張保留, 呂連宏, 吳 靜, 王斯一, 王 深, 羅 宏

中國環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境管理研究中心, 北京 100012

農(nóng)村能源為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)民生活提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，但同時也帶來了不可忽視的環(huán)境問題，其中農(nóng)村散煤燃燒所帶來的大氣污染問題、農(nóng)村污水及垃圾等問題均在國家的重視與環(huán)保措施推動下取得了一定的治理成效[1-3]，但農(nóng)村的碳排放問題仍沒有得到足夠的關(guān)注和研究. 隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進和經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)村能源消費逐年增長，已愈發(fā)成為我國碳排放的重要增長點. 研究顯示，我國農(nóng)村居民生活能耗碳排放的年均增長速度為城鎮(zhèn)居民的3.34倍[4]，農(nóng)村居民生活能耗碳排放已成為我國居民生活能耗碳排放的重要組成部分，對居民健康具有長期不利的影響[5]. 目前，碳減排將是我國未來中長期乃至遠期發(fā)展最重要的任務(wù)之一，習(xí)近平總書記在2020年9月第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布，中國將提高國家自主貢獻力度，CO2排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和. 2020年12月，習(xí)近平總書記在氣候雄心峰會上再次明確“到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右”. 在碳排放目標如此明確的背景下，全民低碳將成為形勢所趨，農(nóng)村居民生活的碳排放應(yīng)爭取盡早實現(xiàn)達峰，而能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整是其根本路徑.

目前，關(guān)于農(nóng)村居民生活的碳排放研究主要集中在碳排放核算及影響因素方面. Yao等[6]對2000—2008年農(nóng)村居民的CO2排放進行了核算，發(fā)現(xiàn)CO2排放的年增長率幾乎是城市地區(qū)的2倍. Fan等[7]從5種終端消費活動的角度研究了1996—2012年農(nóng)村居民消費的碳排放演變. 萬文玉等[8]基于人均歷史累積碳排放，采用碳基尼系數(shù)等指標揭示了2001—2013年中國農(nóng)村居民生活能源碳排放的時空特征，同時利用STIRPAT模型對關(guān)鍵影響因素進行了分析，指出能源結(jié)構(gòu)調(diào)整可減緩碳排放. 龔瓊等[9]分析了2006—2013年我國農(nóng)村能源碳排放生態(tài)壓力，對農(nóng)村一次、二次能源進行能源投入和碳產(chǎn)出的核算，指出人口規(guī)模、結(jié)構(gòu)及能源利用效率等是重要影響因素. 陳艷等[10]對我國農(nóng)村居民可再生能源生活消費的碳排放潛力進行了評估，提出普及清潔能源使用以降低碳排放的政策建議. Liu等[11]利用碳排放系數(shù)對山東省部分農(nóng)村進行了能源消費調(diào)研和碳排放核算研究，指出居民生活方式和相關(guān)減排技術(shù)是重要影響因素. Chen等[12]利用消費者生活方式法(CLA)對北京市農(nóng)村居民生活能源消費和碳足跡進行了研究，提出居民收入水平和基礎(chǔ)設(shè)施是影響能源消費和碳排放的重要因素等. 然而，關(guān)于農(nóng)村居民生活的碳達峰研究較為鮮見，目前碳達峰研究主要包括全國、區(qū)域及行業(yè)達峰預(yù)測研究，如以碳稅[13]、政策驅(qū)動等[14]不同情景為約束條件下的全國碳達峰預(yù)測及影響因素分析[15]，對個別省份碳達峰路徑研究[16-17]、城市碳達峰研究[18-20]、率先達峰區(qū)域研究[21]等區(qū)域性研究，對電力行業(yè)[22]、重化工行業(yè)[23]、建筑行業(yè)[24]、交通行業(yè)[25]等工業(yè)領(lǐng)域的碳達峰研究，更有學(xué)者以碳達峰為約束條件分析其面臨的挑戰(zhàn)[26-27]，并預(yù)測相應(yīng)的最優(yōu)低碳行為[28]、能源供需及消費結(jié)構(gòu)調(diào)整[29-30]等，從實現(xiàn)碳達峰目標倒逼能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)調(diào)整、經(jīng)濟發(fā)展與社會轉(zhuǎn)型的角度進行討論.

綜上，目前關(guān)于碳達峰的研究主要集中在全國、省份、城市、行業(yè)等尺度，從農(nóng)村居民生活角度出發(fā)的碳達峰研究較少，且相關(guān)的碳排放研究也多集中在碳排放量核算與影響因素的早期研究，基于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整角度的碳達峰路徑研究更少. 基于當前碳減排形勢，該研究基于農(nóng)村居民生活的碳排放核算，并結(jié)合國家碳達峰背景，探尋基于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整下的農(nóng)村居民生活碳達峰路徑，以期為國家實現(xiàn)碳達峰助力，同時發(fā)揮農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，從碳源一側(cè)促進減排，進而推動未來碳中和目標的實現(xiàn).

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

該研究所涉及的不同品類能源消費數(shù)據(jù)來源于2001—2019年《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》，經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于2001—2019年《中國統(tǒng)計年鑒》，全國碳排放數(shù)據(jù)來源于國際能源署(IEA,International Energy Agency)官網(wǎng)(https://www.iea.org)公開數(shù)據(jù).

1.2 碳排放核算方法

國際上對于估算居民能源消費碳排放的主流方法包括碳排放系數(shù)法、投入產(chǎn)出模型法、消費者生活方式法、生命周期評價方法、碳足跡計算模型等[31-32]，其中碳排放系數(shù)法和投入產(chǎn)出模型法最常用. 鑒于該研究主要核算能源消費帶來的碳排放，碳排放系數(shù)法相對成本低、估算效率高，對該研究所采用統(tǒng)計數(shù)據(jù)詳盡度的適用性更高，故采用碳排放系數(shù)法核算碳排放量，結(jié)合《2006年IPCC 國家溫室氣體清單指南》[33]中所提供的基準方法，利用化石燃料的消耗量估算農(nóng)村居民生活能源直接碳排放，利用電力作為二次能源的消費量計算其間接碳排放，計算公式：

Cd=FCi×NCVi×CCi×Oi×44/12

(1)

Cind=Ce×ELC

(2)

式中：Cd為農(nóng)村居民生活直接碳排放量，104Gt；Cind為農(nóng)村居民生活間接碳排放量，105t；i為燃料品種；FCi為化石燃料實物量，104t或108m3；ELC為電力消費量，108kW·h；NCVi為燃料低位熱值，kJ/kg或kJ/m3，低位熱值取自《中國能源統(tǒng)計年鑒》；CCi指燃料含碳量，kg/GJ，均采用IPCC參考值；Oi指燃料氧化率，采用IPCC默認值(100%)，均視為完全燃燒；44/12為C轉(zhuǎn)換為CO2的系數(shù)，所涉及變量如表1所示；Ce為電力碳排放系數(shù)，參考王燁等[36]對2006—2015年全社會電力碳排放系數(shù)的計算結(jié)果進行折算，取值范圍為0.85～1.01 kg/(kW·h)，其余年份則根據(jù)化石能源投入量及變化趨勢估算出階段性平均碳排放系數(shù)，具體計算結(jié)果如表2 所示.

圖1 2000—2018年我國農(nóng)村居民生活不同能源品種消費量及人均綜合能耗Fig.1 Consumption of different types of energy and per capita comprehensive energy consumption of rural residents in China from 2000 to 2018

表1 不同品類化石能源碳排放系數(shù)[34-35]

表2 不同年份電力碳排放系數(shù)

2 農(nóng)村居民生活能源消費總量及結(jié)構(gòu)

目前，我國農(nóng)村居民生活能源納入統(tǒng)計的主要包括煤品(包括原煤、洗精煤、其他洗煤和型煤，以及焦炭、其他煤氣等，后文統(tǒng)稱“煤炭”)、油品(指汽油、煤油、柴油及液化石油氣的總和，后文統(tǒng)稱“石油”)、天然氣、電力及其他能源.

圖2 2000—2018年我國農(nóng)村能源消費結(jié)構(gòu)Fig.2 Rural energy consumption structure in China from 2000 to 2018

圖3 農(nóng)村居民生活碳排放量及人均碳排放量Fig.3 Rural householdcarbon emissions and per capita carbon emissions

由圖1、2可見：隨著國民經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，2000—2018年我國農(nóng)村居民生活能源消費總量一直呈上升趨勢，能源消費總量由2000年的 4 848×104t (以標煤計)增至2018年的 1 670×105t (以標煤計)，近20年增長了2.5倍. 人均綜合能耗由2000年的0.06 t (以標煤計)增至2018年的0.30 t (以標煤計)，累計增長了4倍，達到2018年的0.30 t (以標煤計). 所有品種能源消費量均呈總體上升趨勢，其中，煤炭消費量2000—2018年呈波動增長趨勢，2013年達到消費峰值時，相比2000年消費量總體增長了61%，之后呈波動下降趨勢，2018年煤炭消費量相比2013年下降了17%，總體相比2000年增長了34%；石油消費量一直呈快速增長趨勢，2018年較2000年增長了8.2倍；相比之下，天然氣在2004年才引入農(nóng)村居民生活能源統(tǒng)計中，其消費量一直呈大幅增長趨勢，2018年較2004年增長了12.7倍；電力作為二次能源，在居民生活能源中扮演著重要的角色，其消費量一直呈較快增長趨勢，2018年較2000年增長了7.6倍；其他能源至2013年才納入統(tǒng)計中，主要為其他非化石能源(如可再生能源)，其消費量在2018年較2013年增長了45%. 在能源消費結(jié)構(gòu)上，煤炭消費占比一直呈下降趨勢，由2000年的78%降至2018年的30%，占比下降了68%；石油消費占比由2000年的8%升至2018年的21%，占比提升了2倍；天然氣消費占比由2004年的0.06%升至2018年的0.33%，2005—2017年一直維持在0.1%～0.2%之間，雖然有較大提升，但相對于其他能源品種仍處于較低水平；電力消費占比由2000年的13%升至2018年的33%，成為占比最高的能源消費品種；其他能源從2013年的12%升至2018年的15%，因其在碳排放核算中不作為主要考慮因子，故該研究僅分析其消費特征，不納入核算.

3 農(nóng)村居民生活碳排放及碳達峰分析

3.1 農(nóng)村居民生活碳排放核算

經(jīng)核算，農(nóng)村居民生活碳排放情況如圖3所示，總體而言，直接碳排放量、間接碳排放量、碳排放總量及人均碳排放量均呈上升趨勢. 在碳排放總量上，相較于2000年的1.34×108t，2017年升至3.43×108t，2018年又降至3.38×108t，2000—2018年碳排放量總體增加了1.5倍，其中2017年的碳排放高點可能與國家開始大力推行清潔取暖工程有關(guān)，煤改氣、煤改電的能源替代措施使得碳排放總量出現(xiàn)一定的減排效應(yīng). 隨著城鎮(zhèn)化的推進，農(nóng)村人口減少，碳排放量增長，人均碳排放量從2000年的0.16 t升至2018年的0.60 t，增加了2.75倍. 在碳排放來源構(gòu)成中，截至2017年煤炭消費的碳排放一直為主要貢獻來源，但其碳排放占比一直呈下降趨勢，從2000年的近80.0%降至2017年的44.0%，2018年降至38.0%；對應(yīng)電力消費的碳排放占比一直呈上升趨勢，2018年達41.0%，成為超越煤炭的碳排放源. 石油和天然氣消費的碳排放占比總體呈上升趨勢，石油消費的碳排放占比在10.0%～20.0%之間，天然氣消費的碳排放占比極低，近年來一直在0.1%左右，增長速度緩慢，2018年排放占比僅為0.3%(見圖4).

圖4 農(nóng)村居民生活不同能源消費的碳排放構(gòu)成Fig.4 Carbon emission composition of different energy consumption of rural residents

3.2 達峰路徑分析

3.2.1中國碳達峰峰值預(yù)測

2000—2018年，我國碳排放總量一直呈上升趨勢，碳排放強度在2005年前總體呈上升趨勢，2005年后呈下降趨勢(見圖5)，碳排放強度得到有效控制. 截至2019年底，碳排放強度較2005年下降了48.1%.

注：數(shù)據(jù)來源于IEA (International Energy Agency)與中國統(tǒng)計年鑒. 碳排放強度計算以2005年價格為基準進行推算.圖5 中國2000—2018年碳排放總量及碳排放強度變化趨勢Fig.5 Change trend of carbon emissions and emission intensity in China from 2000 to 2018

根據(jù)我國提出的“到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放將比2005年下降65%以上”的目標，該研究以2030年為碳達峰時間，結(jié)合經(jīng)濟產(chǎn)值預(yù)測進行峰值預(yù)測，具體參考《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》及相關(guān)學(xué)者對中國社會經(jīng)濟發(fā)展的研判，即未來中國經(jīng)濟增速會不同于“十三五”期間的中高速發(fā)展，其中2020—2025年我國經(jīng)濟潛在增長率基本在6.0%以下，約為5.0%～6.0%[37]. 另外，國務(wù)院發(fā)展研究中心宏觀經(jīng)濟研究部報告指出，此次新冠肺炎疫情將加速經(jīng)濟進入中速增長平臺的進程，“十四五”時期年均增速將降至5.0%～5.5%[38]. 受新冠肺炎疫情影響，2020年我國經(jīng)濟增長較往年產(chǎn)生較大降幅，國際貨幣基金組織(IMF)預(yù)測中國2020年經(jīng)濟增長率為1.9%[39]，假設(shè)2020年中國實際增長率為2.0%，考慮到中國要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，且面臨碳達峰、碳中和承諾壓力，保守預(yù)計經(jīng)濟增長延續(xù)放緩趨勢，以5.3%、5.0%的年均經(jīng)濟增速分別對2020—2025年、2025—2030年的經(jīng)濟總產(chǎn)值進行預(yù)測，同時以國家提出的在2005年基礎(chǔ)上碳排放強度下降65%為碳達峰目標，計算得到我國2030年碳排放量，即碳排放峰值為104×108t.

3.2.2農(nóng)村碳達峰路徑分析

結(jié)合國家及農(nóng)村碳排放能源消費狀況研究，從峰值預(yù)測、不同能源品種碳排放達峰分析以及結(jié)構(gòu)調(diào)整下的碳達峰路徑情景分析等三方面綜合考慮，給出農(nóng)村碳達峰路徑及峰值預(yù)測結(jié)果.

3.2.2.1峰值預(yù)測

根據(jù)歷年農(nóng)村居民生活碳排放核算結(jié)果，其占全國碳排放量的3.0%～4.0%，雖然這一比例近年來有所降低，但變化不大，2018年為3.5%. 結(jié)合歷年農(nóng)村居民生活碳排放占比逐步降低的變化趨勢，若未來占比按3.0%計算，在全國碳達峰背景下農(nóng)村居民生活碳排放量約為3.64×108t，即2030年在國家碳排放強度較2005年降低65%且實現(xiàn)碳達峰前提下，農(nóng)村碳達峰值約為3.64×108t.

3.2.2.2不同能源品種的碳排放路徑

考慮到農(nóng)村居民生活能源碳排放的最關(guān)鍵因素在于能源消費結(jié)構(gòu). 該研究針對構(gòu)成碳排放來源的煤炭、石油、天然氣及電力等不同能源消費的碳排放路徑，分析農(nóng)村居民生活的碳達峰時間及對應(yīng)峰值.

從能源品種(見圖4)來看，2000—2017年煤炭始終是農(nóng)村居民生活碳排放量占比最大的能源品種，2018年被電力超越. 而煤炭消費對應(yīng)的碳排放量也在2018年首次下降，可見煤炭消費的碳排放對碳排放總量的貢獻正在逐漸降低，因此煤炭消費的削減可作為實現(xiàn)碳排放峰值過程中的重要驅(qū)動因素. 結(jié)合國家煤炭消費總量控制政策方向，自2011年原環(huán)境保護部《關(guān)于印發(fā)<2011年全國污染防治工作要點>的通知》首次提出“開展重點區(qū)域煤炭消費總量控制試點”至今，國家煤炭消費減量化已成大趨勢，加之力推的北方地區(qū)冬季農(nóng)村清潔取暖“雙替代”等措施，推測未來農(nóng)村的煤炭消費量和比例將維持平穩(wěn)或只降不升的趨勢. 因此，煤炭消費的碳排放可視為已在2017年達到峰值，為1.55×108t.

電力消費在農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)中具有重要地位. 2000年以來，電力消費產(chǎn)生的碳排放呈現(xiàn)出快速增長的趨勢，占比由最初的14.0%達到2018年的41.0%，對應(yīng)排放量達1.39×108t，成為碳排放最主要的貢獻來源，對農(nóng)村碳排放總量的影響較大，在農(nóng)村煤改電的推進及能源結(jié)構(gòu)持續(xù)深化的背景下，電力消費量還將繼續(xù)增長，因此電力消費排放峰值還無法確定. 石油、天然氣等能源消費的碳排放同樣存在峰值無法確定的情況，其中天然氣作為相對清潔的化石能源目前仍在“煤改氣”中推廣使用，對應(yīng)的碳排放也將呈上升趨勢. 因此，鑒于不同品類能源消費量的變化趨勢不同，要達到綜合能源消費的碳排放總量峰值，無法從單一能源品種的碳達峰來簡單測算，唯有通過結(jié)構(gòu)性調(diào)整，即從能源消費內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的角度進行分析，才可以促進所有能源品類消費的碳排放總量達到峰值.

3.2.2.3達峰路徑情景分析

隨著國家經(jīng)濟發(fā)展及人民生活質(zhì)量的提高，農(nóng)村居民人均綜合能耗需求也在不斷提升，根據(jù)2000—2018年農(nóng)村居民人均綜合能耗水平變化情況及趨勢(見圖1)，設(shè)定農(nóng)村居民人均綜合能耗以5.0%的增速增長，計算得到2030年人均綜合能耗預(yù)計可達0.5 t(以標煤計). 而隨著城鎮(zhèn)化的推進，農(nóng)村人口將不斷下降，以《國家人口發(fā)展規(guī)劃(2016—2030年)》預(yù)計中國2030年總?cè)丝谠?4.5億左右、城鎮(zhèn)化率在70.0%左右為目標，對應(yīng)2030年農(nóng)村居民生活能源消費需求在2.32×108t (以標煤計)左右. 相較2018年，能源消費總需求年均增幅在3.0%左右.

根據(jù)農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)歷年及現(xiàn)狀發(fā)展趨勢，該研究對重要節(jié)點年份(2025年、2030年)的能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整目標進行設(shè)定，并對應(yīng)估算碳排放量. 結(jié)合國家政策規(guī)定及領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)研究，設(shè)定幾種能源結(jié)構(gòu)情景(見表3)，在滿足用能需求的前提下，通過對不同能源品類的調(diào)控來估算碳排放量的變化，從而預(yù)判達峰時間及對應(yīng)峰值. 鑒于當前我國農(nóng)村能源消費仍以煤炭為主，傳統(tǒng)能源清潔度不夠，可再生能源利用率不高[40-41]，對碳減排較為不利，但可再生能源對于零碳排放具有優(yōu)勢及可靠性[42]. 故該研究采納優(yōu)先高效利用農(nóng)村可再生能源，其次充分利用電能的用能方式，即最大限度地減少煤炭和成品油消費的農(nóng)村最優(yōu)能源消費結(jié)構(gòu)[43]為未來農(nóng)村能源的發(fā)展思路. 因此，除基準情景外，按優(yōu)先利用非化石能源(如生物質(zhì)能、太陽能、地熱等可再生能源)，再利用電力以及其他能源作為補充的用能順序來設(shè)置能源消費結(jié)構(gòu). 鑒于不同能源品類歷年消費變幅本身存在差距，為盡量減少這種波動造成的誤差，該研究對政策情景與優(yōu)化情景中不同能源品類消費占比的變幅進行設(shè)定，均以基準情景下歷年農(nóng)村能源消費結(jié)構(gòu)狀況及變化趨勢為參照，進行同量級水平的上浮或下調(diào).

表3 2030年農(nóng)村居民生活能源消費結(jié)構(gòu)情景

基準情景為按照農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)歷史及現(xiàn)狀發(fā)展趨勢所形成的能源消費情景，其中，煤炭消費占比年均降幅在1.0%左右，電力消費占比年均增幅在0.5%左右，其他能源消費占比年均增幅在0.5%～1.0%之間，天然氣年均增幅在0.02%～0.1%之間，考慮到未來能源開發(fā)利用技術(shù)成熟度的提升空間，均呈階梯性遞進增長.

政策情景是在基準情景的基礎(chǔ)上結(jié)合《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016—2030)》《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》等國家能源中長期發(fā)展規(guī)劃，煤改氣、煤改電替代實施，以及鄉(xiāng)村振興發(fā)展規(guī)劃及城鎮(zhèn)化規(guī)劃等政策趨勢，進一步優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)所設(shè)定的農(nóng)村能源消費情景. 鑒于國家提出非化石能源占比在2030年將提至25.0%以上，這一比例相對2018年(14%)增長了11個百分點，年均增幅近1.0%，而當前農(nóng)村非化石能源占比年均增幅為2.0%，明顯高于國家年均水平. 因此在重要節(jié)點年份(2025年、2030年)該研究將電力消費占比分別設(shè)定為35.0%、40.0%，年均增幅在0.5%～1.0%之間，其他能源消費占比分別為25.0%、35.0%，年均增幅在1.5%～2.0%之間，煤炭消費占比年均降幅在1.0%～1.5%之間，天然氣年均增幅在0.1%～0.2%之間，均呈階梯性遞進增長.

優(yōu)化情景是在政策情景下，保證電力消費占比不變，進一步降低煤炭消費占比并提升天然氣及其他可再生能源消費比例，其中，煤炭消費占比年均降幅在1.0%～2.0%之間，其他能源消費占比年均增幅在2.0%，天然氣年均增幅在0.2%～0.3%之間.

根據(jù)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整情景設(shè)定，結(jié)合對農(nóng)村居民生活能源消費的碳排放核算方法與結(jié)果，得出不同情景下農(nóng)村居民生活碳排放量變化趨勢(見圖6).

圖6 不同情景下農(nóng)村居民生活碳排放量Fig.6 Rural household carbon emissions household under different scenarios

由圖6可見，3種情景下碳排放量均在2000—2018年碳排放實際量的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)總體增長趨勢. 其中，基準情景下碳排放量在2030年前一直呈連續(xù)增長趨勢，到2030年增至4.17×108t，沒有降低趨勢，很難在2030年前后達峰；在政策情景下，碳排放量將在2027—2028年達到峰值，峰值約3.66×108t，此時煤炭消費占比為17.0%～18.0%，石油消費占比為12.0%～14.0%，天然氣消費占比為1.5%，電力消費占比為37.0%～38.0%，其他能源消費占比為35.0%；優(yōu)化情景下，碳排放量將在2024年達到峰值，峰值約3.44×108t，對應(yīng)煤炭消費占比為18.0%，石油消費占比為18.0%，天然氣消費占比為1.8%，電力消費占比為35.0%，其他能源消費占比為27.0%.

對比2025年前碳達峰與2030年前碳達峰對應(yīng)的能源消費量及消費結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，在2025年前碳達峰情況下煤炭消費量更低，天然氣消費占比更高，煤炭消費降低仍是碳減排的重要貢獻因素，天然氣作為相對清潔的化石能源，是高碳能源消費結(jié)構(gòu)向低碳能源過渡的最佳能源選擇之一[44]，其用于發(fā)電的低碳性能也更為顯著[45]. 而對比電力消費占比與其他非化石能源消費占比時發(fā)現(xiàn)，當電力消費超過其他能源消費，且電力消費增速相對較快時，碳排放總量呈上升趨勢，很難達峰或達峰時間推后；當電力消費增速低于其他能源消費增速時，碳排放量則呈下降趨勢，即相比于電力消費占比的提高，以可再生能源為主的其他能源消費的提高在一定程度上促進了碳達峰時間的提前，并降低了峰值水平. 這體現(xiàn)了由于當前電力結(jié)構(gòu)中煤電占比較高，使其與可再生能源相比碳排放貢獻較強的特點，也在一定程度上表明了電力發(fā)展仍需向低碳轉(zhuǎn)型[46]的潛在趨勢. 因此，可再生能源等低碳能源應(yīng)作為能源發(fā)展與變革的主導(dǎo)方向，否則隨時間的推移，農(nóng)村以煤電為主的電力消費增長會抵消由煤炭消費降低所帶來的碳減排效應(yīng). 因此，要實現(xiàn)農(nóng)村居民生活能源消費的碳達峰，應(yīng)優(yōu)先發(fā)展以可再生能源為首的低碳能源，同步發(fā)展天然氣、電力等清潔能源作為補充能源，還要在促進煤炭消費總量削減的同時，推動煤炭清潔高效利用技術(shù)的提升.

4 結(jié)論與對策建議

4.1 結(jié)論

a) 2000—2018年，農(nóng)村居民生活碳排放水平總體呈上升趨勢，直接碳排放量、間接碳排放量、碳排放總量及人均碳排放量均有所增加. 其中，碳排放總量由2000年的1.34×108t升至2017年的3.43×108t，2018年又降至3.38×108t，2000—2018年碳排放量總體增加了1.5倍；人均碳排放量從2000年的0.16 t升至2018年的0.60 t，增加了2.75倍. 在碳排放來源構(gòu)成中，截至2017年煤炭消費的碳排放一直為主要貢獻來源，但其碳排放占比一直呈下降趨勢，從2000年的近80%降至2017年的44.0%，2018年煤炭消費的碳排放占比降至38.0%. 而電力消費的碳排放占比一直呈上升趨勢，2018年達41.0%，成為超越煤炭的排放源. 石油和天然氣消費的碳排放占比總體呈上升趨勢，其中，石油消費的碳排放占比在10.0%～20.0%之間，天然氣消費的碳排放占比較低，近年來一直在0.1%左右，且增長速度緩慢，2018年排放占比僅為0.3%.

b) 基于我國2030年碳達峰背景，農(nóng)村同步碳達峰峰值約為3.64×108t. 基于能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整角度，在基準情景、政策情景、優(yōu)化情景3種情景下的碳排放量均在當前排放量的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)總體增長趨勢. 其中，基準情景下碳排放量在2030年前一直呈連續(xù)增長趨勢，到2030年排放量增至4.17×108t，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化速度緩慢，短期內(nèi)碳排放沒有降低趨勢，很難在2030年前后達峰；在政策情景下，碳排放量將在2027—2028年達到峰值，峰值約3.66×108t，此時煤炭消費占比在18.0%左右，天然氣消費占比在1.5%左右，電力消費占比在37.0%左右，其他能源消費占比在30.0%左右；優(yōu)化情景下，碳排放將在2024年達到峰值，排放量約為3.44×108t，對應(yīng)煤炭消費占比在18.0%左右，天然氣消費占比在1.8%左右，電力消費占比在35.0%左右，其他能源消費占比在27.0%左右.

c) 相較于2030年前碳達峰，2025年前碳達峰對應(yīng)的碳排放累積量更小，農(nóng)村居民生活的能源消費總量更低，對應(yīng)的煤炭消費量也較低，且其能源消費結(jié)構(gòu)中天然氣消費占比較高，以可再生能源為主的其他能源消費占比與電力消費占比之間的差距不大，但相對于基準年的其他能源消費占比增速顯著高于電力消費占比，到2030年其他能源消費占比與電力消費占比持平，有趕超電力消費占比的趨勢.

4.2 對策建議

在國家碳達峰的大背景下，農(nóng)村居民生活碳達峰是必然趨勢，考慮到以電力行業(yè)、石油化工行業(yè)等為主的某些工業(yè)行業(yè)，以及國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域、試點城市等已逐漸將率先碳達峰計劃提上日程，從而給農(nóng)村居民生活碳達峰留出了一定的空間和時間，但農(nóng)村居民生活的低碳化發(fā)展趨勢是必然且緊迫的. 鑒于以上基于不同能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整下的情景分析結(jié)果，以降低煤炭消費占比、提升可再生能源占比為主的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化速度是影響碳達峰時間及對應(yīng)峰值的關(guān)鍵因素，且碳達峰時間越早，碳排放累積量越小，達峰質(zhì)量越高. 為促進農(nóng)村居民生活碳達峰，結(jié)合農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)特點及用能習(xí)慣，從能源調(diào)控角度，以加快優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)、提升可再生能源對煤炭的替代補給能力為主，從頂層設(shè)計、能力建設(shè)、市場手段及公眾參與等層面，提出以下對策建議.

a) 優(yōu)化頂層設(shè)計，推動農(nóng)村能源規(guī)劃制定. 要實現(xiàn)農(nóng)村居民生活碳達峰，農(nóng)村能源管理是重要的切入點，同時也關(guān)系到農(nóng)村現(xiàn)代化和高質(zhì)量發(fā)展，因此農(nóng)村能源發(fā)展應(yīng)作為農(nóng)村發(fā)展重要問題做出規(guī)劃并進行引導(dǎo). 建議國家制定農(nóng)村能源發(fā)展中長期規(guī)劃或農(nóng)村能源專項規(guī)劃，制定明確的發(fā)展目標及措施，從政府管理層面引導(dǎo)農(nóng)村能源健康發(fā)展，促進農(nóng)村能源消費結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高農(nóng)村能源服務(wù)體系的現(xiàn)代化，在促進農(nóng)村居民生活碳減排的同時改善農(nóng)村人居環(huán)境.

b) 推動分布式能源系統(tǒng)建設(shè)，加強節(jié)能減排技術(shù)保障. 可再生能源將是農(nóng)村未來能源發(fā)展的重點方向，進一步加速降低煤炭消費占比對于促進碳減排、實現(xiàn)碳達峰意義重大. 結(jié)合農(nóng)村能源稟賦特點，依據(jù)農(nóng)村能源可獲得性及農(nóng)村居民經(jīng)濟可承受度，統(tǒng)籌布局，加快生物質(zhì)、太陽能、風(fēng)能等分布式能源系統(tǒng)的構(gòu)建，著力開發(fā)沼氣、秸稈氣化、生物質(zhì)致密成型等經(jīng)濟適用的技術(shù)；推動“水風(fēng)光儲”一體化多能互補基地建設(shè)，充分挖掘農(nóng)村地區(qū)的資源潛力與能源自給能力，優(yōu)先使用低碳清潔能源，做好生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、分布式光伏發(fā)電、天然氣分布式能源等，保障多能互補供給能力；同時，結(jié)合我國電能替代主流技術(shù)發(fā)展水平，繼續(xù)實施以“煤改電”為主的清潔能源供暖，采納新基建思路，推進農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)智能化升級改造與油氣管網(wǎng)建設(shè).

c) 創(chuàng)新資金支持模式，推動農(nóng)村能源變革. 充分發(fā)揮政府財政投入、農(nóng)戶(企業(yè))自籌及信貸支持等多渠道投融資力量，推動農(nóng)村能源的深度開發(fā)與利用. 以產(chǎn)業(yè)化模式推進能源建設(shè)，在推動地方經(jīng)濟發(fā)展的同時提高農(nóng)民收入，促進能源變革的順利實施. 完善農(nóng)村金融模式，引進更多民間投資，從信貸、利率等方面給予農(nóng)村清潔能源建設(shè)項目更多的優(yōu)惠政策，開展以可再生能源利用為基礎(chǔ)的“美麗鄉(xiāng)村”試點，推動模范村先行建設(shè).

d) 普及低碳生活方式，促進實現(xiàn)節(jié)能減排. 在農(nóng)村深入實施綠色生活創(chuàng)建活動，倡導(dǎo)簡約適度、綠色低碳的生活方式. 加大農(nóng)村居民生活耗能工具，如炊事燃具、電器及農(nóng)村住宅建筑的節(jié)能改造，從而促進節(jié)能減排. 通過提倡節(jié)約能源與利用清潔能源，倡導(dǎo)低碳交通、綠色出行等，培養(yǎng)農(nóng)戶養(yǎng)成低碳生活習(xí)慣，以人人參與、人人低碳的形式促進全民節(jié)能減排，從而助力國家實現(xiàn)碳達峰目標.