冶金工業信(xin)息標準研(yan)究院

近日，魏一(yi)鳴(ming)教授團隊發表了關于“中(zhong)國(guo)碳達峰碳中(zhong)和(he)時(shi)間表與路(lu)線圖(tu)研究”的論(lun)文成果，這是2021 年1月發布的《全球氣候治理策略及中(zhong)國(guo)碳中(zhong)和(he)路(lu)徑》 展望報告的延(yan)續(xu)工作。現將論(lun)文主要(yao)學(xue)術(shu)觀點轉(zhuan)載如下(xia)：

一、碳達峰(feng)碳中(zhong)和路徑

（一）碳排放總量

2020年(nian)全(quan)國(guo)(guo)能(neng)源系(xi)(xi)統(tong)相關(guan)CO2排放(fang)約113億噸（含(han)(han)工(gong)業過程(cheng)排放(fang)），煤(mei)炭、石油、天然氣對應碳(tan)排放(fang)占比分(fen)別為(wei)(wei) 66%，16%，6%（圖1），電力(li)(li)、鋼鐵、水泥(ni)、交(jiao)通等是重點排放(fang)部門。若延續(xu)當前發展(zhan)趨(qu)勢，全(quan)國(guo)(guo)碳(tan)排放(fang)將長(chang)期維持在(zai)百億噸以(yi)上。為(wei)(wei)促進碳(tan)中(zhong)和目標達成(cheng)，需(xu)在(zai)現有(you)減排努力(li)(li)基(ji)礎上進一步(bu)開展(zhan)能(neng)源系(xi)(xi)統(tong)低碳(tan)轉型。考慮(lv)未來社會經濟行為(wei)(wei)發展(zhan)不確定(ding)性對終端產品需(xu)求的影響、能(neng)源系(xi)(xi)統(tong)各(ge)類(lei)先(xian)進技術的發展(zhan)速度(du)和碳(tan)匯可用量的不確定(ding)性，圖2給出了實現中(zhong)國(guo)(guo)“雙碳(tan)”目標的多(duo)種排放(fang)路(lu)徑(jing)。2060年(nian)相比于BAU情(qing)景需(xu)進一步(bu)減排80%以(yi)上，不同社會經濟發展(zhan)情(qing)景下，全(quan)國(guo)(guo)碳(tan)排放(fang)需(xu)在(zai)2026—2029年(nian)間(jian)達峰，能(neng)源系(xi)(xi)統(tong)相關(guan)CO2排放(fang)（含(han)(han)工(gong)業過程(cheng)排放(fang)）峰值為(wei)(wei)117~127億噸。

圖1 2020年全國碳(tan)流圖（含(han)工業過程排放(fang)）

圖2 全國能源系統(tong)相關CO2排放路(lu)徑（含工業過程排放）

當社會經(jing)濟發(fa)展速(su)(su)度(du)適中(zhong)、2060年(nian)(nian)(nian)自(zi)然碳匯(hui)可用量(liang)僅為(wei)10億(yi)噸(dun)時（對應中(zhong)需(xu)(xu)求-高(gao)速(su)(su)轉(zhuan)型情景(jing)），為(wei)低成(cheng)本(ben)安全實(shi)現碳中(zhong)和(he)目標(biao)，2060年(nian)(nian)(nian)能源(yuan)系統相關CO2排(pai)(pai)(pai)放（含工業過程排(pai)(pai)(pai)放）需(xu)(xu)降(jiang)(jiang)至21億(yi)噸(dun)左右(you)，電(dian)力、鋼(gang)鐵、化工、交通等部(bu)(bu)門將(jiang)(jiang)是(shi)排(pai)(pai)(pai)放的主要來源(yuan)，CCS技術需(xu)(xu)捕(bu)集CO2 11億(yi)噸(dun)以(yi)上(shang)（圖3a）。該情景(jing)下，2025—2035 年(nian)(nian)(nian)間為(wei)潛在(zai)平臺期(qi)(qi)(qi)，2028—2029年(nian)(nian)(nian)需(xu)(xu)實(shi)現碳達峰(feng)，峰(feng)值(zhi)約為(wei)122億(yi)噸(dun)CO2，2035—2050年(nian)(nian)(nian)進(jin)入下降(jiang)(jiang)期(qi)(qi)(qi)，年(nian)(nian)(nian)平均減排(pai)(pai)(pai)率需(xu)(xu)約4%，2050—2060年(nian)(nian)(nian)為(wei)加速(su)(su)下降(jiang)(jiang)期(qi)(qi)(qi)，年(nian)(nian)(nian)均減排(pai)(pai)(pai)率需(xu)(xu)提高(gao)至15%及以(yi)上(shang)。CCS將(jiang)(jiang)成(cheng)為(wei)中(zhong)國在(zai)以(yi)煤為(wei)主的能源(yuan)格(ge)局中(zhong)實(shi)現大量(liang)CO2減排(pai)(pai)(pai)的主要措施之一，2030年(nian)(nian)(nian)前(qian)后開始大規模部(bu)(bu)署CCS，至2060年(nian)(nian)(nian)累(lei)計(ji)捕(bu)集CO2排(pai)(pai)(pai)放240億(yi)噸(dun)以(yi)上(shang)。

為確保全國按(an)時(shi)碳達(da)(da)峰，重點行(xing)業(ye)(ye)部(bu)門的碳排(pai)放(fang)(fang)達(da)(da)峰時(shi)間(jian)有所差異。其中，工業(ye)(ye)行(xing)業(ye)(ye)整體碳排(pai)放(fang)(fang)（含間(jian)接碳排(pai)放(fang)(fang)）需于(yu)2025年前(qian)后達(da)(da)峰，峰值(zhi)為80~86億噸，2060年下降(jiang)至6~22億噸。具(ju)體來(lai)說，水泥(ni)行(xing)業(ye)(ye)碳排(pai)放(fang)(fang)基本已(yi)經(jing)達(da)(da)峰，處于(yu)震(zhen)蕩時(shi)期(qi)；鋼鐵和鋁冶(ye)煉(lian)行(xing)業(ye)(ye)需在“十四五”期(qi)間(jian)達(da)(da)峰并盡早達(da)(da)峰；建筑行(xing)業(ye)(ye)預期(qi)于(yu)2027—2030年間(jian)達(da)(da)峰；電(dian)力行(xing)業(ye)(ye)和關鍵化工品（乙(yi)烯、合成(cheng)氨、電(dian)石(shi)和甲醇）碳排(pai)放(fang)(fang)需在2029年前(qian)后達(da)(da)峰；熱力、交通、農業(ye)(ye)以及其他工業(ye)(ye)行(xing)業(ye)(ye)達(da)(da)峰時(shi)間(jian)相對較(jiao)晚(wan)(wan)，但不能晚(wan)(wan)于(yu)2035年。具(ju)體達(da)(da)峰時(shi)間(jian)和路徑(jing)見圖3b。

圖3 2020—2060年各行(xing)業CO2排放路(lu)徑（以中需求—高速轉(zhuan)型—長平臺期情景為例(li)）

注：圖(tu)3a中終(zhong)端行業或(huo)部(bu)門(men)的(de)(de)碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)不包含電力(li)(li)熱力(li)(li)生產(chan)的(de)(de)間(jian)接碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)，圖(tu)3b中終(zhong)端行業或(huo)部(bu)門(men)的(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)路徑和達峰時間(jian)是涵蓋電力(li)(li)熱力(li)(li)間(jian)接排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)的(de)(de)結果(guo)；化工產(chan)品主要包括(kuo)乙烯、合(he)成氨、電石、甲醇）

（二）碳排放強度(du)

為實現(xian)“雙(shuang)碳(tan)”目(mu)標，中(zhong)國(guo)(guo)單(dan)位(wei)GDP二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)(pai)放需(xu)(xu)快速(su)下降。圖3展示了(le)中(zhong)國(guo)(guo)與主要發達國(guo)(guo)家單(dan)位(wei)GDP二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)(pai)放量(liang)的(de)對比情況。目(mu)前(qian)，中(zhong)國(guo)(guo)單(dan)位(wei)GDP二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)(pai)放水平較(jiao)高（2020年(nian)約為0.77噸/千美元），依照圖3中(zhong)提(ti)出(chu)的(de)碳(tan)中(zhong)和(he)路徑(jing)，中(zhong)國(guo)(guo)單(dan)位(wei)GDP二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)(pai)放將于2040—2050年(nian)間降至與主要發達國(guo)(guo)家當(dang)前(qian)水平相當(dang)；2060年(nian)中(zhong)國(guo)(guo)單(dan)位(wei)GDP二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)(pai)放僅(jin)為2020年(nian)的(de)2%左右(you)，全社會(hui)整體將進(jin)入低碳(tan)發展模式，2020—2060年(nian)單(dan)位(wei)GDP二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)(pai)放年(nian)均下降速(su)度(du)需(xu)(xu)達到(dao)9%以上。

圖4 中國與(yu)主要發達國家(jia)單(dan)位GDP二氧(yang)化碳排放量對(dui)比（2015年不變價）

（以中需(xu)求—高速轉型—長(chang)平臺期情景為例）

（三）能(neng)源結構

“雙碳(tan)”目(mu)標下(xia)全(quan)行業(ye)能(neng)(neng)源(yuan)結構需加快轉型（見圖5），非化石能(neng)(neng)源(yuan)在(zai)(zai)一(yi)(yi)次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)結構中(zhong)的(de)(de)(de)比重應顯著提高(gao)(gao)，2025年(nian)達(da)到(dao)(dao)21%，并于(yu)2030年(nian)超(chao)過25%，到(dao)(dao)2060年(nian)非化石能(neng)(neng)源(yuan)在(zai)(zai)一(yi)(yi)次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)消費中(zhong)的(de)(de)(de)占(zhan)(zhan)比超(chao)過80%。煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)在(zai)(zai)一(yi)(yi)次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)中(zhong)的(de)(de)(de)占(zhan)(zhan)比穩步下(xia)降(jiang)(jiang)，但在(zai)(zai)很長時期(qi)內(nei)中(zhong)國將(jiang)仍(reng)是(shi)以煤(mei)(mei)(mei)為主的(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)格(ge)局，2030年(nian)煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)占(zhan)(zhan)比不低于(yu)44%，2060年(nian)煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)仍(reng)將(jiang)為保(bao)障能(neng)(neng)源(yuan)安(an)全(quan)發揮重要作用。2025年(nian)前石油在(zai)(zai)一(yi)(yi)次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)中(zhong)的(de)(de)(de)占(zhan)(zhan)比穩中(zhong)有(you)升(sheng)，隨后開始逐步下(xia)降(jiang)(jiang)，2025—2060年(nian)間平均每年(nian)下(xia)降(jiang)(jiang)率(lv)約3%。天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)占(zhan)(zhan)比呈現出先增(zeng)長后下(xia)降(jiang)(jiang)的(de)(de)(de)趨勢，天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)消費比重在(zai)(zai)2035年(nian)達(da)到(dao)(dao)12%左右(you)，并一(yi)(yi)直(zhi)保(bao)持(chi)到(dao)(dao)2050年(nian)，此后隨著可再生能(neng)(neng)源(yuan)技術(shu)和儲能(neng)(neng)技術(shu)的(de)(de)(de)成熟及高(gao)(gao)比例(li)應用，天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)消費占(zhan)(zhan)比將(jiang)回(hui)落至7%左右(you)。

圖(tu)5 一次能源消費結構(gou)（中需求—高速轉(zhuan)型—長平(ping)臺期情景）

（四(si)）終端(duan)電氣化水(shui)平

碳中和(he)目標將促使(shi)終端電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)進程不斷(duan)推進，按照國家能源局公布口徑(jing)，以(yi)中需(xu)求—高速(su)轉型—長平(ping)臺期情(qing)景(jing)為例（圖(tu)6），2030年(nian)(nian)(nian)(nian)終端電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)率約為34%，并于2060年(nian)(nian)(nian)(nian)達(da)(da)到(dao)(dao)77%以(yi)上(shang)。分(fen)部(bu)(bu)門(men)(men)來看，建(jian)筑部(bu)(bu)門(men)(men)設備的電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)推進易于其他(ta)部(bu)(bu)門(men)(men)，因而其電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)水(shui)平(ping)整(zheng)體(ti)高于其他(ta)部(bu)(bu)門(men)(men)，2020—2060年(nian)(nian)(nian)(nian)間年(nian)(nian)(nian)(nian)均電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)增長率為2%， 2060年(nian)(nian)(nian)(nian)建(jian)筑部(bu)(bu)門(men)(men)電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)水(shui)平(ping)需(xu)達(da)(da)到(dao)(dao)90%。工業部(bu)(bu)門(men)(men)是耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量最大的部(bu)(bu)門(men)(men)，因而其電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)發展水(shui)平(ping)對終端部(bu)(bu)門(men)(men)整(zheng)體(ti)的電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)水(shui)平(ping)影響(xiang)較大，2060年(nian)(nian)(nian)(nian)電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)率需(xu)達(da)(da)到(dao)(dao)73%以(yi)上(shang)；交(jiao)通(tong)部(bu)(bu)門(men)(men)2040年(nian)(nian)(nian)(nian)前(qian)的電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)進程較為緩慢(man)，其電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)推廣主(zhu)要(yao)集中于短(duan)途客運(yun)(yun)(yun)交(jiao)通(tong)，2040年(nian)(nian)(nian)(nian)后(hou)城際(ji)客運(yun)(yun)(yun)交(jiao)通(tong)和(he)貨運(yun)(yun)(yun)交(jiao)通(tong)電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)開(kai)始重點發力，帶(dai)動整(zheng)體(ti)交(jiao)通(tong)部(bu)(bu)門(men)(men)電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)水(shui)平(ping)快速(su)增長，并于2060年(nian)(nian)(nian)(nian)達(da)(da)到(dao)(dao)84%。

圖6 全國及分部門(men)終(zhong)端電氣化率

(中(zhong)需求—高(gao)速轉型—長平臺期(qi)情景)

二、行業行動方案

全(quan)國“雙碳”目標的(de)實現，是各個(ge)行(xing)業(ye)合作轉型的(de)結果。下面對鋼鐵(tie)、水泥、化工(gong)、有(you)色(se)、建筑、交通、電力等重點行(xing)業(ye)在滿(man)足其未來產品和服務供給需求前提(ti)下的(de)低碳轉型行(xing)動進行(xing)分別介紹。

（一）鋼鐵行(xing)業

從鋼(gang)材消(xiao)費量的(de)變(bian)化來(lai)看，鋼(gang)材需求將(jiang)于(yu)2023—2025年間(jian)達峰(feng)(feng)，峰(feng)(feng)值在(zai)11.8~12.0億噸。達到消(xiao)費峰(feng)(feng)值后，鋼(gang)材消(xiao)費量將(jiang)在(zai)其后30年左右的(de)時間(jian)內逐漸下降(jiang)。伴隨鋼(gang)產品(pin)需求變(bian)化和全(quan)國(guo)碳中和目標(biao)的(de)約束，鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業的(de)碳排(pai)放(fang)量總體呈現(xian)下降(jiang)趨(qu)勢（圖7）。鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業CO2排(pai)放(fang)需在(zai)“十四五”中期達到峰(feng)(feng)值（19.3~20.0億噸），并盡(jin)早達峰(feng)(feng)，2028年前(qian)為(wei)潛在(zai)平臺期。由于(yu)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業存在(zai)部分碳排(pai)放(fang)難以(yi)避免，在(zai)全(quan)面實施節能技(ji)術改造(zao)升級、持續推廣短(duan)流程煉鋼(gang)、加(jia)快二氧化碳回(hui)收利用、加(jia)大(da)突(tu)破性深(shen)度減排(pai)技(ji)術研發(fa)和應用等減排(pai)措施作用下，2060年中國(guo)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業產生的(de)CO2排(pai)放(fang)預計在(zai)2.7~5.6億噸，難以(yi)實現(xian)行(xing)業的(de)零(ling)排(pai)放(fang)。

圖7 鋼鐵行業CO2排放量預測（2020—2060年）

上述碳(tan)排放路徑對(dui)應的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)部署方案如圖(tu)8所(suo)示。短期內，高爐(lu)(lu)(lu)(lu)噴煤(mei)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、轉爐(lu)(lu)(lu)(lu)負能煉鋼(gang)(gang)及軋(ya)鋼(gang)(gang)加熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)蓄熱式燃燒技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)節(jie)能效果顯(xian)著，2030年(nian)(nian)市場(chang)(chang)占(zhan)比(bi)(bi)需分別增(zeng)至81%、75%和(he)74%，同時鋼(gang)(gang)鐵行業各環節(jie)余(yu)能回收發電(dian)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)也需在2030年(nian)(nian)實(shi)現60%~80%滲透。長(chang)期來(lai)看，電(dian)弧爐(lu)(lu)(lu)(lu)占(zhan)比(bi)(bi)需顯(xian)著提升。2030年(nian)(nian)，高速轉型情景下電(dian)弧爐(lu)(lu)(lu)(lu)鋼(gang)(gang)占(zhan)粗(cu)鋼(gang)(gang)比(bi)(bi)重應達到(dao)(dao)13%以上，2050年(nian)(nian)達到(dao)(dao)30%，2060年(nian)(nian)快速增(zeng)至60%以上。氫(qing)(qing)冶(ye)金、薄板(ban)坯(pi)連鑄技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、無(wu)頭軋(ya)制(zhi)等先進工藝技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)在中后(hou)期需加快普及。2040年(nian)(nian)高爐(lu)(lu)(lu)(lu)富氫(qing)(qing)還原技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)在煉鐵工藝中得到(dao)(dao)初步(bu)發展(zhan)，市場(chang)(chang)推廣率(lv)占(zhan)比(bi)(bi)約(yue)為12.9%，2060年(nian)(nian)成為煉鐵環節(jie)主流技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)（70.0%）。薄板(ban)坯(pi)連鑄和(he)無(wu)頭軋(ya)制(zhi)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)取代傳統的(de)(de)軋(ya)制(zhi)環節(jie)，2060年(nian)(nian)市場(chang)(chang)占(zhan)有(you)率(lv)分別達到(dao)(dao)10%和(he)32%以上。2030年(nian)(nian)后(hou)，焦爐(lu)(lu)(lu)(lu)和(he)高爐(lu)(lu)(lu)(lu)-轉爐(lu)(lu)(lu)(lu)過程(cheng)將會逐步(bu)發展(zhan)CCS，力爭(zheng)2060年(nian)(nian)CCS的(de)(de)加裝比(bi)(bi)例(li)達到(dao)(dao)60%以上。

圖8 鋼鐵(tie)行業低碳技術市場占有率（2020—2060年）

（二）鋁冶煉行業

鋁(lv)(lv)(lv)冶(ye)煉行(xing)業可以分(fen)為(wei)原鋁(lv)(lv)(lv)冶(ye)煉和(he)再(zai)(zai)生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)冶(ye)煉。再(zai)(zai)生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)行(xing)業未(wei)來(lai)將大力發(fa)展，2040年(nian)前后(hou)，再(zai)(zai)生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)產(chan)量達到(dao)2 700萬噸(dun)，此后(hou)將占主導地位(wei)。原鋁(lv)(lv)(lv)產(chan)量在2025年(nian)達峰(feng)后(hou)由(you)于再(zai)(zai)生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)的替(ti)代而逐(zhu)漸減少，峰(feng)值(zhi)約為(wei)5 040萬噸(dun)。為(wei)滿足(zu)社會對鋁(lv)(lv)(lv)產(chan)品(pin)的需求并低成本實(shi)(shi)現全國“雙碳”目標，鋁(lv)(lv)(lv)冶(ye)煉行(xing)業需在2025年(nian)左右實(shi)(shi)現碳達峰(feng)，峰(feng)值(zhi)不(bu)超(chao)過6.2億(yi)噸(dun)CO2，2060年(nian)CO2排放量需降至(zhi)1億(yi)噸(dun)以下（圖9）。

圖9 鋁(lv)冶煉行(xing)業(ye)未(wei)來(lai)CO2排放路徑（2020—2060年(nian)）

上述碳(tan)排放(fang)路徑(jing)對應的重點技術(shu)發(fa)(fa)展路徑(jing)如圖(tu)10所示(shi)。在氧化鋁精(jing)煉環節，應大力推廣(guang)一段棒磨(mo)二段球磨(mo)-旋流(liu)分(fen)級技術(shu)和強化溶出技術(shu)，2060年實現100%普(pu)及，此外(wai)，多(duo)效(xiao)管(guan)式降(jiang)膜蒸發(fa)(fa)技術(shu)也應得到(dao)廣(guang)泛推廣(guang)，尤其(qi)是以三水礦石(shi)為原料的七效(xiao)管(guan)式降(jiang)膜蒸發(fa)(fa)技術(shu)，到(dao)2060年應推廣(guang)至64%以上。

在(zai)陽(yang)極(ji)制備(bei)環節(jie)(jie)(jie)中，先進技(ji)術(shu)(shu)為大型高效陽(yang)極(ji)焙(bei)燒爐系(xi)統控(kong)制節(jie)(jie)(jie)能(neng)技(ji)術(shu)(shu)，此(ci)項(xiang)技(ji)術(shu)(shu)節(jie)(jie)(jie)能(neng)效果顯(xian)著，到2060年，該技(ji)術(shu)(shu)使陽(yang)極(ji)制備(bei)環節(jie)(jie)(jie)節(jie)(jie)(jie)約能(neng)源150萬噸標準煤，普及率應達到75%。

對(dui)于(yu)大(da)型(xing)電解(jie)(jie)槽(cao)(cao)，目前主流槽(cao)(cao)型(xing)為(wei)300~400千安(an)電解(jie)(jie)槽(cao)(cao)，為(wei)了(le)提高能效，電解(jie)(jie)槽(cao)(cao)的(de)大(da)型(xing)化是未來(lai)鋁(lv)冶煉行業(ye)長期關注和發(fa)展的(de)重點，到2050年(nian)，應實現小型(xing)電解(jie)(jie)槽(cao)(cao)逐漸被淘汰，全(quan)部電解(jie)(jie)槽(cao)(cao)大(da)于(yu)500千安(an)，到2060年(nian)600千安(an)槽(cao)(cao)型(xing)推廣率(lv)爭取達(da)到70%以上。

在電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)鋁(lv)環節(jie)中(zhong)，到(dao)2060年，鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)新型(xing)焦粒焙燒啟動技術(shu)、低溫低電(dian)(dian)(dian)(dian)壓鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)結構(gou)優化(hua)技術(shu)、低溫低電(dian)(dian)(dian)(dian)壓鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)工藝用導氣式陽(yang)極技術(shu)、鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)“全息(xi)”操作(zuo)及(ji)(ji)控制技術(shu)、預(yu)焙鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)電(dian)(dian)(dian)(dian)流強化(hua)與高效節(jie)能綜(zong)合技術(shu)等先進技術(shu)預(yu)計累計節(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)約8 000億千瓦時(shi)，這(zhe)幾項技術(shu)到(dao)2060年的(de)技術(shu)普及(ji)(ji)率應(ying)達到(dao)100%、45%、45%、58%、43%。除(chu)推廣上述重點先進技術(shu)外(wai)，鋁(lv)冶煉行(xing)業應(ying)加快發展水電(dian)(dian)(dian)(dian)鋁(lv)合營模式以及(ji)(ji)再生鋁(lv)工藝，加快低碳(tan)轉(zhuan)型(xing)進程。

圖(tu)10 鋁行業(ye)關鍵技術發展變化(hua)

（三）水(shui)泥行業

中國(guo)(guo)水(shui)(shui)泥(ni)需求(qiu)量已(yi)經過了(le)快速增長(chang)期，總體來看，當前基(ji)本達(da)峰(feng)，處于(yu)震蕩期。到2060年(nian)(nian)，水(shui)(shui)泥(ni)產(chan)品(pin)需求(qiu)量約為5.5~11.1億(yi)噸(dun)。為滿(man)足(zu)全(quan)社會對水(shui)(shui)泥(ni)產(chan)品(pin)的需求(qiu)并(bing)低(di)成本實(shi)現全(quan)國(guo)(guo)“雙碳(tan)”目標(biao)，水(shui)(shui)泥(ni)行業碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)需逐步下(xia)降(jiang)。當前水(shui)(shui)泥(ni)行業碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)基(ji)本達(da)峰(feng)，但隨(sui)著國(guo)(guo)家基(ji)礎設施政策的波(bo)動，有望出(chu)現碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)的略微反彈。未來CO2排(pai)(pai)放(fang)總量下(xia)降(jiang)的幅(fu)度將(jiang)逐漸增大。2060年(nian)(nian)水(shui)(shui)泥(ni)行業CO2排(pai)(pai)放(fang)量應降(jiang)至0.3~1.6億(yi)噸(dun)。

水泥(ni)行業相應(ying)的(de)技術(shu)布局(ju)如圖11所示。熟料煅燒環(huan)節(jie)是水泥(ni)行業CO2排放產生的(de)主要環(huan)節(jie)，需加快淘汰落(luo)后(hou)產能(neng)，推(tui)廣(guang)先進(jin)技術(shu)。

具體來說，小(xiao)型新型干法窯等(deng)高(gao)耗能(neng)技術需在(zai)2030年前逐漸被(bei)淘汰，中型和(he)大型干法窯等(deng)技術需進行節(jie)能(neng)改造升級或效率(lv)(lv)提升，分別(bie)加(jia)裝高(gao)固(gu)氣懸浮預熱分解和(he)多通道燃煤技術，到(dao)2060年爭取達(da)到(dao)60%和(he)90%的改造率(lv)(lv)。

在熟料煅燒過程中，需充(chong)分(fen)利用(yong)預處理技術和(he)(he)能(neng)源二次循環使用(yong)技術，如預燒成窯爐技術和(he)(he)余(yu)(yu)熱(re)發電技術，這些技術的占比(bi)應(ying)逐年增(zeng)加，到2060年，預燒成窯爐技術和(he)(he)余(yu)(yu)熱(re)發電技術的占比(bi)分(fen)別達到40%和(he)(he)90%以上。

除推廣節能減排技(ji)術外，原料替代(dai)(dai)和(he)燃料替代(dai)(dai)等深度減排措施也(ye)需要發揮重(zhong)要作用，力爭到2060年分別達到80%和(he)35%以(yi)上(shang)的替代(dai)(dai)程度。CCUS技(ji)術在2030年后開始規(gui)模應(ying)用，逐(zhu)漸增大其(qi)應(ying)用程度，到2060年增至80%以(yi)上(shang)。加速推廣ERP（Enterprise Resource Planning，企業資源計劃）解決方案(an)，到2060年爭取實現50%以(yi)上(shang)的普及。

圖11 水泥行業技術布局(ju)情(qing)況

（四(si)）化工行業

未來關鍵化工產(chan)品(pin)(pin)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)將持(chi)續增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，致使碳減排面臨嚴(yan)峻挑戰。在(zai)經濟(ji)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)相對平穩的(de)(de)(de)中需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)情景(jing)下(xia)，2060年乙烯需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)將達(da)到6923萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)，而若經濟(ji)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)速(su)度(du)更高和(he)(he)更低時，則其需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)將分(fen)(fen)別為9617萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)和(he)(he)4880萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)左右。受未來產(chan)業結構中第一和(he)(he)第二產(chan)業占比逐(zhu)漸(jian)下(xia)降影響，合成氨需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)將總(zong)體(ti)呈(cheng)現下(xia)降趨勢(shi)，到2060年，在(zai)高、中、低需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)情景(jing)下(xia)將分(fen)(fen)別下(xia)降至2900萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)、2419萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)和(he)(he)2054萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)。電(dian)石(shi)(shi)和(he)(he)甲醇作(zuo)為重要(yao)的(de)(de)(de)大(da)宗基礎化工品(pin)(pin)且位于產(chan)業鏈的(de)(de)(de)上(shang)游，在(zai)經濟(ji)發展和(he)(he)社會(hui)經濟(ji)轉(zhuan)型的(de)(de)(de)雙重作(zuo)用(yong)下(xia)，其需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)將呈(cheng)現總(zong)量增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)、增(zeng)(zeng)(zeng)速(su)放緩的(de)(de)(de)趨勢(shi)。2060年時，甲醇需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)在(zai)0.985~1.32億噸(dun)(dun)(dun)，電(dian)石(shi)(shi)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)為4745~6371萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)。

以乙烯(xi)、合成氨、電石和(he)甲醇(chun)四(si)種(zhong)關(guan)鍵化(hua)(hua)工產品(pin)為(wei)例，其(qi)低(di)(di)碳(tan)轉型主要從(cong)以下(xia)幾(ji)個方(fang)面著重開展(zhan)：（1）優化(hua)(hua)生產方(fang)式，優先使用低(di)(di)能耗、低(di)(di)排放的(de)生產方(fang)式；（2）改善原(yuan)料結構，推(tui)(tui)動其(qi)輕質(zhi)化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)；（3）改進(jin)生產工藝(yi)，如(ru)推(tui)(tui)廣(guang)高(gao)能效技(ji)(ji)術(shu)(shu)，并加強對末(mo)端治理技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)使用；（4）引入突破(po)性技(ji)(ji)術(shu)(shu)，如(ru)生物質(zhi)轉化(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、基于(yu)低(di)(di)碳(tan)H2及CO2利用的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)等。通過這些(xie)途徑，合成氨應于(yu)“十四(si)五”初期碳(tan)排放達峰(feng)(feng)至2.6億(yi)噸(dun)左右(you)；電石、乙烯(xi)和(he)甲醇(chun)行業碳(tan)排放需分別(bie)于(yu)2030年前后、2030—2040年和(he)2030—2035年達峰(feng)(feng)，其(qi)峰(feng)(feng)值分別(bie)為(wei)0.96~1.04億(yi)噸(dun)、1.11~1.44億(yi)噸(dun)和(he)1.68~1.94億(yi)噸(dun)（圖(tu)12）。

圖12 關(guan)鍵化工產品未來(lai)碳排放路徑

為促進化工行業(ye)低(di)碳發(fa)展(zhan)，以乙烯、合成(cheng)氨、電(dian)石和甲醇四(si)種關鍵化工產品為代表，以高速轉型(xing)（長平臺(tai)期(qi)）情景為例(li)，提(ti)出其低(di)碳發(fa)展(zhan)路徑，如圖13所示。

對于電石(shi)生產，其原料制備工藝中CCS技術推(tui)廣率應在(zai)2047年(nian)(nian)前達(da)到50%，到2060年(nian)(nian)達(da)到80%以上；在(zai)電石(shi)制造工藝中，密(mi)閉式爐(lu)逐步替(ti)代(dai)內燃(ran)爐(lu)，2030年(nian)(nian)所(suo)占份額達(da)到95%，并于2040年(nian)(nian)前完成(cheng)全部替(ti)代(dai)。

合成氨生(sheng)產(chan)中，煤(mei)制(zhi)氨作為一種高排(pai)放的(de)(de)生(sheng)產(chan)方式(shi)，將逐步(bu)向(xiang)基于(yu)低(di)碳(tan)H2的(de)(de)生(sheng)產(chan)路線(xian)轉變，2060年突破性低(di)碳(tan)H2路線(xian)需(xu)對煤(mei)化(hua)工路線(xian)進(jin)行50%以上(shang)的(de)(de)替代(dai)。而在(zai)煤(mei)制(zhi)氨的(de)(de)生(sheng)產(chan)中，也存在(zai)著清(qing)潔技(ji)術替代(dai)，CCS技(ji)術在(zai)2050年時推廣(guang)率達到57%左右，至2060年實現全覆蓋。

甲(jia)醇(chun)(chun)生產(chan)(chan)方式較(jiao)為(wei)多樣，多種(zhong)方式融合發展(zhan)。煤化工路(lu)線在前期作為(wei)主要的(de)(de)生產(chan)(chan)源，但逐(zhu)漸被更清潔的(de)(de)生產(chan)(chan)方式所(suo)替代(dai)，其(qi)份額(e)在2047年左(zuo)右降至(zhi)50%以下；其(qi)中，煤化工生產(chan)(chan)路(lu)線中，CCS技(ji)術(shu)在2030年后開始(shi)推(tui)廣，至(zhi)2060年時實(shi)現對煤化工路(lu)線的(de)(de)100%應用。焦爐(lu)氣制(zhi)甲(jia)醇(chun)(chun)作為(wei)一(yi)種(zhong)循(xun)環經濟路(lu)線，其(qi)生產(chan)(chan)份額(e)逐(zhu)步增加，但在后期隨著(zhu)突破性(xing)技(ji)術(shu)的(de)(de)引入而呈現下降。

生物質路線(xian)和(he)CO2催化加(jia)氫路線(xian)2030年(nian)后逐步得到推(tui)廣，2060年(nian)時二(er)者所占(zhan)份額爭取達到25%和(he)30%。乙(yi)烯(xi)(xi)生產仍然以蒸汽裂解為主，但其原(yuan)料結構需要輕(qing)質化發(fa)展，輕(qing)烴和(he)乙(yi)烷原(yuan)料份額在(zai)2060年(nian)需增至50%和(he)35%左右。對于少量的(de)煤制烯(xi)(xi)烴，其在(zai)氣化環節(jie)將逐步加(jia)裝CCS，2060年(nian)達到65%以上；在(zai)甲醇(chun)制烯(xi)(xi)烴環節(jie)，將更多地采用新(xin)一代技術(shu)。

圖(tu)13 關鍵化工產(chan)品(pin)低碳技術發(fa)展路徑 （2020—2060年）

（五）建筑部門

建筑部門包括公共建筑和居民建筑。在建筑運行階段需要提供采暖、制冷、熱水、炊事、照明等能源服務，由此產生大量的直接碳排放和間接碳排放。未來隨著人均收入的增加以及人均建筑面積的增長，預計建筑部門運行階段的能源服務需求將由2020年的13.1億噸(dun)標準煤持續增長至2060年的26~31.6億(yi)噸標準煤。其中，居民部門能源服務需求由2020年的7.3億噸標準煤增長至2060年的11.5~14.6億噸標準煤。商業部門能源服務需求增速較居民部門更高，由2020年的5.8億噸標準煤增長至2060年的14.4~17億噸標準煤，增長1.5~1.9倍（圖14）。在滿足能源服務需求的前提下，為了低成本實現全國“雙碳”目標，居民建筑部門碳排放峰值需控制在14.8億噸CO2以內；商業建筑部門碳排放峰值不超過6.8億噸CO2；建筑部門累計CO2排放需在2027—2030年達峰，各種情景下，峰值不超過22億噸CO2。

圖(tu)14 建筑部門(men)碳排放(fang)路徑

在滿(man)足能(neng)(neng)源(yuan)服(fu)務(wu)需求的前提(ti)下，為了實現全國(guo)“雙碳”目標(biao)，同時考慮(lv)現實資源(yuan)約束、政策規劃、技術進步(bu)等，建(jian)筑部門(men)需加快(kuai)推(tui)廣清潔、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)設備，其中(zhong)，高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)供暖空(kong)調（國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)一(yi)級能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)制冷空(kong)調（國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)一(yi)級能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、熱(re)泵熱(re)水器、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)電(dian)(dian)(dian)炊具（熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率達90%）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)LED燈（相對效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率達白熾燈的14倍(bei)及(ji)以上）與其他高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)電(dian)(dian)(dian)器分別提(ti)供居民建(jian)筑供暖、制冷、熱(re)水、炊事、照明(ming)和電(dian)(dian)(dian)器服(fu)務(wu)的92%、100%、90%、81%、68%和100%，高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)供暖中(zhong)央空(kong)調（國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)一(yi)級能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)制冷中(zhong)央空(kong)調（國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)一(yi)級能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)熱(re)泵熱(re)水器（國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)一(yi)級能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)LED燈（相對效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率達白熾燈的14倍(bei)）與其他高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)電(dian)(dian)(dian)器分別提(ti)供商業建(jian)筑供暖、制冷、熱(re)水、照明(ming)和電(dian)(dian)(dian)器服(fu)務(wu)的64%、95%、92%、85%、85%。

（六）交通部門

本部(bu)分(fen)將(jiang)交通(tong)(tong)部(bu)門劃分(fen)為(wei)城(cheng)(cheng)市客(ke)(ke)(ke)(ke)運(yun)(yun)、城(cheng)(cheng)際客(ke)(ke)(ke)(ke)運(yun)(yun)和貨運(yun)(yun)三(san)個子(zi)部(bu)門。在(zai)不同(tong)的(de)社會經濟行為(wei)變(bian)化情景下，城(cheng)(cheng)市間客(ke)(ke)(ke)(ke)運(yun)(yun)需求(qiu)量(liang)將(jiang)在(zai)2050年達(da)到(dao)(dao)峰值，峰值為(wei)18.6~19.5萬(wan)(wan)(wan)億(yi)人公里(li)。到(dao)(dao)2060年城(cheng)(cheng)市間客(ke)(ke)(ke)(ke)運(yun)(yun)交通(tong)(tong)需求(qiu)預(yu)計達(da)到(dao)(dao)18.1~19.4萬(wan)(wan)(wan)億(yi)人公里(li)。城(cheng)(cheng)市客(ke)(ke)(ke)(ke)運(yun)(yun)周轉量(liang)將(jiang)呈(cheng)現持續(xu)上升(sheng)趨勢，到(dao)(dao)2060年預(yu)計將(jiang)達(da)到(dao)(dao)8.6萬(wan)(wan)(wan)億(yi)人公里(li)，是2020年城(cheng)(cheng)市客(ke)(ke)(ke)(ke)運(yun)(yun)量(liang)的(de)近三(san)倍(bei)。未(wei)來貨運(yun)(yun)周轉量(liang)將(jiang)在(zai)電子(zi)商務(wu)和經濟發展的(de)驅動下持續(xu)上漲，到(dao)(dao)2060年達(da)到(dao)(dao)34.9~53.6萬(wan)(wan)(wan)億(yi)噸公里(li)。

為了滿足(zu)全社(she)會交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通運輸服務(wu)需求并(bing)低成本實現全國碳中和目標，城市間客(ke)運交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通CO2排(pai)放(fang)(fang)量需在(zai)(zai)2035到2039年間達(da)峰(feng)(feng)(feng)(feng)，峰(feng)(feng)(feng)(feng)值(zhi)控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)5.6-6億(yi)(yi)噸CO2，但由于部分傳統技(ji)術難以被替代(dai)，到2060年將(jiang)仍可(ke)能(neng)存在(zai)(zai)0.8-3.2億(yi)(yi)噸的CO2排(pai)放(fang)(fang)。城市客(ke)運交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通CO2排(pai)放(fang)(fang)量需在(zai)(zai)“十(shi)四五(wu)(wu)”末或“十(shi)五(wu)(wu)五(wu)(wu)”初達(da)峰(feng)(feng)(feng)(feng)，峰(feng)(feng)(feng)(feng)值(zhi)控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)3.7億(yi)(yi)噸CO2左右。貨(huo)運交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通CO2排(pai)放(fang)(fang)量需在(zai)(zai)2035年前(qian)(qian)后達(da)峰(feng)(feng)(feng)(feng)，峰(feng)(feng)(feng)(feng)值(zhi)不超過(guo)12億(yi)(yi)噸CO2，到2060年仍可(ke)能(neng)存在(zai)(zai)1.1到6.3億(yi)(yi)噸的CO2排(pai)放(fang)(fang)。從(cong)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)通部門整體來看，需在(zai)(zai)2035年前(qian)(qian)后達(da)峰(feng)(feng)(feng)(feng)，峰(feng)(feng)(feng)(feng)值(zhi)約為17.8~22億(yi)(yi)噸CO2。相(xiang)關碳排(pai)放(fang)(fang)路徑(jing)如圖15所示。

圖15 交(jiao)通部門(men)碳排放變化趨(qu)勢

上述碳排放路(lu)徑(jing)下，各類運(yun)輸(shu)設備(bei)都(dou)應(ying)(ying)向(xiang)著燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)高效化、清潔化、電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)化的方向(xiang)發展（圖16）。對(dui)于城(cheng)市(shi)(shi)間客(ke)(ke)運(yun)而(er)(er)言，公(gong)路(lu)運(yun)輸(shu)中(zhong)的柴(chai)油(you)(you)客(ke)(ke)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)逐漸(jian)被電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)客(ke)(ke)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)替(ti)代(dai)，應(ying)(ying)在2040年(nian)退出(chu)市(shi)(shi)場(chang)；到(dao)(dao)2060年(nian)，電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)小汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)和(he)氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的滲透率(lv)應(ying)(ying)分(fen)別(bie)(bie)達到(dao)(dao)55%和(he)9%以(yi)上；到(dao)(dao)2050年(nian)鐵路(lu)客(ke)(ke)運(yun)應(ying)(ying)爭取實現(xian)100%電(dian)(dian)氣化；就航(hang)空(kong)客(ke)(ke)運(yun)而(er)(er)言，生(sheng)物(wu)航(hang)空(kong)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)應(ying)(ying)最晚(wan)于2025年(nian)進入(ru)航(hang)空(kong)市(shi)(shi)場(chang)，到(dao)(dao)2060年(nian)，至(zhi)少50%的航(hang)空(kong)運(yun)輸(shu)服務由生(sheng)物(wu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)飛(fei)機提供。對(dui)于城(cheng)市(shi)(shi)客(ke)(ke)運(yun)而(er)(er)言，應(ying)(ying)重(zhong)點推廣電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)私(si)家(jia)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)與出(chu)租車(che)(che)(che)(che)(che)(che)，到(dao)(dao)2060年(nian)滲透率(lv)應(ying)(ying)分(fen)別(bie)(bie)達到(dao)(dao)85%以(yi)上；柴(chai)油(you)(you)公(gong)交(jiao)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)應(ying)(ying)在2060年(nian)前全部淘(tao)汰，純電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)公(gong)交(jiao)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)2060年(nian)占(zhan)比應(ying)(ying)至(zhi)少達到(dao)(dao)95%；對(dui)于貨(huo)運(yun)交(jiao)通的技術布局，2020年(nian)貨(huo)運(yun)道路(lu)交(jiao)通使用的燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)以(yi)柴(chai)油(you)(you)和(he)汽油(you)(you)為主(zhu)，到(dao)(dao)2060年(nian)則主(zhu)要被電(dian)(dian)力和(he)氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)替(ti)代(dai)；輕型(xing)、中(zhong)型(xing)卡車(che)(che)(che)(che)(che)(che)到(dao)(dao)2060年(nian)以(yi)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)為主(zhu)；2030年(nian)逐步推廣氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)重(zhong)型(xing)卡車(che)(che)(che)(che)(che)(che)和(he)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)重(zhong)卡的規模化應(ying)(ying)用，到(dao)(dao)2060年(nian)滲透率(lv)應(ying)(ying)分(fen)別(bie)(bie)達到(dao)(dao)45%以(yi)上；2020年(nian)水路(lu)貨(huo)運(yun)以(yi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)油(you)(you)為主(zhu)要能源，2060年(nian)生(sheng)物(wu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)船舶(bo)應(ying)(ying)在水路(lu)貨(huo)運(yun)中(zhong)占(zhan)有重(zhong)要地(di)位。

圖16 交(jiao)通(tong)部門低(di)碳技術(shu)發(fa)展路(lu)徑

注：柱(zhu)子(zi)長度代(dai)表推廣比例，滿格為100%。

（七）電力行業

除(chu)了上述鋼(gang)鐵、水泥(ni)、化(hua)工(gong)（乙烯(xi)/甲醇/合成氨/電石等多種(zhong)關(guan)鍵產品）、有色(se)、建筑（居(ju)民/商業(ye)）、交通（城市/城際，客運/貨運）等重(zhong)點行(xing)業(ye)，C3IAM/NET模型(xing)還對一(yi)(yi)次能源(yuan)供應、熱(re)力、造紙、農(nong)業(ye)、其他工(gong)業(ye)等進行(xing)了詳細刻畫，此處不逐一(yi)(yi)介(jie)紹。

綜合(he)集成各個終(zhong)端行業的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力需(xu)求以及為了提供這(zhe)些(xie)電(dian)(dian)(dian)力需(xu)求電(dian)(dian)(dian)力行業產生的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力消耗，最終(zhong)得到全社會用(yong)電(dian)(dian)(dian)量變化曲線（如(ru)圖17所示）。結果表明(ming)，到2030年時(shi)，電(dian)(dian)(dian)力需(xu)求總(zong)量將達10.9~12.2萬億(yi)千(qian)瓦(wa)時(shi)，此后需(xu)求增速(su)有所下降；2050年后逐漸趨于平緩，至2060年總(zong)量達到12.0~21.5萬億(yi)千(qian)瓦(wa)時(shi)。從用(yong)電(dian)(dian)(dian)結構變化來看，貨運(yun)、客運(yun)和其(qi)他工業部(bu)門的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能替代深度發展(zhan)，是電(dian)(dian)(dian)力需(xu)求增長的(de)(de)主要來源，也是2060年用(yong)電(dian)(dian)(dian)占比較高的(de)(de)部(bu)門。

在(zai)(zai)持續增(zeng)長的(de)電(dian)力(li)需求下，電(dian)力(li)部門低碳轉型面臨更大挑戰(zhan)。電(dian)力(li)排(pai)放(fang)總量（不(bu)含終端行業自備電(dian)廠(chang)的(de)排(pai)放(fang)）需快(kuai)速進入平臺期，并在(zai)(zai)2027—2029年實(shi)現(xian)碳達(da)峰，峰值控制在(zai)(zai)45億(yi)噸CO2以下。2035年后進入深(shen)度(du)減排(pai)階(jie)段，并在(zai)(zai)2060年實(shi)現(xian)電(dian)力(li)近零排(pai)放(fang)（圖17）。

圖17 電力需(xu)(xu)求(qiu)及不同需(xu)(xu)求(qiu)模式下(xia)電力行(xing)業(ye)(ye)CO2排放(fang)路(lu)徑（不含(han)終端行(xing)業(ye)(ye)自備電廠排放(fang)）

為(wei)(wei)實現這一(yi)(yi)減(jian)排路徑，發電(dian)(dian)(dian)技術布(bu)局需(xu)(xu)(xu)持續優化，如圖18所(suo)示(shi)。在中等電(dian)(dian)(dian)力需(xu)(xu)(xu)求下，考慮低速(su)(su)、中速(su)(su)和高(gao)速(su)(su)電(dian)(dian)(dian)力轉型情(qing)況(kuang)，煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組總量(liang)控制在12億(yi)千(qian)(qian)瓦以(yi)內(nei)，并在2040年后加速(su)(su)退出(chu)，2060年保(bao)留2.4-3.6億(yi)千(qian)(qian)瓦裝(zhuang)機(ji)(ji)規(gui)模(mo)，配置(zhi)CCS作為(wei)(wei)靈活性調峰(feng)電(dian)(dian)(dian)源。電(dian)(dian)(dian)力CCS技術不可或缺，需(xu)(xu)(xu)在2030年后加快部署，2060年CO2捕集(ji)能力達(da)6.6-7.9億(yi)噸。天(tian)然氣發電(dian)(dian)(dian)作為(wei)(wei)清潔火電(dian)(dian)(dian)需(xu)(xu)(xu)快速(su)(su)發展，2060年約(yue)為(wei)(wei)2020年裝(zhuang)機(ji)(ji)規(gui)模(mo)的6倍。核電(dian)(dian)(dian)也需(xu)(xu)(xu)有序(xu)擴建(jian)，2030年達(da)1.2~1.4億(yi)千(qian)(qian)瓦，2060年進一(yi)(yi)步(bu)擴張至2.2-3.0億(yi)千(qian)(qian)瓦。風電(dian)(dian)(dian)和光伏裝(zhuang)機(ji)(ji)仍需(xu)(xu)(xu)加快建(jian)設，2030年分別達(da)到(dao)9.5-10.0億(yi)千(qian)(qian)瓦和11.7~13.2億(yi)千(qian)(qian)瓦，2060年分別達(da)27.8~37.3億(yi)千(qian)(qian)瓦和32.1~49.4億(yi)千(qian)(qian)瓦。

圖18 電力(li)行業未來裝機結構(gou)（中需求(qiu)模(mo)式(shi)）

三、碳達峰(feng)碳中和(he)時間表和(he)路線圖

根據上述結果(guo)，本文進(jin)一步提出實現(xian)中國2030年前碳達峰、2060年碳中和(he)的(de)時(shi)間表和(he)路線圖(tu)，為國家(jia)超前部署提供科學依據。具(ju)體見(jian)圖(tu)19所示(shi)。

圖19 重點行業碳(tan)達(da)峰碳(tan)中和(he)時間表(biao)和(he)路線圖

注：非電力(li)(li)行業的碳(tan)排(pai)放均包含電力(li)(li)熱力(li)(li)生產的間接排(pai)放。

1. 電力行業(ye)。建(jian)議電(dian)力行業(ye)在2029年前(qian)實(shi)(shi)現(xian)碳達峰，峰值不(bu)超過45億噸CO2，繼續擴大風電(dian)、太陽能發電(dian)的裝(zhuang)機容量，實(shi)(shi)現(xian)以新(xin)能源(yuan)為(wei)主體的新(xin)型電(dian)力系統(tong)建(jian)設，但同時保留一定比(bi)例的火電(dian)，并(bing)加裝(zhuang)CCS，用于(yu)靈活性調峰電(dian)源(yuan)和安(an)全保障，電(dian)力行業(ye)2060年前(qian)應實(shi)(shi)現(xian)近零排放。

2. 工業部門。建議鋼鐵(tie)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)和(he)(he)有色(se)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)在(zai)(zai)“十四五”期(qi)間達(da)峰(feng)(feng)，并盡早達(da)峰(feng)(feng)，化工(gong)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)爭(zheng)取在(zai)(zai)2030年前實現碳達(da)峰(feng)(feng)。鋼鐵(tie)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)CO2排(pai)放峰(feng)(feng)值不超過(guo)20億噸，鋁冶煉(lian)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)峰(feng)(feng)值控制在(zai)(zai)6.2億噸以內。鋼鐵(tie)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)短(duan)期(qi)主要加快(kuai)(kuai)(kuai)推(tui)進低碳燒結技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、高爐噴煤(mei)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、軋鋼加熱(re)爐蓄熱(re)式燃燒技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)等的(de)(de)改造升級，中長期(qi)主要依靠(kao)電(dian)弧爐煉(lian)鋼、氫能(neng)煉(lian)鋼和(he)(he)CCS技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)集成應用。水泥行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)短(duan)期(qi)應優先推(tui)廣(guang)先進節能(neng)減排(pai)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和(he)(he)能(neng)源綜合利(li)用技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，中長期(qi)加快(kuai)(kuai)(kuai)燃料(liao)替(ti)代(dai)、原料(liao)替(ti)代(dai)、CCS技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)等深度減排(pai)措(cuo)施的(de)(de)重點部(bu)署(shu)。鋁冶煉(lian)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)是有色(se)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)中碳排(pai)放最高的(de)(de)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)，未(wei)來應繼續推(tui)廣(guang)先進技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)并發展水電(dian)鋁合營模(mo)式，擴大再生(sheng)鋁替(ti)代(dai)原鋁規模(mo)。化工(gong)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)由于部(bu)分關鍵產(chan)(chan)品(pin)仍然面臨(lin)需求(qiu)快(kuai)(kuai)(kuai)速增(zeng)長的(de)(de)趨勢，應加快(kuai)(kuai)(kuai)發展輕(qing)質化原料(liao)、先進煤(mei)氣化技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、基于低碳制氫和(he)(he)CO2利(li)用的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、及(ji)CCS技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。

3. 民(min)生部門。建議建筑(zhu)和交(jiao)通(tong)(tong)等民生部門(men)(men)進一(yi)步加快(kuai)電氣化進程(cheng)，建筑(zhu)部門(men)(men)爭(zheng)取2030年前碳(tan)達(da)峰(feng)，峰(feng)值不(bu)超過22億噸CO2，交(jiao)通(tong)(tong)部門(men)(men)碳(tan)排放(fang)總(zong)量在(zai)“十五五”期間爭(zheng)取達(da)峰(feng)，峰(feng)值亦不(bu)超過22億噸CO2。建筑(zhu)部門(men)(men)應繼續(xu)提(ti)高(gao)采(cai)暖制冷(leng)效率，大(da)幅提(ti)升電氣化水平, 因地制宜發展(zhan)分布(bu)式能(neng)源；交(jiao)通(tong)(tong)部門(men)(men)應繼續(xu)優(you)先鐵路、水路運輸，發展(zhan)電動客(ke)/貨車(che)、氫燃(ran)料(liao)車(che)、生物燃(ran)料(liao)飛機和船(chuan)舶(bo)等先進技術。

4. 為加快推動各(ge)個行(xing)(xing)業順利實(shi)現低(di)碳(tan)技術和(he)(he)(he)(he)(he)措施的(de)實(shi)施，從而確(que)保全(quan)國碳(tan)達峰碳(tan)中(zhong)和(he)(he)(he)(he)(he)目標的(de)達成，需進(jin)一(yi)步確(que)立低(di)碳(tan)發展在國家法(fa)律法(fa)規和(he)(he)(he)(he)(he)重大決策部署(shu)中(zhong)的(de)地位，深度(du)推進(jin)各(ge)行(xing)(xing)業重點(dian)低(di)碳(tan)技術、儲能(neng)與(yu)CCS等技術的(de)科技創(chuang)新，加快突破性技術的(de)規模化(hua)應用，健(jian)全(quan)低(di)碳(tan)發展的(de)激(ji)勵機(ji)制(zhi)(zhi)，科學評估各(ge)地區能(neng)源(yuan)資源(yuan)潛力，結合(he)資源(yuan)稟賦，因地制(zhi)(zhi)宜，在碳(tan)排放總量和(he)(he)(he)(he)(he)強度(du)控制(zhi)(zhi)的(de)基礎上，制(zhi)(zhi)定各(ge)地區實(shi)現碳(tan)中(zhong)和(he)(he)(he)(he)(he)目標的(de)多(duo)能(neng)互補能(neng)源(yuan)長(chang)期戰略(lve)，從頂層設計(ji)和(he)(he)(he)(he)(he)體制(zhi)(zhi)機(ji)制(zhi)(zhi)上為安(an)全(quan)、低(di)成本降(jiang)碳(tan)提供科學支(zhi)撐(cheng)。

上述路線(xian)圖是基于魏一(yi)鳴教(jiao)授(shou)團隊自主設計構建(jian)的國(guo)家能源(yuan)技術模(mo)型（C3IAM/NET）研究得到，C3IAM/NET模(mo)型耦合了“能源(yuan)加工轉換—運輸配送—終端使用—末端回收(shou)治理”全(quan)過(guo)程、行業“原料(liao)—燃料(liao)—工藝—技術—產品/服務”全(quan)鏈條，實現了以需定產、供需聯動、技術經濟協(xie)同的復雜(za)系統建(jian)模(mo)。