025年,推動(dòng)傳統(tǒng)燃油汽車(chē)逐步電動(dòng)化替代,伴隨著燃油經(jīng)濟(jì)性提升和交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,交通用油開(kāi)始放緩并達(dá)到峰值。2025-2035年,汽車(chē)電動(dòng)化的技術(shù)條件和基礎(chǔ)設(shè)施積累成熟,電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展進(jìn)入爆發(fā)期,結(jié)合共享出行、網(wǎng)絡(luò)化物流等信息化創(chuàng)新模式,交通需求量進(jìn)一步減少,交通部門(mén)用油出現(xiàn)快速下降。2035-2050年,交通油耗繼續(xù)下降,但速度逐漸放緩。這期間乘用車(chē)、商務(wù)車(chē)電動(dòng)化速度放緩,但中卡、重卡、水路和航空的燃油替代方案逐漸成熟,推動(dòng)交通用油繼續(xù)下降。到2050年下降到1.4億t,較基準(zhǔn)情景下降2.32億t。
圖4 基準(zhǔn)情景和油控路徑下交通用油需求展望
(2)在化工部門(mén),以“凈塑”為抓手。2018年塑料生產(chǎn)耗油約0.8億t。塑料對(duì)陸地和海洋生態(tài)造成很大危害,并威脅公眾的身體健康,全世界掀起禁塑和限塑運(yùn)動(dòng)。2050年通過(guò)塑料的減量、替代和回收可以削減0.19億t石油用量,占化工部門(mén)2050年控油貢獻(xiàn)率的38%。
化工用油需求展望如圖5所示。基準(zhǔn)情景中,化工產(chǎn)品產(chǎn)量快速增長(zhǎng)將帶動(dòng)化工用油需求持續(xù)增加,2015-2030年處于高速增長(zhǎng)階段,之后進(jìn)入穩(wěn)步增長(zhǎng)階段,2050年化工用油需求將為2.3億t。油控路徑中,2015-2030年化工用油仍將處于較快增加態(tài)勢(shì),但通過(guò)“凈塑”、減少化工產(chǎn)品出口、淘汰落后產(chǎn)能、提高能效等措施,增速將明顯低于基準(zhǔn)情景。2035年全社會(huì)化工用油需求將達(dá)峰,峰值為1.9億t,之后在原料替代和加大基礎(chǔ)化工產(chǎn)品進(jìn)口等措施共同發(fā)力之下,化工用油將緩慢下降,2050年有望控制在1.78億t,比基準(zhǔn)情景下降近0.5億t。
圖5 基準(zhǔn)情景和油控路徑下化工用油需求展望
(3)在其他部門(mén),以“定標(biāo)”為抓手,制定不同類(lèi)型的柴油機(jī)燃油效率和污染物排放兩個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)。不同種類(lèi)的柴油機(jī)污染嚴(yán)重、能耗低。淘汰落后的汽柴油機(jī)(減量)和提高能效、排放標(biāo)準(zhǔn)(高效與清潔利用)可以減少0.36億t石油消耗,占其他部門(mén)2050年控油貢獻(xiàn)的52%以上。其他部門(mén)油耗在2025-2030年之間達(dá)峰。
整體來(lái)看,通過(guò)禁燃、凈塑和定標(biāo)三大抓手,對(duì)2050年油控路徑的3.5億t減油量的貢獻(xiàn)率將達(dá)到59%。
從我國(guó)各地區(qū)情況看,由于城鄉(xiāng)區(qū)域發(fā)展差距較大,面臨普遍提升石油消費(fèi)水平與合理控制石油消費(fèi)增長(zhǎng)的矛盾。目前,上海、天津、遼寧等地區(qū)人均石油消費(fèi)量超過(guò)1 t,已經(jīng)與英國(guó)、法國(guó)等國(guó)家水平相當(dāng)。但在河北、山西、河南、陜西等地區(qū),人均石油消費(fèi)量?jī)H有0.2 t左右,仍只有全國(guó)平均水平的一半左右,如圖6所示。
考慮到這種區(qū)域差異,東、中部發(fā)達(dá)城市應(yīng)先于全國(guó)達(dá)到石油消費(fèi)峰值,并且要積極推動(dòng)石油消費(fèi)總量下降。東、中部發(fā)達(dá)城市和重點(diǎn)地區(qū)/省會(huì)城市應(yīng)嚴(yán)格控制汽車(chē)保有量增長(zhǎng),率先研究出臺(tái)傳統(tǒng)燃油車(chē)退出市場(chǎng)的目標(biāo)和可實(shí)施的路線(xiàn)圖;這些地區(qū)的石化企業(yè)應(yīng)加快淘汰落后煉化生產(chǎn)能力,率先出臺(tái)全面限制一次性塑料制品的目標(biāo)和路線(xiàn)圖。其他西部發(fā)達(dá)地區(qū)可能會(huì)晚于全國(guó)達(dá)到石油消費(fèi)峰值,但也要制定相關(guān)的油控目標(biāo)和政策,嚴(yán)格控制石油消費(fèi)增速,推動(dòng)石油消費(fèi)盡早達(dá)峰。在不同地區(qū)開(kāi)展試點(diǎn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),逐步推廣,最后達(dá)成全國(guó)的油控路線(xiàn)和時(shí)間表。
圍繞實(shí)現(xiàn)石油消費(fèi)總量控制目標(biāo)的中心議題,提出控油的指標(biāo)體系,滿(mǎn)足能源轉(zhuǎn)型、環(huán)境保護(hù)、氣候變化和核心決策的需要,并在短、中、長(zhǎng)期的發(fā)展指南(如“五年計(jì)劃”、“十五年戰(zhàn)略”和“2050年長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)”)中得到體現(xiàn)。
我國(guó)現(xiàn)有的能源指標(biāo)體系分為全國(guó)和部門(mén)(行業(yè))指標(biāo),以及指標(biāo)的屬性(約束性和指導(dǎo)性)要求。重要的國(guó)家宏觀(guān)指標(biāo)根據(jù)需要可以分解到地方和行業(yè)部門(mén)。在油控路徑下,選擇一組指標(biāo)體系來(lái)指導(dǎo)和約束石油消費(fèi)總量,如表5所示。
圖6 我國(guó)各地區(qū)人均石油消費(fèi)與人均GDP比較
表5 油控路徑下石油消費(fèi)總量控制指標(biāo)體系
指標(biāo)可以分為政府約束性和指導(dǎo)性指標(biāo),部門(mén)強(qiáng)制性或建議性指標(biāo)。筆者建議3項(xiàng)全國(guó)宏觀(guān)指標(biāo)和3項(xiàng)部門(mén)指標(biāo)。全國(guó)3項(xiàng)指標(biāo)中,石油消費(fèi)占比為指導(dǎo)性指標(biāo),原油進(jìn)口依存度為預(yù)警性指標(biāo),將交通部門(mén)的“雙積分”標(biāo)準(zhǔn)上升為全國(guó)的約束性指標(biāo)。2025年我國(guó)石油消費(fèi)占一次能源比重在19.5%以下,石油進(jìn)口依存度為73%;2035年,石油占一次能源比重在15.2%以下,石油進(jìn)口依存度為67%;2050年,石油占一次能源比重在11.4%以下,石油進(jìn)口依存度為52%。
從保障和增強(qiáng)能源安全的角度,石油消費(fèi)量占比和對(duì)外依存度指標(biāo)有助于加大節(jié)油力度和替代能源的開(kāi)發(fā)利用力度,逐步降低對(duì)進(jìn)口石油的依賴(lài)。在交通、化工和其他部門(mén),禁燃、凈塑和汽柴油發(fā)動(dòng)機(jī)能源和排放標(biāo)準(zhǔn)建議設(shè)為部門(mén)約束性指標(biāo)。禁燃和凈塑指標(biāo)可從部門(mén)指標(biāo)上升為全國(guó)性指標(biāo)。
石油消費(fèi)總量控制的目的是推動(dòng)我國(guó)跨越石油時(shí)代,對(duì)環(huán)境、生態(tài)、公眾身體健康和氣候變化帶來(lái)正面效應(yīng),減少全社會(huì)的外部環(huán)境成本。在交通部門(mén),促進(jìn)汽車(chē)革命,培育和促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展;在化工部門(mén)和其他部門(mén),推動(dòng)節(jié)能和環(huán)保技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)對(duì)油基塑料的替代,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;在油氣開(kāi)采領(lǐng)域,促進(jìn)頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)革命。
2015年,我國(guó)石油開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)生的全社會(huì)環(huán)境外部成本為2755億元。由于環(huán)境生態(tài)和公眾身體健康受損以及氣候變化風(fēng)險(xiǎn)上升,預(yù)計(jì)將造成2025年、2035年和2050年的社會(huì)總外部成本分別達(dá)到5100億元、5800億元和11200億元。實(shí)施石油消費(fèi)總量控制,可以分別在2025年、2035年和2050年減少這些成本達(dá)204億元、1280億元和5090億元。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。2017年,第二產(chǎn)業(yè)對(duì)GDP的拉動(dòng)貢獻(xiàn)率為2.5個(gè)百分點(diǎn);汽車(chē)工業(yè)總產(chǎn)值占GDP的7%,傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)額占工業(yè)的9.2%,貢獻(xiàn)最大。我國(guó)傳統(tǒng)汽車(chē)生產(chǎn)和銷(xiāo)售量2018年以來(lái)開(kāi)始下降,而新能源汽車(chē)逆勢(shì)增長(zhǎng),成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展帶動(dòng)了電池、配件等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的興起,對(duì)電力行業(yè)也產(chǎn)生巨大的積極影響,促進(jìn)了可再生能源的發(fā)展。其他輔助服務(wù),如電網(wǎng)的配電業(yè)務(wù)、充電樁和充電站等服務(wù)業(yè)也得到快速發(fā)展。交通部門(mén)的電氣化將給現(xiàn)有的交通系統(tǒng)(包括道路交通、航運(yùn)和航空)和能源系統(tǒng)帶來(lái)巨大變革,也將為我國(guó)在交通業(yè)、制造業(yè)、能源業(yè)和服務(wù)業(yè)帶來(lái)跨越式發(fā)展。
在石油消費(fèi)的各個(gè)部門(mén)、環(huán)節(jié)和終端設(shè)備利用方面,為了減少石油消費(fèi)、污染物排放和碳排放,都需要研發(fā)和推廣新型能效和環(huán)保技術(shù)設(shè)備。從生產(chǎn)端來(lái)說(shuō),開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣資源帶來(lái)石油開(kāi)采領(lǐng)域革命性進(jìn)展。技術(shù)、設(shè)備、管理和投資等方面都會(huì)隨之產(chǎn)生新的進(jìn)展和改革,非常規(guī)油氣革命的影響是深遠(yuǎn)的。在利用二氧化碳驅(qū)油增氣的開(kāi)發(fā)上,一些新業(yè)務(wù)和新行業(yè)存在巨大發(fā)展?jié)摿?,是目前CCUS技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域最有實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)。