劉巍,劉敏,李沐陽,畢夢艷,陳志慧
(山東大學環(huán)境科學與工程學院,山東青島 266237)
作為全球最大的碳排放國,中國在應對氣候變化上展現(xiàn)了雄心壯志和大國擔當。2020 年9 月,習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上承諾:“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值,努力爭取在2060 年前實現(xiàn)碳中和?!盵1]2020 年12 月,習近平主席又在氣候雄心峰會上進一步宣布:“到2030 年,中國單位國內生產總值(GDP)二氧化碳排放將比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,森林蓄積量將比2005年增加60 億m3,風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12 億kW 以上?!盵2]2021 年3 月,習近平總書記在中央財經委員會第九次會議上強調,實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統(tǒng)性變革,要把碳達峰碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局,拿出抓鐵有痕的勁頭,如期實現(xiàn)2030 年前碳達峰、2060 年前碳中和的目標[3]?!半p碳”目標是我國基于推動構建人類命運共同體的責任擔當和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內在要求而作出的重大戰(zhàn)略決策,展示了我國為應對全球氣候變化做出的新努力新貢獻和重振全球氣候行動的信心與希望,彰顯了中國積極應對氣候變化、走綠色低碳發(fā)展道路、推動全人類共同發(fā)展的堅定決心。
當前,我國仍處于工業(yè)化進程中。2019 年,工業(yè)增加值占我國GDP 的31%[4],但工業(yè)終端消費能耗占全國終端能源消費總量的65%[5],工業(yè)仍是我國碳減排的主戰(zhàn)場。工業(yè)園區(qū)不僅是工業(yè)生產的空間載體,更是工業(yè)發(fā)展的重要組織模式[6]。我國共有國家級開發(fā)區(qū)552 家和省級開發(fā)區(qū)1991 家[7]。2019 年,全國218 家國家級經濟技術開發(fā)區(qū)的生產總值為10.8 萬億元,占全國GDP 的10.9%[8];169 家國家級高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)的生產總值為12.14 萬億元,占全國GDP的12.3%[9]。工業(yè)園區(qū)已成為我國工業(yè)發(fā)展的重要載體和強大引擎。工業(yè)園區(qū)在為中國的經濟發(fā)展做出了巨大貢獻的同時,也排放了大量溫室氣體[10]。工業(yè)園區(qū)通過低碳轉型實現(xiàn)碳達峰,既是園區(qū)高質量發(fā)展的內在要求,又是工業(yè)領域建設生態(tài)文明的重要抓手,也是落實國家溫室氣體減排計劃的重要途徑[11-13]。
近些年,工業(yè)園區(qū)管理部門陸續(xù)出臺了一系列的政策和標準,推進工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展(表1)??茖W技術部和生態(tài)環(huán)境部的最新政策文件要求一些低碳發(fā)展績效較好的園區(qū)制定碳達峰和碳中和路線圖,探索出一條適于我國工業(yè)園區(qū)的低碳發(fā)展路徑。然而,由于相關文件出臺時間短,目前相關工業(yè)園區(qū)雙碳目標約束下的低碳發(fā)展路徑研究幾乎沒有報道。本研究以青島國家高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)(以下簡稱“青島高新區(qū)”)為案例,通過系統(tǒng)全面核算園區(qū)內溫室氣體排放,分析不同部門溫室氣體減排潛力和措施,并設定不同的碳達峰情景,科學甄選碳達峰路徑,為我國工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展提供決策參考。
表1 我國工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展相關重要文件
青島高新區(qū),位于東經120°07′~120°34′、北緯36°11′~36°24′。東依青島城陽區(qū),南臨膠州灣,西與膠州市相鄰,海岸線全長78 km,面積63.44 km2。青島高新區(qū)始建于1992 年11 月,是經國務院批準設立的國家級高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)。從建立伊始,青島高新區(qū)的發(fā)展經歷了“一次創(chuàng)業(yè)”起步期(1992—2005 年)、“二次創(chuàng)業(yè)”重建期(2006—2011 年)和“三次創(chuàng)業(yè)”聚集期(2012 年至今)的三個階段[14]。由最初的以生物制藥、家用電器、電子、軟件和新材料為四個支柱產業(yè)發(fā)展至今,逐步形成了以新一代信息技術、醫(yī)療醫(yī)藥、人工智能+高端裝備制造和現(xiàn)代服務業(yè)為主的“3+1”主導產業(yè)模式。2020 年,青島高新區(qū)GDP 為122.8 億元,工業(yè)增加值為60.3 億元。
作為發(fā)起《國家高新區(qū)“碳達峰碳中和”行動宣言》的12 家高新區(qū)之一,青島高新區(qū)走在綠色發(fā)展前列,在國家高新區(qū)綜合排名較為靠前,有較好低碳發(fā)展績效。然而,青島高新區(qū)近幾年在產業(yè)升級轉型和綠色發(fā)展上也面臨一些壓力,定位發(fā)展的低碳主導產業(yè)的引領作用不明顯,需深入剖析青島高新區(qū)低碳發(fā)展困境并尋求解決之道,也可為我國其他相似情況的工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展轉型提供經驗參考。
本文綜合采用《2006 年IPCC 國家溫室氣體清單指南》《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》和《城市溫室氣體核算工具指南》等指南和工具,以青島高新區(qū)物理邊界為系統(tǒng)邊界,核算6 類主要的溫室氣體——CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs 和SF6,涉 及園區(qū)四種活動的直接和間接溫室氣體排放,即能源活動、林業(yè)和土地利用變化以及廢棄物處理。園區(qū)內沒有水泥、石灰、鋼鐵、半導體和氫氟烴等相關工業(yè)和農業(yè),因此不考慮工業(yè)生產過程和農業(yè)相關碳排放。
園區(qū)除有青島高新熱電提供生產和生活用熱外,還有區(qū)外金海熱電提供生產和生活熱力。園區(qū)內暫無電廠,所有電力均外購。能源活動的碳排放C1包括區(qū)內化石能源燃燒的直接排放和外購電力及熱力的間接排放,計算公式如下:
式中,j代表12 種高新區(qū)所用能源,分別為煤、天然氣、生物燃料、汽油、煤油、柴油、液化石油氣、潤滑油、其他石油制品、石油瀝青,以及購入的電力和熱量;Ej表示第j種能源的消費量;aj代表第j種能源的CO2排放系數(shù);bj代表能源行業(yè)第j種能源的CH4排放系數(shù);cj代表第j種能源的N2O 排放系數(shù);21 和310 分別是IPCC 第二次評估中甲烷和氧化亞氮的全球變暖潛能值,也是大多數(shù)清單方法推薦的數(shù)值。
林業(yè)和土地利用變化過程既包括溫室氣體排放,也包括溫室氣體吸收,本方案僅核算青島高新區(qū)綠地和濕地的溫室氣體吸收即碳匯量。綠地和濕地的碳埋藏速率分別為2.62 kgC/(a·m2)[15]和168 gC/(a·m2)[16]。
廢棄物處置過程的溫室氣體排放來自生活污水、工業(yè)廢水、危險廢物和生活垃圾處理處置過程,其中生活污染和工業(yè)廢物在區(qū)內污水廠集中處理,危險廢物委托園區(qū)外有資質單位處理,生活垃圾收集后運送至青島小澗西生活垃圾焚燒發(fā)電廠。廢棄物處理總的溫室氣體排放量C2計算如下:
式中,BOD 和TN1為高新區(qū)生活污水生化需氧量和氮含量;α表示生活污水CH4排放系數(shù);β表示工業(yè)廢水CH4排放系數(shù);COD 和TN2為高新區(qū)工業(yè)污水化學需氧量和氮含量;γ表示生活污水和工業(yè)廢水的N2O 排放系數(shù);S1和S2表示危廢和生活垃圾產生量;δ1表示為廢處置CO2排放系數(shù);δ2表示危廢處置CO2排放系數(shù)。以上系數(shù)均采用城市溫室氣體核算工具2.2 的推薦數(shù)值。
在Kaya 模型基礎上進行擴展,從經濟發(fā)展、能源結構和能源強度等發(fā)展變化來預測未來10 年內不同情景下的青島高新區(qū)碳排放量:
式中,E總為高新區(qū)各部門能源消耗總量;Ei為第i種能源的消耗量;CO2i為第i種能源的碳排放量。
根據(jù)青島高新區(qū)碳排放現(xiàn)狀、“十四五”規(guī)劃社會經濟發(fā)展目標與2025 年碳排放達峰、2050 年碳中和“雙碳”目標①該“雙碳”目標為青島高新區(qū)為響應科技部綠色發(fā)展而設定的。,綜合預測工業(yè)、建筑業(yè)、服務業(yè)、生活、公用建筑和廢棄物處置部門的碳排放狀況,設計4 種碳排放情景(表2):既定政策情景、高增長情景、低碳情景和強低碳情景。既定政策情景以青島高新區(qū)現(xiàn)行的節(jié)能減排政策和“十四五”節(jié)能減排目標為基礎;高增長情景假定未來青島高新區(qū)經濟發(fā)展速度會超過青島高新區(qū)“十四五”規(guī)劃;低碳情景假定將全面建設綠色低碳園區(qū),確保經濟平穩(wěn)增長的同時轉變社會發(fā)展模式,由高速發(fā)展向高質量發(fā)展轉變;強低碳情景的政策內涵是將低碳發(fā)展置于絕對優(yōu)先地位。
表2 情景參數(shù)設置
青島市“十四五”規(guī)劃中指出,到2025 年,青島市單位GDP 能耗和碳排放強度較2020 年分別降低13.5%和18%[17]。在此基礎上,設定青島高新區(qū)在“十四五”期間能源消耗強度和碳排放強度在既定政策情景、高增長情景、低碳情景和強低碳情景下能源消耗強度降低13.5%,碳排放強度分別降低20%、18%、25%和30%。既定政策情景參數(shù)設定如下:2025 年常住人口數(shù)和GDP 達到青島高新區(qū)“十四五”規(guī)劃目標,為5 萬人和260 億元。工業(yè)部門能源消耗結構根據(jù)青島高新區(qū)工業(yè)部門在“十三五”期間能源消耗變化趨勢設定,煤消耗占比降低10%,天然氣消耗占比增加4%。建筑節(jié)能依據(jù)中國建筑節(jié)能第三階段《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》(JGJ 26—20108)中節(jié)能幅度設定公共建筑節(jié)能65%,居民建筑節(jié)能75%[18]。由于服務業(yè)、公共建筑和廢棄物處置的碳排放占比較少,僅設置一種情景?,F(xiàn)代服務業(yè)考慮其增加值和節(jié)能舉措對其的影響。公建用能考慮未來在編人員增長情況的影響。廢棄物處置相關參數(shù)按照國家“十四五”總量控制要求。其余情景參數(shù)依據(jù)其政策內核和青島高新區(qū)發(fā)展?jié)摿?,在既定政策情景設定參數(shù)上波動。各情景參數(shù)設置詳見表2。
青島高新區(qū)經濟發(fā)展和規(guī)上工業(yè)能源消耗數(shù)據(jù)源于園區(qū)統(tǒng)計,現(xiàn)有統(tǒng)計口徑不涵蓋的能耗較大的非規(guī)上工業(yè)企業(yè)(如集中供熱中心)、建筑業(yè)、服務業(yè)、公共建筑的能耗數(shù)據(jù)均來自調研和估算。建筑業(yè)能源消耗量由2016—2020 年山東省建筑部門能源消耗強度和2016—2020 年青島高新區(qū)建筑業(yè)增加值估算。服務業(yè)能源消耗量按青島市服務業(yè)能耗量和高新區(qū)服務業(yè)增加值折算。公共建筑能耗基于能源基礎設施調研(電力公司、區(qū)內和區(qū)外供熱中心)。園區(qū)廢物產生和處理情況基于園區(qū)統(tǒng)計和重點企業(yè)調研(包括區(qū)外垃圾焚燒場)。
2.2.1 碳排放總量和強度
2016—2020 年,青島高新區(qū)碳排放總量和強度見圖1。期間,高新區(qū)綜合能耗由15.11 萬tce 增至17.62萬tce,能耗強度由0.214 tce/萬元降至0.143 tce/萬元,碳排放總量從32.88萬t增加至43.78萬t,年均增長7.6%。2017—2019 年,高新區(qū)碳強度逐年下降,在2019 年降到最低值為0.35 t/萬元,2020 年因為工業(yè)能耗漲幅較大而有所增加。五年間碳強度年均降幅為6%。
圖1 青島高新區(qū)碳排放總量和強度
2.2.2 工業(yè)碳排放量和強度
青島高新區(qū)碳排放總量的80%以上來自工業(yè)能耗。工業(yè)能耗碳排放量從2016 年34.89 萬t 增加到2020 年42.13 萬t,但其占比在緩慢下降。青島高新區(qū)規(guī)上工業(yè)分品種能源消耗碳排放見圖2。工業(yè)能耗碳排放66%以上源于二次能源消耗,尤其是外購電力的貢獻達60%以上,且份額呈逐年上升趨勢;一次能源的碳排放主要來自天然氣消耗,占工業(yè)碳排放量的15%左右;燃煤的碳排放占比在逐年減少,2020 年為10.5%。單位工業(yè)增加值碳排放量逐年下降,從2016 年1.02 t/萬元降到2020 年的0.70 t/萬元,降幅為31%。
圖2 青島高新區(qū)工業(yè)能耗碳排放
2016—2020 年,青島高新區(qū)規(guī)上企業(yè)分行業(yè)碳排放見圖3?;瘜W原料和化學制品制造業(yè)碳排放貢獻明顯,最高在2016 年占到工業(yè)碳排放量的一半以上,但其比重在逐年下降,到2020 年比重降至30%,仍遠高于其經濟貢獻,2016—2020 年,該行業(yè)單位工業(yè)產值碳排放強度介于0.44~0.51 t/萬元。其次是橡膠和塑料制品業(yè)貢獻最多,占工業(yè)碳排放的17%~23%,其單位工業(yè)產值碳排量是目前最高的,達到0.49~0.64 t/萬元。通用設備制造業(yè)碳排放量從2016 年2.61 萬t 增長至2020 年7.10 萬t,其比重也從7%增加至17%,但其單位工業(yè)產值碳排放量由0.16 t/萬元下降至0.13 t/萬元。鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業(yè)碳排放占比在8%左右,單位工業(yè)產值碳排放量在0.054 t/萬元左右。食品制造業(yè)在2016—2019 年碳排放不到工業(yè)能耗碳排放量的1%,但隨著其行業(yè)規(guī)模的增加,2020 年已占到工業(yè)能耗碳排放量的5%,單位工業(yè)產值碳排放量達到0.37 t/萬元。
圖3 青島高新區(qū)規(guī)上工業(yè)碳排放量和強度
2.2.3 其他部門碳排放和碳匯
2016—2020 年,建筑業(yè)碳排放量為2.3 萬~2.8 萬t,占園區(qū)碳排放總量的5%~6%左右,主要來自建筑業(yè)電和柴油消耗。服務業(yè)碳排放量占園區(qū)總排放量的不足1%。生活用能的碳排放增長較快,從3.7萬t 增加到4.9 萬t,對園區(qū)碳排放總量的貢獻也從3%增長至10%,其中70%來自集中供熱的間接排放。公共建筑用能的碳排量在1.02 萬~1.83 萬t,占園區(qū)碳排放總量的3%~4%。
青島高新區(qū)內生活垃圾在2017 年以前約有8%被填埋,之后全部送往區(qū)外青島小澗西垃圾焚燒發(fā)電廠焚燒。該廠垃圾焚燒發(fā)電效率為400 kW·h/t,扣除焚燒發(fā)電過程的直接碳排放,2016—2020 年垃圾發(fā)電累計減少碳排放4806 t。危險廢物委托有資質單位進行處理,2020 年委外危險廢物2685 t,10%進行焚燒處理,碳排放為8.6 t。工業(yè)廢水和生活污水經市政管網輸送到污水處理廠處理,達標排放。2020 年生活污水和工業(yè)廢水碳排放分別為384 t、596 t。
2016—2020 年,青島高新區(qū)綠地面積分別為4.46 km2、5.29 km2、5.67 km2、6.05 km2和6.41 km2,平均每年可固碳1.46 萬t。高新區(qū)擁有濕地345 km2,每年可固碳5.81 萬t,濕地貢獻了80%的碳匯,抵消了園區(qū)碳排放總量的11%,在應對氣候變化方面發(fā)揮著重要作用。
4 種情景下青島高新區(qū)碳排放情況如圖4 所示。在高增長情景下,到2025 年,碳排放量翻倍增長至87.95 萬t,到2030 年排放碳107.04 萬t。既定政策情景下,工業(yè)部門預計在2030 年左右達峰,但由于生活部分用電帶來碳排量的增長,整個經濟社會達峰時間將推遲至2030 年以后,2025 年碳排放量為80.43 萬t,2030 年碳排放量為90.56 萬t。低碳情景下,生活用電量仍在增加,但由于工業(yè)部門節(jié)能減排的深入推進,青島高新區(qū)仍能在2025 年實現(xiàn)碳達峰,碳排放量為71.58 萬t。強低碳情景下,青島高新區(qū)將在2024 年實現(xiàn)碳達峰,綜合能耗為24.28 萬tec,碳排放量為59.09 萬t,但此條件較為苛刻。低碳發(fā)展情景是青島高新區(qū)在實現(xiàn)預期社會經濟發(fā)展目標情況下通過更全面、積極的舉措所能達到的碳排放狀態(tài),也相對合理的一種達峰路徑。
圖4 青島高新區(qū)碳達峰預測
如圖5 所示,在低碳情景下,青島高新區(qū)工業(yè)部門在2025 年碳排放量為65.31 萬t,較2020 年增加23.17萬t,較既定政策情景減排10.93萬t。2025年后,能源增長速率變緩,碳排放量開始減少。到2025 年,建筑業(yè)碳排放量為4.00 萬t,較2020 年增加0.43 萬t。服務業(yè)碳排放量為0.45萬t。公共建筑碳排放1.82萬t。居民生活用電碳排放量為3.58 萬t,較2020 年增加2.32 萬t;2024 年集中供熱煤改氣后,2025 年居民用熱排放碳將低于現(xiàn)狀值,降至4.1 萬t。廢棄物處理的碳排放量在2025 年為7079 t,其中生活垃圾、危廢、工業(yè)廢水和生活污水處置分別產生碳排放5829 t、70 t、537 t、544 t。同時考慮未來生活垃圾焚燒發(fā)電效率的提升,假定到2025 年,垃圾焚燒廠每焚燒1 t 生活垃圾可發(fā)電560 kW·h。2021—2025 年每年分別減少碳排放218 t、991 t、1970 t、3002 t 和4892 t。
圖5 青島高新區(qū)低碳情景下碳達峰路徑
既定政策情景下,青島高新區(qū)工業(yè)部門碳排放總量也持續(xù)增加,2025 年達到72.43 萬t,隨后以較慢速率增長,到2030 年到達79.11 萬t。到2025 年,建筑業(yè)碳排放量為4.31 萬t,較2020 年增加7394 t。居民生活用電分別為5102.48 萬kW·h,較2020 年增量為4.81 倍,碳排放量為5.06 萬t,較2020 年增加3.80萬t;2024 年全面推行天然氣供熱后,到2025 年碳排放量與現(xiàn)狀值持平。
本文所提的區(qū)塊鏈結構如圖4所示,區(qū)塊頭包含了版本號、前區(qū)塊哈希值、時間戳、隨機數(shù)和該區(qū)塊哈希值。前一區(qū)塊哈希值又稱為父哈希,用于和前一個區(qū)塊進行連接,形成鏈式結構;生成每一個區(qū)塊的時間就是時間戳;最先找到并正確驗證隨機數(shù)的礦用擁有該區(qū)塊的記賬權;Merkle根中記錄了所有交易時所用的信息。
高增長情景下,青島高新區(qū)需要大量的能耗來維持經濟的高速發(fā)展。碳排放量達到76.23 萬t,較2020 年增加34.11 萬t,較既定政策情景多排放3.81萬t。到2030 年,碳排放量達到109.45 萬t。到2025年,建筑業(yè)碳排放量為4.88 萬t,較2020 年增加1.31萬t。居民生活碳排放量為4.49 萬t,較2020 年增加3.22 萬t;居民生活用熱需求在2025 年幾乎是2020年的3 倍,由于供熱設施煤改氣,其碳排放量較2020年僅增加1192 t。
強低碳情景下,工業(yè)部門2025 年碳排放總量達到52.31 萬t,較2020 年增加10.18 萬t,較基準情景減排20.12 萬t,碳減排效果明顯。到2030 年,碳排放量為47.82 萬t,較2025 年削減8.6%,且碳排放量僅為既定政策情景下2030 年排放量的60%。其余部門碳排放量與低碳情景相同。
結合情景分析結果,未來青島高新區(qū)碳達峰關鍵措施包括:
(1)持續(xù)產業(yè)結構升級。優(yōu)化產業(yè)結構可以在實現(xiàn)園區(qū)經濟平穩(wěn)增長的同時有效減排溫室氣體[19,20]。盡管青島高新區(qū)一直在提升產業(yè)層級,但目前小微企業(yè)、孵化企業(yè)比例大,戰(zhàn)略性新興產業(yè)仍處于成長期,定位的幾大主導產業(yè)總體缺乏重大項目、龍頭項目的支撐。發(fā)展壯大綠色低碳的主導產業(yè),是切實推進高新區(qū)綠色轉型低碳發(fā)展的不二選擇。同時,推進生產流程低碳重塑,重點圍繞園區(qū)化工行業(yè)減污降碳需求,著力引導企業(yè)實現(xiàn)低碳燃料與原料替代、過程智能調控、余熱余能高效利用、資源循環(huán)利用等生產流程低碳重塑,突破一批流程再造關鍵技術,持續(xù)挖掘節(jié)能減排潛力,加快推進化工行業(yè)綠色轉型。
(2)加速能源結構優(yōu)化?!笆濉睍r期青島高新區(qū)煤炭消耗一直在下降,清潔能源比例不斷提升,但仍有改進空間。未來在嚴格實行能源消耗總量和強度雙控制度同時,需加速能源結構低碳化。探索使用電力替代煤炭、石油等化石能源直接利用,提高電氣化程度[21]。推動天然氣在工業(yè)燃料、民用等領域應用,提高天然氣消費比重。完善公共基礎配套設施,提高基礎設施效率[22],同時積極推廣集中供熱設施煤改氣。加強廢物資源利用,如將污水處理廠的污水和污泥回用于能源設施[23],減少能源消耗。加快太陽能、風能、生物質能、地熱能等新能源開發(fā)應用,大幅提高非化石能源消費比重。極力壓減煤炭消費總量,逐步降低煤炭消費比重直至完全淘汰煤炭使用。結合青島市“東方氫島”發(fā)展戰(zhàn)略,加快探索氫能開發(fā)利用。
(3)倡導綠色低碳生活。隨著青島高新區(qū)的經濟發(fā)展,城市基礎設施不斷完善,未來會急劇增長,城市化帶來的生活相關碳排放會快速增加。高新區(qū)應繼續(xù)廣泛宣傳低碳發(fā)展理念和政策,推動綠色低碳教育,倡導簡約適度、綠色低碳的生活方式,推廣低碳產品服務,擴大綠色消費需求,增加綠色產品和服務有效供給,引導消費者購買節(jié)能環(huán)保低碳產品,提高政府綠色采購規(guī)模。
(4)增加藍綠碳匯。完善綠地生態(tài)系統(tǒng),推進生態(tài)公園建設,增強城市綠地碳匯能力。保護修復濕地碳庫,進一步提高濱海濕地的固碳能力。
本文核算了青島高新區(qū)“十三五”期間溫室氣體排放量,構建Kaya 模型預測了青島高新區(qū)2021—2030 年溫室氣體排放量,探尋青島高新區(qū)碳達峰的關鍵部門和實現(xiàn)路徑。
(1)2016—2020 年,碳排放總量從32.88 萬t 增加至43.78 萬t,碳排放強度從0.47 t/萬元降至0.36 t/萬元。工業(yè)部門為園區(qū)碳排放量的主要貢獻者,碳排放量從34.89 萬t 增加到42.13 萬t,單位工業(yè)增加值碳排放量從1.02 t/萬元降到0.70 t/萬元。隨著園區(qū)產業(yè)結構調整和城市化推進,非工業(yè)部門增長較為明顯,尤其是生活用能碳排放已占園區(qū)碳排放的10%。
(2)通過情景分析,低碳發(fā)展情景是青島高新區(qū)在實現(xiàn)預期社會經濟發(fā)展目標情況下通過更全面、積極的舉措所能達到的碳排放狀態(tài),也是相對合理的一種達峰路徑。在此情景下,青島高新區(qū)能源消費結構得到進一步優(yōu)化,生活和公用建筑供熱設施全面煤改氣,居民節(jié)能器具逐步更新,到2025 年綜合能源消耗量為30.39 萬tce,碳排放量為71.58 萬t,碳排放強度降至0.27 t/萬元。
為進一步推動中國工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展,充分發(fā)揮園區(qū)在國家碳達峰碳中和戰(zhàn)略目標中的關鍵作用,基于青島高新區(qū)的案例研究,提出工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展政策建議如下:
(1)完善工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有的能源統(tǒng)計系統(tǒng)。工業(yè)園區(qū)中工業(yè)部門是能耗及溫室氣體排放的主要部門,但是非工業(yè)部門(如居民生活以及公共建筑的能耗)溫室氣體排放也隨著園區(qū)城市化進程中貢獻越來越大?,F(xiàn)有能源統(tǒng)計系統(tǒng)一般僅涵蓋規(guī)上工業(yè)企業(yè),相應地工業(yè)園區(qū)溫室氣體僅核算規(guī)上工業(yè)的能源排放活動,從而會大大低估園區(qū)的碳排放。因此,工業(yè)園區(qū)需要完善能源統(tǒng)計系統(tǒng),盡可能涵蓋工業(yè)、建筑、第三產業(yè)、生活、公共建筑等部門絕大部分能源活動。園區(qū)能源雙控目標應該針對整個園區(qū)設定,而不僅僅考核規(guī)上工業(yè)能耗。
(2)建立工業(yè)園區(qū)溫室氣體排放核算體系及數(shù)據(jù)庫。目前,工業(yè)園區(qū)溫室氣體核算存在核算范圍不統(tǒng)一、核算方法不一致以及排放因子選取不規(guī)范等問題,建立統(tǒng)一的工業(yè)園區(qū)溫室氣體核算方法可為園區(qū)科學制定低碳發(fā)展戰(zhàn)略奠定良好的基礎[24]。建議核算的地理范圍為園區(qū)的行政區(qū)劃范圍,排放源應該盡可能全地包括能源活動、工業(yè)生產過程、廢棄物處理和土地利用變化等,核算的溫室氣體種類應包括CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs 以及SF6六大類。排放因子可由園區(qū)或企業(yè)測算,亦可采用一些權威方法和指南中的缺省值。依托當前國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)、低碳工業(yè)示范園區(qū)和綠色發(fā)展示范園區(qū)等創(chuàng)建工作為抓手,推進工業(yè)園區(qū)碳排放核算和清單編制,構建工業(yè)園區(qū)溫室氣體排放數(shù)據(jù)庫,為工業(yè)園區(qū)的低碳發(fā)展提供決策支持。尤其是要逐步將省級及省級以下工業(yè)園區(qū)的碳排放核算納入工業(yè)園區(qū)溫室氣體排放數(shù)據(jù)庫,相較于國家級工業(yè)園區(qū),這些園區(qū)數(shù)量眾多,產業(yè)層級落后,能耗較高,更加迫切需要低碳發(fā)展轉型。
(3)將碳達峰碳中和目標要求納入工業(yè)園區(qū)經濟社會發(fā)展中長期規(guī)劃。工業(yè)園區(qū)一般均為所在地區(qū)的經濟增長引擎,尤其是面對目前復雜經濟形勢,園區(qū)保持經濟高速增長的壓力巨大,招商引資難度加大,園區(qū)政策優(yōu)勢逐漸減弱。然而,工業(yè)園區(qū)要以國家碳達峰碳中和戰(zhàn)略為契機,順應宏觀經濟調控的變化和要求,識別發(fā)展短板,破解制約低碳發(fā)展的瓶頸問題[25],將低碳發(fā)展要求全面融入園區(qū)經濟社會發(fā)展中,切實推動園區(qū)綠色低碳轉型和高質量發(fā)展,杜絕防范片面追求經濟發(fā)展而放緩產業(yè)轉型升級。
(4)充分挖掘能源及環(huán)境基礎設施的減排潛力。工業(yè)園區(qū)內部清潔高效的基礎能源設施(供熱設施和電廠等)是園區(qū)低碳發(fā)展重點突破口,強化園區(qū)能源、環(huán)境基礎設施的提效升級及基礎設施間的共生鏈接[26]。能源基礎設施服務年限較長,具有鎖定效應,需要長遠布局謀劃。同時園區(qū)外的基礎能源設施(供電)和環(huán)境基礎設施(固體廢物處理一般在區(qū)外)也會極大影響園區(qū)的低碳發(fā)展績效,尤其是未來園區(qū)碳達峰后的脫碳過程中,園區(qū)外的新型電力系統(tǒng)的建設非常關鍵,需要區(qū)域統(tǒng)籌規(guī)劃。