魏一鳴教授團(tuan)隊發表了關于“中(zhong)(zhong)國(guo)碳達峰碳中(zhong)(zhong)和時間(jian)表與路線圖研(yan)究”的(de)(de)論(lun)文(wen)成果(guo)，這(zhe)是2021 年1月發布的(de)(de)《全球氣候治理策略及(ji)中(zhong)(zhong)國(guo)碳中(zhong)(zhong)和路徑(jing)》 展望(wang)報告(gao)的(de)(de)延續工(gong)作。現將論(lun)文(wen)主要(yao)學(xue)術觀點轉載如(ru)下：

一(yi)、碳達峰碳中和路徑

（一）碳排(pai)放(fang)總量(liang)

2020年(nian)全(quan)國能(neng)(neng)源相(xiang)關CO2排(pai)放(fang)(fang)約113億噸(dun)（含(han)工(gong)業(ye)過程(cheng)(cheng)排(pai)放(fang)(fang)），煤炭、石油(you)、天(tian)然氣對應碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)占(zhan)比(bi)分(fen)別(bie)為 66%，16%，6%（圖(tu)1），電力、鋼鐵、水泥、交(jiao)通(tong)等(deng)是(shi)重點排(pai)放(fang)(fang)部門。若(ruo)延續當前發展趨勢(shi)，全(quan)國碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)將長期(qi)維持在百億噸(dun)以上(shang)。為促(cu)進碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)中和目(mu)標達成，需在現有減(jian)(jian)排(pai)努力基礎上(shang)進一(yi)步開展能(neng)(neng)源系統低碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)轉型。考慮(lv)未(wei)來社(she)會經濟(ji)行為發展不(bu)確定性(xing)對終端產品需求的影響、能(neng)(neng)源系統各(ge)類先(xian)進技術的發展速度和碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)匯可用量的不(bu)確定性(xing)，圖(tu)2給出了實現中國“雙(shuang)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)”目(mu)標的多種排(pai)放(fang)(fang)路徑。2060年(nian)相(xiang)比(bi)于BAU情(qing)景需進一(yi)步減(jian)(jian)排(pai)80%以上(shang)，全(quan)國碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)需在2026—2029年(nian)間達峰，能(neng)(neng)源相(xiang)關CO2排(pai)放(fang)(fang)（含(han)工(gong)業(ye)過程(cheng)(cheng)排(pai)放(fang)(fang)）峰值為117~127億噸(dun)。

圖(tu)1 2020年全國碳(tan)流(liu)圖(tu)（含工業過程排放）

圖2 全國能(neng)源相關CO2排(pai)放路徑(jing)（含工業過程排(pai)放）

當社會經濟發展速度適中、2060年(nian)自然碳(tan)匯可用量僅(jin)為(wei)10億噸(dun)時（對應中需(xu)求-高(gao)速轉型情(qing)景），為(wei)低成(cheng)(cheng)本安(an)全實現碳(tan)中和目標，2060年(nian)能源系統(tong)相關CO2排(pai)放（含工業過程(cheng)排(pai)放）需(xu)降(jiang)(jiang)至(zhi)(zhi)(zhi)21億噸(dun)左右，電力(li)、鋼(gang)鐵、化工、交通等部門(men)將(jiang)是排(pai)放的(de)主(zhu)要來源，CCS技術需(xu)捕集(ji)CO2 11億噸(dun)以(yi)(yi)上（圖3a）。該情(qing)景下(xia)，2025—2035 年(nian)間為(wei)潛(qian)在平臺期，2028—2029年(nian)需(xu)實現碳(tan)達峰，峰值(zhi)約為(wei)122億噸(dun)CO2，2035—2050年(nian)進(jin)入下(xia)降(jiang)(jiang)期，年(nian)平均減排(pai)率需(xu)約4%，2050—2060年(nian)為(wei)加速下(xia)降(jiang)(jiang)期，年(nian)均減排(pai)率需(xu)提高(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)15%及(ji)以(yi)(yi)上。CCS將(jiang)成(cheng)(cheng)為(wei)中國在以(yi)(yi)煤為(wei)主(zhu)的(de)能源格局(ju)中實現大量CO2減排(pai)的(de)主(zhu)要措施之一，2030年(nian)前后開(kai)始大規模部署CCS，至(zhi)(zhi)(zhi)2060年(nian)累計捕集(ji)CO2排(pai)放240億噸(dun)以(yi)(yi)上。

為(wei)確保全國(guo)按時(shi)碳(tan)(tan)(tan)達(da)峰，重點行業(ye)(ye)部門的碳(tan)(tan)(tan)排放(fang)(fang)達(da)峰時(shi)間(jian)有所差異。其中，工(gong)業(ye)(ye)行業(ye)(ye)整(zheng)體(ti)碳(tan)(tan)(tan)排放(fang)(fang)（含(han)間(jian)接碳(tan)(tan)(tan)排放(fang)(fang)）需(xu)于(yu)2025年(nian)(nian)前(qian)(qian)后(hou)達(da)峰，峰值為(wei)80~86億噸，2060年(nian)(nian)下(xia)降至6~22億噸。具體(ti)來(lai)說，水泥行業(ye)(ye)碳(tan)(tan)(tan)排放(fang)(fang)基本已經達(da)峰，處于(yu)震蕩時(shi)期；鋼鐵(tie)和(he)鋁冶煉(lian)行業(ye)(ye)需(xu)在“十(shi)四(si)五”期間(jian)達(da)峰并盡(jin)早達(da)峰；建筑行業(ye)(ye)預期于(yu)2027—2030年(nian)(nian)間(jian)達(da)峰；電力行業(ye)(ye)和(he)關(guan)鍵化工(gong)品（乙(yi)烯、合(he)成氨、電石和(he)甲醇(chun)）碳(tan)(tan)(tan)排放(fang)(fang)需(xu)在2029年(nian)(nian)前(qian)(qian)后(hou)達(da)峰；熱力、交(jiao)通、農(nong)業(ye)(ye)以及其他工(gong)業(ye)(ye)行業(ye)(ye)達(da)峰時(shi)間(jian)相對較晚，但(dan)不能晚于(yu)2035年(nian)(nian)。具體(ti)達(da)峰時(shi)間(jian)和(he)路徑見圖(tu)3b。

圖(tu)3 2020—2060年各行業CO2排放(fang)路徑（以中需求—高速(su)轉型—長平(ping)臺(tai)期(qi)情景(jing)為例）

注：圖3a中(zhong)終(zhong)端行業(ye)或部門的(de)碳排(pai)放不包含電(dian)力熱力生產(chan)的(de)間接(jie)碳排(pai)放，圖3b中(zhong)終(zhong)端行業(ye)或部門的(de)排(pai)放路徑和達峰時間是涵蓋(gai)電(dian)力熱力間接(jie)排(pai)放的(de)結(jie)果；化工產(chan)品主要包括乙烯、合成(cheng)氨、電(dian)石、甲(jia)醇）

（二）碳(tan)排放(fang)強(qiang)度

為實現(xian)“雙碳(tan)(tan)(tan)”目標，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)單(dan)(dan)位(wei)(wei)GDP二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)需(xu)快速(su)下降。圖3展(zhan)示了中(zhong)國(guo)(guo)(guo)與主要發達國(guo)(guo)(guo)家單(dan)(dan)位(wei)(wei)GDP二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)量的對比情(qing)況(kuang)。目前，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)單(dan)(dan)位(wei)(wei)GDP二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)水(shui)平較(jiao)高（2020年(nian)約為0.77噸/千美(mei)元），依照圖3中(zhong)提出的碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和路徑，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)單(dan)(dan)位(wei)(wei)GDP二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)將(jiang)于2040—2050年(nian)間降至與主要發達國(guo)(guo)(guo)家當前水(shui)平相當；2060年(nian)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)單(dan)(dan)位(wei)(wei)GDP二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)僅為2020年(nian)的2%左右，全社(she)會(hui)整體將(jiang)進(jin)入(ru)低碳(tan)(tan)(tan)發展(zhan)模式(shi)，2020—2060年(nian)單(dan)(dan)位(wei)(wei)GDP二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)年(nian)均下降速(su)度需(xu)達到9%以上。

圖4 中國與主(zhu)要發達國家(jia)單位GDP二(er)氧化碳排放量對比（2015年(nian)不變價(jia)）

（以中需求—高速轉型—長平臺期情景為(wei)例(li)）

（三）能源結(jie)構

“雙碳(tan)”目標下(xia)(xia)全行業能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結(jie)構需加快轉(zhuan)型（見圖(tu)5），非(fei)化石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結(jie)構中(zhong)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)重應顯著提(ti)高，2025年(nian)達(da)到21%，并于2030年(nian)超過25%，到2060年(nian)非(fei)化石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費(fei)中(zhong)的(de)(de)(de)占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)超過80%。煤(mei)炭在(zai)(zai)(zai)一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)中(zhong)的(de)(de)(de)占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)穩(wen)步下(xia)(xia)降(jiang)，但在(zai)(zai)(zai)很長時期(qi)內中(zhong)國將仍(reng)是以煤(mei)為(wei)主的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)格(ge)局，2030年(nian)煤(mei)炭占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)不低于44%，2060年(nian)煤(mei)炭仍(reng)將為(wei)保(bao)障能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安(an)全發(fa)揮重要(yao)作用。2025年(nian)前(qian)石油在(zai)(zai)(zai)一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)中(zhong)的(de)(de)(de)占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)穩(wen)中(zhong)有升，隨后開始逐步下(xia)(xia)降(jiang)，2025—2060年(nian)間平均(jun)每年(nian)下(xia)(xia)降(jiang)率約3%。天然氣占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)呈現出(chu)先(xian)增(zeng)長后下(xia)(xia)降(jiang)的(de)(de)(de)趨勢，天然氣的(de)(de)(de)消費(fei)比(bi)(bi)重在(zai)(zai)(zai)2035年(nian)達(da)到12%左(zuo)右(you)，并一(yi)直保(bao)持到2050年(nian)，此后隨著可再(zai)生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)術和儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)術的(de)(de)(de)成熟及高比(bi)(bi)例應用，天然氣消費(fei)占(zhan)(zhan)比(bi)(bi)將回(hui)落至7%左(zuo)右(you)。

圖5 一次能源消費結構（中需求—高速轉(zhuan)型(xing)—長平臺期(qi)情景(jing)）

（四）終端電氣化水平

碳中(zhong)和(he)目標將(jiang)促使終端電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)進(jin)(jin)程(cheng)不斷推進(jin)(jin)，按(an)照國(guo)家能(neng)源(yuan)局公布(bu)口徑，以中(zhong)需(xu)(xu)求—高速(su)轉(zhuan)型—長平(ping)(ping)(ping)臺期(qi)情景為例（圖6），2030年(nian)終端電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)率約(yue)為34%，并于(yu)2060年(nian)達(da)(da)到(dao)(dao)77%以上。分部(bu)門(men)(men)來看，建筑部(bu)門(men)(men)設備的電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)推進(jin)(jin)易于(yu)其他部(bu)門(men)(men)，因而其電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)水(shui)平(ping)(ping)(ping)整體高于(yu)其他部(bu)門(men)(men)，2020—2060年(nian)間年(nian)均電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)增長率為2%， 2060年(nian)建筑部(bu)門(men)(men)電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)水(shui)平(ping)(ping)(ping)需(xu)(xu)達(da)(da)到(dao)(dao)90%。工業部(bu)門(men)(men)是耗電(dian)(dian)量最大(da)的部(bu)門(men)(men)，因而其電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)發展水(shui)平(ping)(ping)(ping)對終端部(bu)門(men)(men)整體的電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)水(shui)平(ping)(ping)(ping)影響較(jiao)大(da)，2060年(nian)電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)率需(xu)(xu)達(da)(da)到(dao)(dao)73%以上；交通部(bu)門(men)(men)2040年(nian)前的電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)進(jin)(jin)程(cheng)較(jiao)為緩慢，其電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)推廣主(zhu)要集中(zhong)于(yu)短途客(ke)運交通，2040年(nian)后城際客(ke)運交通和(he)貨(huo)運交通電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)開始(shi)重點發力，帶動整體交通部(bu)門(men)(men)電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)(hua)水(shui)平(ping)(ping)(ping)快速(su)增長，并于(yu)2060年(nian)達(da)(da)到(dao)(dao)84%。

圖6 全國及(ji)分部門(men)終端電氣化(hua)率(lv)

(中需求—高速轉型(xing)—長平臺期(qi)情景)

二(er)、行業行動方案

全國“雙(shuang)碳”目標的(de)實現，是各個行業合(he)作轉型的(de)結果。下(xia)面(mian)對鋼鐵、水泥、化(hua)工(gong)、有色(se)、建筑、交(jiao)通、電力等重點(dian)行業在滿足其(qi)未(wei)來(lai)產品和服務供給需求前提下(xia)的(de)低碳轉型行動進行分(fen)別介(jie)紹。

（一）鋼鐵行業(ye)

從鋼(gang)(gang)材消(xiao)費量(liang)的(de)變化(hua)來看，鋼(gang)(gang)材需(xu)求將(jiang)于2023—2025年間達峰，峰值(zhi)(zhi)在(zai)11.8~12.0億(yi)噸。達到(dao)(dao)消(xiao)費峰值(zhi)(zhi)后，鋼(gang)(gang)材消(xiao)費量(liang)將(jiang)在(zai)其后30年左右的(de)時間內(nei)逐(zhu)漸下降。伴隨鋼(gang)(gang)產品(pin)需(xu)求變化(hua)和全(quan)國碳中(zhong)和目(mu)標的(de)約束(shu)，鋼(gang)(gang)鐵行(xing)業的(de)碳排(pai)(pai)放(fang)量(liang)總體呈現下降趨勢(shi)（圖7）。鋼(gang)(gang)鐵行(xing)業CO2排(pai)(pai)放(fang)需(xu)在(zai)“十(shi)四五”中(zhong)期達到(dao)(dao)峰值(zhi)(zhi)（19.3~20.0億(yi)噸），并(bing)盡早達峰，2028年前為潛在(zai)平臺期。由于鋼(gang)(gang)鐵行(xing)業存在(zai)部分(fen)碳排(pai)(pai)放(fang)難以(yi)避免，在(zai)全(quan)面實(shi)施節能技(ji)術(shu)改造升級、持續推廣短流程煉鋼(gang)(gang)、加快二氧化(hua)碳回收(shou)利(li)用(yong)、加大突破性深(shen)度(du)減排(pai)(pai)技(ji)術(shu)研發(fa)和應(ying)用(yong)等減排(pai)(pai)措(cuo)施作用(yong)下，2060年中(zhong)國鋼(gang)(gang)鐵行(xing)業產生的(de)CO2排(pai)(pai)放(fang)預計在(zai)2.7~5.6億(yi)噸，難以(yi)實(shi)現行(xing)業的(de)零排(pai)(pai)放(fang)。

圖(tu)7 鋼鐵行業CO2排放量預測（2020—2060年）

上(shang)(shang)述碳排放路徑對應的技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術部署方案如圖(tu)8所示。短期內，高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)噴煤技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術、轉爐(lu)(lu)(lu)負能煉鋼(gang)(gang)及軋(ya)鋼(gang)(gang)加熱爐(lu)(lu)(lu)蓄熱式燃燒(shao)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術節(jie)能效果顯著，2030年(nian)(nian)(nian)市場(chang)(chang)占(zhan)(zhan)比(bi)需(xu)分別(bie)增至81%、75%和74%，同時(shi)鋼(gang)(gang)鐵(tie)行業各環(huan)節(jie)余能回收發電技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術也需(xu)在(zai)2030年(nian)(nian)(nian)實現60%~80%滲(shen)透。長期來看，電弧(hu)爐(lu)(lu)(lu)占(zhan)(zhan)比(bi)需(xu)顯著提升。2030年(nian)(nian)(nian)，高(gao)(gao)速轉型情景(jing)下電弧(hu)爐(lu)(lu)(lu)鋼(gang)(gang)占(zhan)(zhan)粗鋼(gang)(gang)比(bi)重應達(da)到13%以(yi)上(shang)(shang)，2050年(nian)(nian)(nian)達(da)到30%，2060年(nian)(nian)(nian)快(kuai)速增至60%以(yi)上(shang)(shang)。氫冶(ye)金、薄(bo)板坯連鑄技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術、無頭(tou)軋(ya)制等先進工藝技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術在(zai)中后(hou)期需(xu)加快(kuai)普及。2040年(nian)(nian)(nian)高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)富氫還(huan)原技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術在(zai)煉鐵(tie)工藝中得到初步發展，市場(chang)(chang)推廣率占(zhan)(zhan)比(bi)約為(wei)12.9%，2060年(nian)(nian)(nian)成為(wei)煉鐵(tie)環(huan)節(jie)主流技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術（70.0%）。薄(bo)板坯連鑄和無頭(tou)軋(ya)制技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術取代傳統的軋(ya)制環(huan)節(jie)，2060年(nian)(nian)(nian)市場(chang)(chang)占(zhan)(zhan)有率分別(bie)達(da)到10%和32%以(yi)上(shang)(shang)。2030年(nian)(nian)(nian)后(hou)，焦爐(lu)(lu)(lu)和高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)-轉爐(lu)(lu)(lu)過程將會(hui)逐步發展CCS，力爭2060年(nian)(nian)(nian)CCS的加裝比(bi)例達(da)到60%以(yi)上(shang)(shang)。

圖8 鋼鐵行業低(di)碳技術(shu)市(shi)場占(zhan)有率(lv)（2020—2060年）

（二）鋁冶煉行(xing)業

鋁(lv)冶煉行(xing)業可以(yi)(yi)分為(wei)原鋁(lv)冶煉和(he)再(zai)生鋁(lv)冶煉。再(zai)生鋁(lv)行(xing)業未來將大力發展，2040年(nian)前后，再(zai)生鋁(lv)產量(liang)達到2 700萬(wan)噸(dun)(dun)，此后將占主導地位。原鋁(lv)產量(liang)在(zai)2025年(nian)達峰后由于再(zai)生鋁(lv)的替代而逐(zhu)漸減少，峰值約為(wei)5 040萬(wan)噸(dun)(dun)。為(wei)滿足社會對鋁(lv)產品(pin)的需(xu)求并低成本實現(xian)全(quan)國“雙碳(tan)(tan)”目(mu)標(biao)，鋁(lv)冶煉行(xing)業需(xu)在(zai)2025年(nian)左右實現(xian)碳(tan)(tan)達峰，峰值不超過6.2億噸(dun)(dun)CO2，2060年(nian)CO2排放量(liang)需(xu)降至1億噸(dun)(dun)以(yi)(yi)下(xia)（圖9）。

圖9 原鋁行業未來CO2排放路徑（2020—2060年(nian)）

上述碳排放(fang)路徑對應(ying)的(de)重點技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)發(fa)(fa)展路徑如圖10所示。在(zai)氧化鋁(lv)精煉(lian)(lian)環(huan)節，應(ying)大(da)力推(tui)廣(guang)(guang)一(yi)段棒磨(mo)二段球磨(mo)-旋流分級技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和強化溶出技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，2060年(nian)(nian)(nian)實現100%普及(ji)，此(ci)外，多(duo)效管式降(jiang)膜蒸發(fa)(fa)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)也應(ying)得到(dao)(dao)廣(guang)(guang)泛推(tui)廣(guang)(guang)，尤其(qi)是以三水礦石為原料的(de)七效管式降(jiang)膜蒸發(fa)(fa)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，到(dao)(dao)2060年(nian)(nian)(nian)應(ying)推(tui)廣(guang)(guang)至64%以上。在(zai)陽極制備環(huan)節中，先(xian)進(jin)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)為大(da)型(xing)(xing)高(gao)效陽極焙燒(shao)爐系統(tong)控制節能技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，此(ci)項技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)節能效果顯著，到(dao)(dao)2060年(nian)(nian)(nian)，該技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)使陽極制備環(huan)節節約能源150萬噸標準煤，普及(ji)率(lv)應(ying)達到(dao)(dao)75%。對于大(da)型(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)，目前(qian)主流槽(cao)(cao)型(xing)(xing)為300~400千(qian)(qian)安(an)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)，為了提高(gao)能效，電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)的(de)大(da)型(xing)(xing)化是未來鋁(lv)冶(ye)煉(lian)(lian)行業長期關注和發(fa)(fa)展的(de)重點，到(dao)(dao)2050年(nian)(nian)(nian)，應(ying)實現小型(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)逐漸被淘(tao)汰，全部電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)大(da)于500千(qian)(qian)安(an)，到(dao)(dao)2060年(nian)(nian)(nian)600千(qian)(qian)安(an)槽(cao)(cao)型(xing)(xing)推(tui)廣(guang)(guang)率(lv)爭取達到(dao)(dao)70%以上。在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)鋁(lv)環(huan)節中，到(dao)(dao)2060年(nian)(nian)(nian)，鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)新型(xing)(xing)焦粒(li)焙燒(shao)啟動技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、低(di)溫(wen)低(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)結(jie)構優化技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、低(di)溫(wen)低(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)工藝用導氣(qi)式陽極技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)“全息”操作(zuo)及(ji)控制技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、預焙鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)電(dian)(dian)(dian)(dian)流強化與高(gao)效節能綜合技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)等先(xian)進(jin)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)預計累(lei)計節電(dian)(dian)(dian)(dian)約8 000億千(qian)(qian)瓦時，這幾(ji)項技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)到(dao)(dao)2060年(nian)(nian)(nian)的(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)普及(ji)率(lv)應(ying)達到(dao)(dao)100%、45%、45%、58%、43%。除(chu)推(tui)廣(guang)(guang)上述重點先(xian)進(jin)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)外，鋁(lv)冶(ye)煉(lian)(lian)行業應(ying)加快發(fa)(fa)展水電(dian)(dian)(dian)(dian)鋁(lv)合營模式以及(ji)再生鋁(lv)工藝，加快低(di)碳轉型(xing)(xing)進(jin)程(cheng)。

圖10 鋁行業關鍵(jian)技(ji)術發展(zhan)變化

（三）水泥(ni)行業(ye)

中國水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥需(xu)(xu)求量已經過了快速增(zeng)長期(qi)(qi)，總(zong)體來看，當前基(ji)(ji)本(ben)達峰(feng)，處于震蕩(dang)期(qi)(qi)。到2060年(nian)，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥產(chan)品(pin)(pin)需(xu)(xu)求量約為5.5~11.1億噸(dun)。為滿足全社(she)會(hui)對水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥產(chan)品(pin)(pin)的(de)需(xu)(xu)求并(bing)低成本(ben)實現全國“雙碳(tan)(tan)”目(mu)標，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥行(xing)業(ye)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)需(xu)(xu)逐步下降(jiang)。當前水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥行(xing)業(ye)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)基(ji)(ji)本(ben)達峰(feng)，但隨著(zhu)國家基(ji)(ji)礎設施(shi)政策的(de)波動，有望出現碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)的(de)略微反彈。未來CO2排(pai)放(fang)總(zong)量下降(jiang)的(de)幅度將逐漸增(zeng)大。2060年(nian)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥行(xing)業(ye)CO2排(pai)放(fang)量應降(jiang)至0.3~1.6億噸(dun)。

水(shui)(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)相(xiang)應(ying)的技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)布局(ju)如圖11所(suo)示。熟料(liao)煅(duan)燒環節(jie)是(shi)水(shui)(shui)泥(ni)行(xing)(xing)業(ye)(ye)CO2排放(fang)產生的主要(yao)環節(jie)，需(xu)(xu)加快淘(tao)汰落后產能(neng)(neng)，推廣(guang)先進技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。具體來說，小型(xing)(xing)新(xin)型(xing)(xing)干(gan)法(fa)窯(yao)等高(gao)耗能(neng)(neng)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)需(xu)(xu)在(zai)2030年前逐漸被淘(tao)汰，中(zhong)型(xing)(xing)和(he)(he)(he)大(da)型(xing)(xing)干(gan)法(fa)窯(yao)等技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)需(xu)(xu)進行(xing)(xing)節(jie)能(neng)(neng)改(gai)造(zao)升級或效率提升，分(fen)別(bie)加裝高(gao)固氣懸(xuan)浮預熱(re)(re)分(fen)解和(he)(he)(he)多通道燃煤技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，到(dao)(dao)2060年爭取達到(dao)(dao)60%和(he)(he)(he)90%的改(gai)造(zao)率。在(zai)熟料(liao)煅(duan)燒過程(cheng)中(zhong)，需(xu)(xu)充分(fen)利用預處理技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)(he)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)二次循環使(shi)用技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，如預燒成窯(yao)爐技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)(he)余熱(re)(re)發電技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，這些技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的占比應(ying)逐年增(zeng)加，到(dao)(dao)2060年，預燒成窯(yao)爐技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)(he)余熱(re)(re)發電技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的占比分(fen)別(bie)達到(dao)(dao)40%和(he)(he)(he)90%以(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)。除推廣(guang)節(jie)能(neng)(neng)減排技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)外，原料(liao)替(ti)(ti)代和(he)(he)(he)燃料(liao)替(ti)(ti)代等深度減排措施也需(xu)(xu)要(yao)發揮重要(yao)作用，力(li)爭到(dao)(dao)2060年分(fen)別(bie)達到(dao)(dao)80%和(he)(he)(he)35%以(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)的替(ti)(ti)代程(cheng)度。CCUS技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)在(zai)2030年后開始規模應(ying)用，逐漸增(zeng)大(da)其(qi)應(ying)用程(cheng)度，到(dao)(dao)2060年增(zeng)至80%以(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)。加速推廣(guang)ERP（Enterprise Resource Planning，企業(ye)(ye)資源(yuan)(yuan)計劃）解決(jue)方案，到(dao)(dao)2060年爭取實現50%以(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)的普及(ji)。

圖11 水泥行業技(ji)術布(bu)局情況

（四）化工(gong)行業

未來關鍵化工產(chan)品需(xu)求(qiu)將(jiang)持(chi)續(xu)增(zeng)(zeng)加，致使碳減排面臨嚴峻挑戰。在(zai)經(jing)濟(ji)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)相(xiang)對平穩(wen)的(de)(de)中(zhong)需(xu)求(qiu)情景下(xia)，2060年(nian)乙烯(xi)需(xu)求(qiu)將(jiang)達到(dao)(dao)6923萬(wan)噸，而若經(jing)濟(ji)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)速度更高和(he)更低時，則(ze)其需(xu)求(qiu)將(jiang)分(fen)別(bie)為(wei)9617萬(wan)噸和(he)4880萬(wan)噸左(zuo)右。受未來產(chan)業結構中(zhong)第(di)一和(he)第(di)二(er)產(chan)業占(zhan)比逐漸(jian)下(xia)降(jiang)影響(xiang)，合成氨(an)需(xu)求(qiu)將(jiang)總體(ti)呈(cheng)(cheng)現(xian)(xian)下(xia)降(jiang)趨勢，到(dao)(dao)2060年(nian)，在(zai)高、中(zhong)、低需(xu)求(qiu)情景下(xia)將(jiang)分(fen)別(bie)下(xia)降(jiang)至2900萬(wan)噸、2419萬(wan)噸和(he)2054萬(wan)噸。電(dian)石和(he)甲醇(chun)作(zuo)為(wei)重要(yao)的(de)(de)大(da)宗基(ji)礎(chu)化工品且位于產(chan)業鏈(lian)的(de)(de)上游，在(zai)經(jing)濟(ji)發展(zhan)和(he)社會經(jing)濟(ji)轉型的(de)(de)雙(shuang)重作(zuo)用(yong)下(xia)，其需(xu)求(qiu)將(jiang)呈(cheng)(cheng)現(xian)(xian)總量增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)、增(zeng)(zeng)速放(fang)緩的(de)(de)趨勢。2060年(nian)時，甲醇(chun)需(xu)求(qiu)在(zai)0.985~1.32億噸，電(dian)石需(xu)求(qiu)為(wei)4745~6371萬(wan)噸。

以乙烯、合(he)成(cheng)氨(an)、電石和(he)甲(jia)醇四(si)種關(guan)鍵化工產(chan)品(pin)為例(li)，其低(di)碳(tan)轉型主要從以下幾個(ge)方面著重開展(zhan)：（1）優化生(sheng)(sheng)產(chan)方式(shi)，優先(xian)使用(yong)低(di)能(neng)耗、低(di)排放(fang)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)方式(shi)；（2）改(gai)善原(yuan)料(liao)結構，推動(dong)其輕(qing)質化發展(zhan)；（3）改(gai)進生(sheng)(sheng)產(chan)工藝，如(ru)(ru)推廣高(gao)能(neng)效技(ji)(ji)術，并加強對末端治理(li)技(ji)(ji)術的(de)使用(yong)；（4）引入突破性(xing)技(ji)(ji)術，如(ru)(ru)生(sheng)(sheng)物質轉化技(ji)(ji)術、基于低(di)碳(tan)H2及(ji)CO2利用(yong)的(de)技(ji)(ji)術等。通過(guo)這些途(tu)徑，合(he)成(cheng)氨(an)應于“十四(si)五”初期碳(tan)排放(fang)達峰至(zhi)2.6億噸左右；電石、乙烯和(he)甲(jia)醇行業(ye)碳(tan)排放(fang)需分別于2030年(nian)前后(hou)、2030—2040年(nian)和(he)2030—2035年(nian)達峰，其峰值分別為0.96~1.04億噸、1.11~1.44億噸和(he)1.68~1.94億噸（圖(tu)12）。

圖12 關鍵(jian)化工(gong)產品未來碳排放路徑

為促進化(hua)(hua)(hua)工行業低(di)碳發展，以(yi)(yi)(yi)(yi)乙(yi)烯、合(he)(he)成氨(an)、電石和(he)甲(jia)醇(chun)(chun)四種(zhong)關鍵化(hua)(hua)(hua)工產(chan)(chan)(chan)品為代(dai)(dai)(dai)表，以(yi)(yi)(yi)(yi)高(gao)速轉(zhuan)(zhuan)型（長平臺期）情景為例，提出其(qi)低(di)碳發展路(lu)(lu)(lu)徑(jing)，如圖13所(suo)示。對(dui)(dui)(dui)于電石生(sheng)產(chan)(chan)(chan)，其(qi)原料(liao)制(zhi)(zhi)備工藝中(zhong)CCS技(ji)術(shu)(shu)推(tui)廣(guang)(guang)率應在(zai)2047年(nian)(nian)(nian)前達(da)(da)到(dao)(dao)50%，到(dao)(dao)2060年(nian)(nian)(nian)達(da)(da)到(dao)(dao)80%以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)；在(zai)電石制(zhi)(zhi)造工藝中(zhong)，密閉式爐逐(zhu)步(bu)(bu)替(ti)代(dai)(dai)(dai)內(nei)燃(ran)爐，2030年(nian)(nian)(nian)所(suo)占(zhan)份(fen)額(e)(e)達(da)(da)到(dao)(dao)95%，并于2040年(nian)(nian)(nian)前完成全(quan)部替(ti)代(dai)(dai)(dai)。合(he)(he)成氨(an)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)中(zhong)，煤制(zhi)(zhi)氨(an)作(zuo)為一種(zhong)高(gao)排放的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)方(fang)(fang)式，將逐(zhu)步(bu)(bu)向基于低(di)碳H2的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)路(lu)(lu)(lu)線(xian)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)，2060年(nian)(nian)(nian)突破性低(di)碳H2路(lu)(lu)(lu)線(xian)需對(dui)(dui)(dui)煤化(hua)(hua)(hua)工路(lu)(lu)(lu)線(xian)進行50%以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)替(ti)代(dai)(dai)(dai)。而在(zai)煤制(zhi)(zhi)氨(an)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)中(zhong)，也存在(zai)著(zhu)清潔技(ji)術(shu)(shu)替(ti)代(dai)(dai)(dai)，CCS技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2050年(nian)(nian)(nian)時推(tui)廣(guang)(guang)率達(da)(da)到(dao)(dao)57%左(zuo)右(you)，至(zhi)(zhi)2060年(nian)(nian)(nian)實現全(quan)覆蓋。甲(jia)醇(chun)(chun)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)方(fang)(fang)式較為多(duo)(duo)樣，多(duo)(duo)種(zhong)方(fang)(fang)式融合(he)(he)發展。煤化(hua)(hua)(hua)工路(lu)(lu)(lu)線(xian)在(zai)前期作(zuo)為主要(yao)(yao)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)源，但逐(zhu)漸被更清潔的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)方(fang)(fang)式所(suo)替(ti)代(dai)(dai)(dai)，其(qi)份(fen)額(e)(e)在(zai)2047年(nian)(nian)(nian)左(zuo)右(you)降至(zhi)(zhi)50%以(yi)(yi)(yi)(yi)下；其(qi)中(zhong)，煤化(hua)(hua)(hua)工生(sheng)產(chan)(chan)(chan)路(lu)(lu)(lu)線(xian)中(zhong)，CCS技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2030年(nian)(nian)(nian)后開始推(tui)廣(guang)(guang)，至(zhi)(zhi)2060年(nian)(nian)(nian)時實現對(dui)(dui)(dui)煤化(hua)(hua)(hua)工路(lu)(lu)(lu)線(xian)的(de)(de)100%應用。焦爐氣(qi)制(zhi)(zhi)甲(jia)醇(chun)(chun)作(zuo)為一種(zhong)循環經濟路(lu)(lu)(lu)線(xian)，其(qi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)份(fen)額(e)(e)逐(zhu)步(bu)(bu)增加，但在(zai)后期隨著(zhu)突破性技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)引入而呈現下降。生(sheng)物質(zhi)路(lu)(lu)(lu)線(xian)和(he)CO2催化(hua)(hua)(hua)加氫(qing)路(lu)(lu)(lu)線(xian)2030年(nian)(nian)(nian)后逐(zhu)步(bu)(bu)得到(dao)(dao)推(tui)廣(guang)(guang)，2060年(nian)(nian)(nian)時二者所(suo)占(zhan)份(fen)額(e)(e)爭(zheng)取達(da)(da)到(dao)(dao)25%和(he)30%。乙(yi)烯生(sheng)產(chan)(chan)(chan)仍然以(yi)(yi)(yi)(yi)蒸汽(qi)裂(lie)解為主，但其(qi)原料(liao)結構需要(yao)(yao)輕質(zhi)化(hua)(hua)(hua)發展，輕烴和(he)乙(yi)烷(wan)原料(liao)份(fen)額(e)(e)在(zai)2060年(nian)(nian)(nian)需增至(zhi)(zhi)50%和(he)35%左(zuo)右(you)。對(dui)(dui)(dui)于少(shao)量的(de)(de)煤制(zhi)(zhi)烯烴，其(qi)在(zai)氣(qi)化(hua)(hua)(hua)環節將逐(zhu)步(bu)(bu)加裝CCS，2060年(nian)(nian)(nian)達(da)(da)到(dao)(dao)65%以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)；在(zai)甲(jia)醇(chun)(chun)制(zhi)(zhi)烯烴環節，將更多(duo)(duo)地采用新一代(dai)(dai)(dai)技(ji)術(shu)(shu)。

圖13 關鍵化工產(chan)品低(di)碳(tan)技術發展路(lu)徑 （2020—2060年）

（五）建(jian)筑部(bu)門

建(jian)筑部(bu)(bu)門(men)(men)(men)包括公共建(jian)筑和居民(min)(min)建(jian)筑。在建(jian)筑運行(xing)階(jie)段需(xu)(xu)(xu)要提供采暖(nuan)、制(zhi)冷、熱水、炊事、照明(ming)等能(neng)源(yuan)服務(wu)(wu)，由(you)此(ci)產生(sheng)大量(liang)的(de)(de)(de)直接碳排(pai)(pai)放和間接碳排(pai)(pai)放。未來隨著人(ren)均(jun)收入的(de)(de)(de)增(zeng)加以(yi)及人(ren)均(jun)建(jian)筑面積的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)，預計建(jian)筑部(bu)(bu)門(men)(men)(men)運行(xing)階(jie)段的(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)服務(wu)(wu)需(xu)(xu)(xu)求將(jiang)由(you)2020年(nian)的(de)(de)(de)13.1億噸(dun)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)煤(mei)持續增(zeng)長(chang)至(zhi)2060年(nian)的(de)(de)(de)26~31.6億噸(dun)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)煤(mei)。其中，居民(min)(min)部(bu)(bu)門(men)(men)(men)能(neng)源(yuan)服務(wu)(wu)需(xu)(xu)(xu)求由(you)2020年(nian)的(de)(de)(de)7.3億噸(dun)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)煤(mei)增(zeng)長(chang)至(zhi)2060年(nian)的(de)(de)(de)11.5~14.6億噸(dun)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)煤(mei)。商(shang)(shang)業(ye)部(bu)(bu)門(men)(men)(men)能(neng)源(yuan)服務(wu)(wu)需(xu)(xu)(xu)求增(zeng)速(su)較居民(min)(min)部(bu)(bu)門(men)(men)(men)更高，由(you)2020年(nian)的(de)(de)(de)5.8億噸(dun)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)煤(mei)增(zeng)長(chang)至(zhi)2060年(nian)的(de)(de)(de)14.4~17億噸(dun)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)煤(mei)，增(zeng)長(chang)1.5~1.9倍（圖14）。在滿(man)足能(neng)源(yuan)服務(wu)(wu)需(xu)(xu)(xu)求的(de)(de)(de)前提下，為了低成本實現全國“雙(shuang)碳”目(mu)標(biao)(biao)(biao)，居民(min)(min)建(jian)筑部(bu)(bu)門(men)(men)(men)碳排(pai)(pai)放峰值需(xu)(xu)(xu)控制(zhi)在14.8億噸(dun)CO2以(yi)內；商(shang)(shang)業(ye)建(jian)筑部(bu)(bu)門(men)(men)(men)碳排(pai)(pai)放峰值不超(chao)過6.8億噸(dun)CO2；建(jian)筑部(bu)(bu)門(men)(men)(men)累計CO2排(pai)(pai)放需(xu)(xu)(xu)在2027—2030年(nian)達(da)峰，各種情景下，峰值不超(chao)過22億噸(dun)CO2。

圖14 建筑部門碳排放路徑(jing)

在滿足能(neng)源服務需求的前提下(xia)，為了實現(xian)全國(guo)(guo)“雙碳”目標(biao)，同時考慮現(xian)實資源約(yue)束(shu)、政策(ce)規劃、技(ji)術(shu)進步(bu)等，建(jian)筑部門需加快(kuai)推廣清潔、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)設備，其(qi)中(zhong)，高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)供(gong)暖(nuan)空(kong)調（國(guo)(guo)家(jia)(jia)標(biao)準(zhun)(zhun)一(yi)級能(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)制冷(leng)空(kong)調（國(guo)(guo)家(jia)(jia)標(biao)準(zhun)(zhun)一(yi)級能(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、熱(re)(re)泵熱(re)(re)水(shui)(shui)器(qi)(qi)(qi)、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)電炊(chui)具(ju)（熱(re)(re)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率達90%）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)LED燈(deng)（相(xiang)對效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率達白(bai)熾燈(deng)的14倍及以上）與(yu)其(qi)他高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)電器(qi)(qi)(qi)分別(bie)提供(gong)居民建(jian)筑供(gong)暖(nuan)、制冷(leng)、熱(re)(re)水(shui)(shui)、炊(chui)事、照明和電器(qi)(qi)(qi)服務的92%、100%、90%、81%、68%和100%，高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)供(gong)暖(nuan)中(zhong)央(yang)空(kong)調（國(guo)(guo)家(jia)(jia)標(biao)準(zhun)(zhun)一(yi)級能(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)制冷(leng)中(zhong)央(yang)空(kong)調（國(guo)(guo)家(jia)(jia)標(biao)準(zhun)(zhun)一(yi)級能(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)熱(re)(re)泵熱(re)(re)水(shui)(shui)器(qi)(qi)(qi)（國(guo)(guo)家(jia)(jia)標(biao)準(zhun)(zhun)一(yi)級能(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)）、高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)LED燈(deng)（相(xiang)對效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率達白(bai)熾燈(deng)的14倍）與(yu)其(qi)他高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)電器(qi)(qi)(qi)分別(bie)提供(gong)商(shang)業建(jian)筑供(gong)暖(nuan)、制冷(leng)、熱(re)(re)水(shui)(shui)、照明和電器(qi)(qi)(qi)服務的64%、95%、92%、85%、85%。

（六）交(jiao)通(tong)部門

本部分將(jiang)交(jiao)(jiao)通部門劃分為城市(shi)(shi)客運、城際客運和(he)貨(huo)運三個子(zi)部門。在不同的社會經濟行為變化情(qing)景下(xia)，城市(shi)(shi)間客運需(xu)求(qiu)量將(jiang)在2050年(nian)達(da)(da)到(dao)峰(feng)值，峰(feng)值為18.6~19.5萬(wan)億人(ren)公里。到(dao)2060年(nian)城市(shi)(shi)間客運交(jiao)(jiao)通需(xu)求(qiu)預計(ji)達(da)(da)到(dao)18.1~19.4萬(wan)億人(ren)公里。城市(shi)(shi)客運周轉量將(jiang)呈現持續上升趨勢，到(dao)2060年(nian)預計(ji)將(jiang)達(da)(da)到(dao)8.6萬(wan)億人(ren)公里，是2020年(nian)城市(shi)(shi)客運量的近三倍。未來貨(huo)運周轉量將(jiang)在電子(zi)商務和(he)經濟發展的驅(qu)動(dong)下(xia)持續上漲(zhang)，到(dao)2060年(nian)達(da)(da)到(dao)34.9~53.6萬(wan)億噸(dun)公里。

為了滿足全(quan)社會交(jiao)通(tong)運(yun)輸服務需(xu)求并低成(cheng)本(ben)實現全(quan)國碳中和目標，城(cheng)市間客運(yun)交(jiao)通(tong)CO2排放量需(xu)在2035到(dao)(dao)2039年(nian)間達(da)峰(feng)(feng)，峰(feng)(feng)值(zhi)控制在5.6-6億(yi)噸(dun)CO2，但由于(yu)部分傳統技術(shu)難以被(bei)替代，到(dao)(dao)2060年(nian)將仍可能存在0.8-3.2億(yi)噸(dun)的(de)CO2排放。城(cheng)市客運(yun)交(jiao)通(tong)CO2排放量需(xu)在“十四五(wu)”末或“十五(wu)五(wu)”初(chu)達(da)峰(feng)(feng)，峰(feng)(feng)值(zhi)控制在3.7億(yi)噸(dun)CO2左(zuo)右。貨(huo)運(yun)交(jiao)通(tong)CO2排放量需(xu)在2035年(nian)前后(hou)達(da)峰(feng)(feng)，峰(feng)(feng)值(zhi)不超(chao)過12億(yi)噸(dun)CO2，到(dao)(dao)2060年(nian)仍可能存在1.1到(dao)(dao)6.3億(yi)噸(dun)的(de)CO2排放。從交(jiao)通(tong)部門整體來(lai)看，需(xu)在2035年(nian)前后(hou)達(da)峰(feng)(feng)，峰(feng)(feng)值(zhi)約為17.8~22億(yi)噸(dun)CO2。相關(guan)碳排放路徑(jing)如圖15所示。

圖15 交通部門(men)碳排放變(bian)化趨(qu)勢(shi)

上(shang)述(shu)碳排放路(lu)(lu)徑下，各類運(yun)(yun)輸設備都應(ying)(ying)向著燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)高效(xiao)化、清潔化、電(dian)動(dong)(dong)化的(de)(de)(de)方向發展（圖16）。對(dui)于(yu)城(cheng)市(shi)間(jian)客(ke)(ke)運(yun)(yun)而言(yan)(yan)，公路(lu)(lu)運(yun)(yun)輸中的(de)(de)(de)柴(chai)油客(ke)(ke)車(che)(che)(che)(che)(che)逐(zhu)漸(jian)被(bei)電(dian)動(dong)(dong)客(ke)(ke)車(che)(che)(che)(che)(che)替代(dai)，應(ying)(ying)在(zai)2040年(nian)(nian)退出市(shi)場；到2060年(nian)(nian)，電(dian)動(dong)(dong)小汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)和(he)氫燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)池車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)滲透率(lv)應(ying)(ying)分別達(da)到55%和(he)9%以(yi)(yi)上(shang)；到2050年(nian)(nian)鐵路(lu)(lu)客(ke)(ke)運(yun)(yun)應(ying)(ying)爭取實現100%電(dian)氣化；就(jiu)航空客(ke)(ke)運(yun)(yun)而言(yan)(yan)，生物航空燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)應(ying)(ying)最晚(wan)于(yu)2025年(nian)(nian)進入航空市(shi)場，到2060年(nian)(nian)，至少50%的(de)(de)(de)航空運(yun)(yun)輸服(fu)務(wu)由生物燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)飛機提供(gong)。對(dui)于(yu)城(cheng)市(shi)客(ke)(ke)運(yun)(yun)而言(yan)(yan)，應(ying)(ying)重(zhong)(zhong)點(dian)推(tui)廣(guang)電(dian)動(dong)(dong)私家(jia)車(che)(che)(che)(che)(che)與出租車(che)(che)(che)(che)(che)，到2060年(nian)(nian)滲透率(lv)應(ying)(ying)分別達(da)到85%以(yi)(yi)上(shang)；柴(chai)油公交(jiao)車(che)(che)(che)(che)(che)應(ying)(ying)在(zai)2060年(nian)(nian)前全部淘(tao)汰，純電(dian)動(dong)(dong)公交(jiao)車(che)(che)(che)(che)(che)2060年(nian)(nian)占比應(ying)(ying)至少達(da)到95%；對(dui)于(yu)貨(huo)運(yun)(yun)交(jiao)通(tong)的(de)(de)(de)技術布局，2020年(nian)(nian)貨(huo)運(yun)(yun)道路(lu)(lu)交(jiao)通(tong)使用的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)以(yi)(yi)柴(chai)油和(he)汽(qi)油為(wei)(wei)主，到2060年(nian)(nian)則主要(yao)被(bei)電(dian)力(li)和(he)氫燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)替代(dai)；輕型、中型卡車(che)(che)(che)(che)(che)到2060年(nian)(nian)以(yi)(yi)電(dian)動(dong)(dong)車(che)(che)(che)(che)(che)為(wei)(wei)主；2030年(nian)(nian)逐(zhu)步推(tui)廣(guang)氫燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)重(zhong)(zhong)型卡車(che)(che)(che)(che)(che)和(he)電(dian)動(dong)(dong)重(zhong)(zhong)卡的(de)(de)(de)規模化應(ying)(ying)用，到2060年(nian)(nian)滲透率(lv)應(ying)(ying)分別達(da)到45%以(yi)(yi)上(shang)；2020年(nian)(nian)水路(lu)(lu)貨(huo)運(yun)(yun)以(yi)(yi)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)油為(wei)(wei)主要(yao)能源，2060年(nian)(nian)生物燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)船(chuan)舶應(ying)(ying)在(zai)水路(lu)(lu)貨(huo)運(yun)(yun)中占有(you)重(zhong)(zhong)要(yao)地位。

圖(tu)16 交通部(bu)門(men)低碳技術發(fa)展(zhan)路徑(jing)

注：柱子長(chang)度代表推廣(guang)比例(li)，滿格為100%。

（七）電力行業

除了上述鋼鐵、水(shui)泥、化工（乙烯/甲醇(chun)/合(he)成氨(an)/電石等多種關鍵產品）、有色、建筑(zhu)（居民/商(shang)業）、交通（城市/城際(ji)，客運(yun)/貨運(yun)）等重點行(xing)業，C3IAM/NET模型(xing)還對(dui)一次能源供應、熱力、造紙、農(nong)業、其他工業等進行(xing)了詳(xiang)細刻畫(hua)，此處(chu)不逐一介紹。

綜合集成各個終(zhong)端(duan)行業(ye)的電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)需求(qiu)以(yi)及為了提(ti)供這些電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)需求(qiu)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)行業(ye)產生的電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)消耗，最終(zhong)得到(dao)全社會用(yong)電(dian)(dian)(dian)量(liang)變(bian)化(hua)曲線(xian)（如圖17所示）。結果表明，到(dao)2030年(nian)時，電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)需求(qiu)總量(liang)將達10.9~12.2萬億千(qian)瓦(wa)時，此后(hou)需求(qiu)增(zeng)速有所下(xia)降；2050年(nian)后(hou)逐漸(jian)趨于平緩(huan)，至2060年(nian)總量(liang)達到(dao)12.0~21.5萬億千(qian)瓦(wa)時。從用(yong)電(dian)(dian)(dian)結構變(bian)化(hua)來看(kan)，貨運、客運和其(qi)他工(gong)業(ye)部門(men)的電(dian)(dian)(dian)能替代深(shen)度發展，是電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)需求(qiu)增(zeng)長的主(zhu)要來源(yuan)，也是2060年(nian)用(yong)電(dian)(dian)(dian)占比(bi)較高的部門(men)。

在(zai)(zai)持續增長的電(dian)(dian)力(li)(li)需(xu)(xu)求下(xia)，電(dian)(dian)力(li)(li)部門低碳轉型面臨(lin)更大挑戰。電(dian)(dian)力(li)(li)排放總量（不含終端行業自(zi)備電(dian)(dian)廠的排放）需(xu)(xu)快速進入平臺期，并(bing)在(zai)(zai)2027—2029年實現碳達峰(feng)，峰(feng)值控制(zhi)在(zai)(zai)45億噸CO2以下(xia)。2035年后進入深度(du)減排階(jie)段，并(bing)在(zai)(zai)2060年實現電(dian)(dian)力(li)(li)近零排放（圖17）。

圖17 電力需求及不(bu)同需求模式下電力行(xing)業CO2排放路徑（不(bu)含(han)終端(duan)行(xing)業自備(bei)電廠(chang)排放）

為(wei)(wei)實現這一減排路徑，發(fa)電(dian)(dian)技(ji)術布局需(xu)持續優化，如圖18所示(shi)。在中等電(dian)(dian)力(li)需(xu)求下，考慮(lv)低速(su)、中速(su)和高速(su)電(dian)(dian)力(li)轉型情(qing)況，煤電(dian)(dian)機組總量(liang)控制在12億(yi)(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦以內，并(bing)在2040年(nian)(nian)后(hou)加(jia)速(su)退出，2060年(nian)(nian)保留2.4-3.6億(yi)(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦裝機規(gui)模，配置CCS作為(wei)(wei)靈活(huo)性(xing)調(diao)峰(feng)電(dian)(dian)源。電(dian)(dian)力(li)CCS技(ji)術不可或缺，需(xu)在2030年(nian)(nian)后(hou)加(jia)快部署，2060年(nian)(nian)CO2捕集(ji)能力(li)達(da)6.6-7.9億(yi)(yi)(yi)噸。天(tian)然氣(qi)發(fa)電(dian)(dian)作為(wei)(wei)清潔火(huo)電(dian)(dian)需(xu)快速(su)發(fa)展，2060年(nian)(nian)約為(wei)(wei)2020年(nian)(nian)裝機規(gui)模的6倍(bei)。核電(dian)(dian)也需(xu)有(you)序(xu)擴建，2030年(nian)(nian)達(da)1.2~1.4億(yi)(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦，2060年(nian)(nian)進一步擴張至(zhi)2.2-3.0億(yi)(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦。風(feng)電(dian)(dian)和光伏裝機仍(reng)需(xu)加(jia)快建設，2030年(nian)(nian)分(fen)別(bie)(bie)達(da)到9.5-10.0億(yi)(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦和11.7~13.2億(yi)(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦，2060年(nian)(nian)分(fen)別(bie)(bie)達(da)27.8~37.3億(yi)(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦和32.1~49.4億(yi)(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦。

圖18 電(dian)力行業未(wei)來(lai)裝機結構（中需求模式(shi)）

三、碳達峰碳中(zhong)和(he)時間(jian)表(biao)和(he)路線圖

根據上述結果，本文進一步提出實現(xian)中國2030年(nian)前碳達峰、2060年(nian)碳中和(he)的時(shi)間表和(he)路線圖，為國家(jia)超前部(bu)署提供科學依據。具體見圖19所示(shi)。

圖19 重點行業碳(tan)(tan)達峰(feng)碳(tan)(tan)中和時間表和路線圖

注：非(fei)電(dian)力(li)(li)行業的碳排放均包含電(dian)力(li)(li)熱力(li)(li)生產的間接排放。

1. 電力行業。建(jian)議電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)行(xing)業在2029年前實現(xian)碳達峰(feng)，峰(feng)值不超過(guo)45億噸CO2，繼(ji)續擴大風電(dian)(dian)(dian)(dian)、太(tai)陽能(neng)發電(dian)(dian)(dian)(dian)的裝機容量，實現(xian)以新(xin)能(neng)源為主體的新(xin)型電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)建(jian)設，但同(tong)時保留(liu)一定(ding)比例的火電(dian)(dian)(dian)(dian)，并加裝CCS，用于靈活性調峰(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)源和(he)安全保障，電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)行(xing)業2060年前應實現(xian)近零排放(fang)。

2. 工(gong)業部門(men)。建議鋼(gang)(gang)(gang)鐵行(xing)業(ye)(ye)和(he)有(you)色行(xing)業(ye)(ye)在(zai)“十四(si)五”期(qi)間(jian)達(da)峰，并盡(jin)早達(da)峰，化工行(xing)業(ye)(ye)爭取在(zai)2030年(nian)前實(shi)現(xian)碳(tan)達(da)峰。鋼(gang)(gang)(gang)鐵行(xing)業(ye)(ye)CO2排放峰值(zhi)不超過20億(yi)噸(dun)，鋁(lv)(lv)冶煉行(xing)業(ye)(ye)峰值(zhi)控制(zhi)在(zai)6.2億(yi)噸(dun)以內。鋼(gang)(gang)(gang)鐵行(xing)業(ye)(ye)短期(qi)主(zhu)要(yao)加快(kuai)(kuai)推(tui)進(jin)(jin)低碳(tan)燒(shao)結技(ji)(ji)術(shu)(shu)、高(gao)爐噴煤技(ji)(ji)術(shu)(shu)、軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)加熱爐蓄熱式燃燒(shao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)等(deng)的改(gai)造升級，中(zhong)長期(qi)主(zhu)要(yao)依靠電弧爐煉鋼(gang)(gang)(gang)、氫(qing)能煉鋼(gang)(gang)(gang)和(he)CCS技(ji)(ji)術(shu)(shu)的集成應(ying)(ying)(ying)用(yong)。水(shui)泥行(xing)業(ye)(ye)短期(qi)應(ying)(ying)(ying)優先(xian)推(tui)廣(guang)先(xian)進(jin)(jin)節能減排技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)能源綜(zong)合利(li)用(yong)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，中(zhong)長期(qi)加快(kuai)(kuai)燃料替代(dai)、原(yuan)(yuan)料替代(dai)、CCS技(ji)(ji)術(shu)(shu)等(deng)深度減排措施的重點部署。鋁(lv)(lv)冶煉行(xing)業(ye)(ye)是有(you)色行(xing)業(ye)(ye)中(zhong)碳(tan)排放最高(gao)的行(xing)業(ye)(ye)，未來應(ying)(ying)(ying)繼續推(tui)廣(guang)先(xian)進(jin)(jin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)并發展水(shui)電鋁(lv)(lv)合營模式，擴大再生鋁(lv)(lv)替代(dai)原(yuan)(yuan)鋁(lv)(lv)規模。化工行(xing)業(ye)(ye)由于(yu)部分(fen)關鍵產品仍然面臨需求快(kuai)(kuai)速增長的趨勢，應(ying)(ying)(ying)加快(kuai)(kuai)發展輕質化原(yuan)(yuan)料、先(xian)進(jin)(jin)煤氣化技(ji)(ji)術(shu)(shu)、基(ji)于(yu)低碳(tan)制(zhi)氫(qing)和(he)CO2利(li)用(yong)的生產技(ji)(ji)術(shu)(shu)、及CCS技(ji)(ji)術(shu)(shu)。

3. 民(min)生部門。建議(yi)建筑(zhu)(zhu)和(he)交(jiao)通等民生部(bu)(bu)門進(jin)一步加(jia)快電氣化進(jin)程(cheng)，建筑(zhu)(zhu)部(bu)(bu)門爭取2030年前碳達峰，峰值(zhi)不超過22億噸(dun)CO2，交(jiao)通部(bu)(bu)門碳排(pai)放總量在“十五五”期間爭取達峰，峰值(zhi)亦(yi)不超過22億噸(dun)CO2。建筑(zhu)(zhu)部(bu)(bu)門應(ying)繼續(xu)提高采(cai)暖制(zhi)冷效率(lv)，大幅(fu)提升(sheng)電氣化水(shui)平, 因地(di)制(zhi)宜發展分(fen)布(bu)式能(neng)源；交(jiao)通部(bu)(bu)門應(ying)繼續(xu)優先鐵路、水(shui)路運(yun)輸，發展電動客/貨車、氫燃料車、生物燃料飛機和(he)船舶等先進(jin)技術。

4.  為加快(kuai)(kuai)推動各個行(xing)業(ye)順利實現低(di)碳(tan)(tan)技術(shu)和(he)(he)(he)措施(shi)的實施(shi)，從(cong)而確(que)保全國碳(tan)(tan)達(da)峰碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)(he)目(mu)標的達(da)成(cheng)，需進一步確(que)立(li)低(di)碳(tan)(tan)發展在國家法(fa)律法(fa)規(gui)和(he)(he)(he)重大決策部署中(zhong)的地(di)位，深(shen)度(du)推進各行(xing)業(ye)重點低(di)碳(tan)(tan)技術(shu)、儲能與CCS等技術(shu)的科(ke)技創新，加快(kuai)(kuai)突破性技術(shu)的規(gui)模(mo)化應(ying)用，健全低(di)碳(tan)(tan)發展的激勵機制(zhi)，科(ke)學(xue)評(ping)估(gu)各地(di)區能源(yuan)資(zi)源(yuan)潛力，結合資(zi)源(yuan)稟賦，因(yin)地(di)制(zhi)宜，在碳(tan)(tan)排(pai)放總(zong)量和(he)(he)(he)強度(du)控制(zhi)的基礎上(shang)，制(zhi)定各地(di)區實現碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)(he)目(mu)標的多能互(hu)補能源(yuan)長期戰略，從(cong)頂(ding)層設計和(he)(he)(he)體(ti)制(zhi)機制(zhi)上(shang)為安全、低(di)成(cheng)本降碳(tan)(tan)提供科(ke)學(xue)支撐。

上述路線圖是基于魏(wei)一鳴教(jiao)授(shou)團(tuan)隊自主(zhu)設計(ji)構建的(de)國家(jia)能源技術模型(xing)（C3IAM/NET）研究(jiu)得(de)到，C3IAM/NET模型(xing)耦合了(le)“能源加工(gong)轉換(huan)—運輸配送(song)—終端(duan)使用—末端(duan)回收(shou)治理”全過程(cheng)、行業(ye)“原料—燃料—工(gong)藝—技術—產品/服(fu)務”全鏈條，實(shi)現了(le)以需(xu)(xu)定產、供(gong)需(xu)(xu)聯動、技術經濟協同的(de)復雜系統建模。