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摘要:我國工業(yè)園區(qū)個性共性兼具、千園千面,做好碳達峰面臨諸多挑戰(zhàn)。本文針對園區(qū)發(fā)展特點,提出做好碳達峰路徑規(guī)劃要明晰物理空間、管理范圍、經濟統(tǒng)計、物質能量流分析等四大邊界,從多流多過程和系統(tǒng)視角建立園區(qū)減污降碳協(xié)同增效認知鏈,揭示園區(qū)經濟- 能源- 土地- 碳排放多要素相互作用機理;在此基礎上,提出了“以地定產、以產見碳、以碳優(yōu)產”的園區(qū)碳達峰“十二字方針”,對其內涵進行了深入剖析,并選擇四個園區(qū)開展了實證研究。實證應用研究進一步證實了“十二字方針”的可行性,為更多園區(qū)科學制定碳達峰路徑、推動高質量發(fā)展,提供決策參考。
關鍵詞:工業(yè)園區(qū);碳達峰;“以地定產、以產見碳、以碳優(yōu)產”模型
2020 年9 月,習近平在聯(lián)合國大會上提出,中國二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值,努力爭取2060 年前實現(xiàn)碳中和。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。《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確要求“開展碳達峰試點園區(qū)建設”;《國務院關于印發(fā)2030 年前碳達峰行動方案的通知》提出要“選擇100 個具有典型代表性的城市和園區(qū)開展碳達峰試點建設”。2019 年以來,中央政府發(fā)布了70 余項與園區(qū)綠色低碳循環(huán)相關的政策文件,提出了14 類園區(qū)示范試點,以“雙碳”工作為引領,構成了“十四五”期間推動園區(qū)綠色低碳發(fā)展的整體戰(zhàn)略布局。
我國50% 以上的工業(yè)企業(yè)集中在園區(qū),70% 的工業(yè)用能集中在園區(qū),2543 家國家級和省級園區(qū)工業(yè)產值占全國的50%,溫室氣體排放占31%。與此同時,在深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)過程中,抓好工業(yè)園區(qū)就抓住了重點、抓住了關鍵。二十大報告明確提出要協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長,推進生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展。工業(yè)園區(qū)是貫徹落實綠色發(fā)展任務的主力軍,應當大有所為。因此,以工業(yè)園區(qū)為抓手,推動綠色低碳轉型,實現(xiàn)經濟高質量發(fā)展,是我國經濟和社會進步的重大戰(zhàn)略需求。
一、 科學認識工業(yè)園區(qū)實施碳達峰的復雜性
工業(yè)園區(qū)在有限空間內,集聚了大量生產活動,園區(qū)內企業(yè)間地理距離臨近且能共享基礎設施,對降低生產成本、提高生態(tài)效率有積極意義。但園區(qū)產業(yè)集聚也帶來污染嚴重、碳排放高、風險源多等新問題。我國工業(yè)園區(qū)千園千面、個性共性兼具,環(huán)境壓力也各有特點。總體來說,園區(qū)污染與碳排放具有區(qū)域性、結構性、復合型、壓縮型等典型特征。做好園區(qū)“雙碳”工作,需要理清園區(qū)內產業(yè)活動與資源、能源、環(huán)境系統(tǒng)間的相互作用,進而針對園區(qū)資源能源提效、降碳減污協(xié)同措施,制定靶向調控方法及管理策略,這既是工業(yè)園區(qū)做好碳達峰的關鍵問題,也是指導實踐的重要依據(jù)。
園區(qū)內組成、結構、過程復雜,主要表現(xiàn)在四個方面:一是精準核算園區(qū)碳排放需明晰四大邊界;二是園區(qū)內多利益相關方集中,需明確劃定降碳減污責任;三是需自下而上分析更高精度的園區(qū)物質、能量流動的結構路徑;四是降碳減污系統(tǒng)優(yōu)化需要統(tǒng)籌供應鏈、產業(yè)鏈、價值鏈。其中邊界問題又是摸清園區(qū)碳排放家底、量化碳減排潛力,并制定碳達峰路線圖的關鍵基礎,但實踐中又往往難以清晰界定,導致很多園區(qū)碳排放底數(shù)不明,不同園區(qū)間低碳發(fā)展水平難以比較和精準對標分析。
四大邊界主要指園區(qū)的物理邊界、管理邊界、經濟統(tǒng)計邊界和流分析邊界(見圖1)。物理邊界通常指園區(qū)不同區(qū)域的地理空間范圍,國家公布的省級及以上園區(qū)名錄中明確了其東西南北等四個方向的邊界(四至范圍),這也通常稱為園區(qū)的核心區(qū)。但經過三、四十年的發(fā)展,大量園區(qū)核心區(qū)已基本開發(fā)完全,實踐中衍生出拓展區(qū)、委托代管區(qū)、輻射帶動區(qū)、飛地等多種多樣的園區(qū)空間,如某國家級經開區(qū)成立之初核心區(qū)為38 km2,當前輻射帶動區(qū)已達到核心區(qū)面積的近10 倍。2016 年已有74% 的國家級經開區(qū)規(guī)劃了拓展區(qū),面積是核心區(qū)的2.2 倍,實際管轄面積則達到核心區(qū)的2.8 倍,反映出園區(qū)物理邊界的多樣性和碳核算碳管理中潛在的巨大不確定性。管理邊界指園區(qū)與所在屬地行政區(qū)邊界越來越模糊,一方面園區(qū)產城融合發(fā)展的趨勢越來越明顯;另一方面一些發(fā)達地區(qū)的園區(qū)將安全、環(huán)保、社會公共事務等園區(qū)日常運營管理剝離,并與屬地政府聯(lián)合管理,促進園區(qū)與屬地經濟共同發(fā)展,但從碳管理角度又衍生出組織運營邊界難區(qū)分、碳核算邊界難確定等相關問題。經濟統(tǒng)計邊界主要源于園區(qū)執(zhí)行法人注冊制,加之園區(qū)在發(fā)展過程中往往設立許多優(yōu)惠政策吸引企業(yè)入園,使得部分企業(yè)在園區(qū)內注冊登記而在園區(qū)外經營活動,按統(tǒng)計規(guī)則其經濟產出、資源能源消耗與碳排放需計入園區(qū),在實踐中進一步增加了碳核算難度。“流分析邊界”指園區(qū)開展物質、能量、碳流動定量分析時相關的系統(tǒng)邊界劃定?!秶鴦赵宏P于印發(fā)2030 年前碳達峰行動方案的通知》明確“加強園區(qū)物質流管理”,這是支撐園區(qū)降碳減污工作的重要基礎和有效抓手,至少有五種基本形式(見圖1),但實踐中多見重復計算或遺漏。園區(qū)中直接與間接碳排放流、邊界內與邊界外碳流都需自下而上詳加識別,方能筑牢園區(qū)碳達峰碳中和之根基。
為此,需要建立園區(qū)多種邊界的界定原則,基于明確的邊界內涵開展物質流、能量流分析,形成園區(qū)碳流動圖,實現(xiàn)工業(yè)園區(qū)間物質、能量、碳排總量和碳排放強度可比。此外,園區(qū)物質能量流動既有動態(tài)流量演變,也有靜態(tài)存量鎖定,顯著增加了園區(qū)大樣本、長時序、空間化定量分析的難度。加之園區(qū)內產業(yè)產品門類多樣、規(guī)模技術不同、排放特征各異的特點,推進精細化定量化降碳減污面臨多對象交織、多主體互動等復合難題。因而園區(qū)做好“雙碳”工作是一項極為復雜的系統(tǒng)工程,需要在闡明四大邊界的基礎上建立園區(qū)經濟活動與碳排放關系的科學認知方法。
二、基于多流、多過程、多節(jié)點,建立園區(qū)降碳減污協(xié)同增效認知鏈
基于實踐,本文認為園區(qū)制定碳達峰路徑時應先清晰說明四大邊界,進一步建立邊界明晰的物質- 能量流動分析方法,從而構建基于多流- 多過程- 多節(jié)點融合模型的全生命周期碳足跡測算體系,建立園區(qū)降碳減污協(xié)同增效認知鏈,解決園區(qū)經濟、能源、環(huán)境綜合分析邊界不明確不統(tǒng)一問題(見圖2)。
首先要集成土地、經濟、能源、環(huán)境、水資源等不同要素,定量揭示園區(qū)產業(yè)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)間的相互作用。為此需自下而上基于企業(yè)工藝過程解析高分辨物質流、能量流和水代謝,從園區(qū)企業(yè)、基礎設施、園區(qū)整體三個層面形成資源環(huán)境流動圖景,識別重點企業(yè)與關鍵工藝環(huán)節(jié)。建立園區(qū)本地化的活動水平和排放因子,全面解析園區(qū)局地、邊界內外、近程和遠程耦合互動的環(huán)境足跡。在此基礎上,開展園區(qū)價值流分析,闡明物質、能量流動相應的價值增值過程。統(tǒng)籌技術成熟度與技術經濟分析方法,甄別園區(qū)內主要降碳減污基礎措施與關鍵技術,量化園區(qū)實現(xiàn)降碳減污協(xié)同增效的成本效益。
其次要沿降碳減污協(xié)同增效認知鏈識別園區(qū)邊界統(tǒng)一原則下的物質、能量流動與損失,精準測算直接與間接碳排放。在企業(yè)微觀層面,運用元素流與能量流分析方法研究園區(qū)典型單元過程,理清園區(qū)多產品、多要素、多層級的物質、能量代謝結構、路徑、過程等特征,建立單元過程間多流融合的碳排放測算方法,揭示節(jié)點處工業(yè)企業(yè)元素- 能量- 碳流動轉化規(guī)律。在園區(qū)中觀層面,運用物質流- 能量- 水流動分析方法,集成園區(qū)內多企業(yè)、多過程(包括基礎設施與公用工程等)的物質、能量、碳流轉換關系,面向園區(qū)生態(tài)效率持續(xù)提升目標,解析園區(qū)企業(yè)間、基礎設施與園區(qū)整體的物質投入、經濟產出、資源能源消耗與碳排放的關聯(lián)關系與互動特征。在區(qū)域宏觀層面,從園區(qū)嵌套的供應鏈與產業(yè)鏈上下游視角,分析園區(qū)與周邊近遠程區(qū)域的物質能量交互作用,進而甄別沿產業(yè)鏈隱含的碳流動路徑。耦合全生命周期分析方法,統(tǒng)籌微觀- 中觀- 宏觀層面園區(qū)物質能量流動特征,分別以企業(yè)、園區(qū)、產業(yè)作為節(jié)點,研究多企業(yè)、多區(qū)域、多產業(yè)的碳足跡融合方法,支撐園區(qū)碳足跡量化表征。對關鍵降碳減污措施開展技術經濟分析,針對性提出園區(qū)靶向減排措施,調控園區(qū)經濟活動的物質能量流動過程,構建園區(qū)綠色低碳發(fā)展路徑。
三、工業(yè)園區(qū)碳達峰模型構建
工業(yè)園區(qū)實現(xiàn)碳達峰應統(tǒng)籌園區(qū)千園千面的生產運行與污染和碳排放特征,以“雙碳”目標為指導,構建數(shù)據(jù)驅動的工業(yè)園區(qū)碳達峰模型,量化“一園一策”的園區(qū)碳減排發(fā)展路徑,以高分辨數(shù)據(jù)精準支撐實踐管理決策?;谇逦吔缃缍ㄅc多流多過程園區(qū)降碳減污協(xié)同增效認知鏈,綜合園區(qū)典型特點,本文提出“以地定產、以產見碳、以碳優(yōu)產”的園區(qū)碳達峰“十二字方針”。
園區(qū)碳達峰模型設計應基于存量產業(yè)特征、未來產業(yè)發(fā)展規(guī)劃、土地存量、可用余量、開發(fā)速度與碳排放歷史變化趨勢等,研究慣性產業(yè)發(fā)展結構與模式下園區(qū)的能源消耗、資源使用、全生命周期碳足跡,揭示基準情景下園區(qū)的碳排放峰值。根據(jù)在不同的工業(yè)規(guī)模與碳生產率提升情景下,園區(qū)內各個產業(yè)對標國內外資源能源使用效率先進水平的潛在提升空間,面向園區(qū)經濟發(fā)展預期、環(huán)境約束性指標、資源能源消耗與碳排放“雙控”目標,設置合適的園區(qū)總體碳配額優(yōu)化配置算法,搭建多準則約束下碳排放與經濟增長脫鉤決策模型,設計碳配額在各產業(yè)部門間最合適的分配方案。
為實現(xiàn)上述目標,以工業(yè)園區(qū)碳達峰“十二字方針”為基本原則搭建園區(qū)碳達峰路徑優(yōu)化分析模型(見圖3)。模型考慮園區(qū)的多樣性與復雜性,從園區(qū)最核心的生產要素土地空間切入,關注園區(qū)已開發(fā)存量土地和潛在增量土地,揭示園區(qū)經濟- 能源-土地- 碳排放多要素相互作用,統(tǒng)籌園區(qū)內已建與新增產業(yè)資源能源碳生產率“持續(xù)改進、整體提升、對標先進”原則,提出不同情景下工業(yè)園區(qū)“因園而宜”的存量產業(yè)碳生產率提升目標與增量產業(yè)碳生產率準入門檻。
以下分別剖析“十二字方針”的內涵,并在此指導下建立定量分析模型,模型相關變量和參數(shù)定義見表1。
(一) 以地定產
土地是工業(yè)園區(qū)承載經濟生產活動的基礎,也直接決定了園區(qū)未來的產業(yè)發(fā)展?jié)摿?。因而模型以土地為出發(fā)點,在確定園區(qū)四大邊界前提下通過土地利用矢量圖與土地集約利用情況評價報告等資料,精準識別園區(qū)總規(guī)劃土地、未來潛在新增的可供應土地、企業(yè)已建土地與已批待建土地面積等數(shù)據(jù)。園區(qū)在實踐管理中形成了多樣的園區(qū)空間,總規(guī)劃土地面積并不是可以全部用于基礎設施與產業(yè)項目的布局,而已開發(fā)土地又可細分為存量企業(yè)不同時期的開發(fā)項目、企業(yè)公用工程、未來增量企業(yè)的新型投產項目,因此需集成未來產業(yè)布局與土地開發(fā)政策目標,系統(tǒng)統(tǒng)籌園區(qū)未來土地利用與產業(yè)發(fā)展前景(見圖4)。
(二) 以產見碳
“以產見碳”指通過已建土地、潛在新增土地等土地開發(fā)帶動的產業(yè)發(fā)展,預見不同產業(yè)的碳排放水平?!稖厥覛怏w核算體系》提出碳排放可細分為三種核算范圍,其中范圍1 是直接碳排放,范圍2 是外購電力、蒸汽等能源的間接碳排放,范圍3 是其他間接排放。當前我國國家級經開區(qū)的85% 溫室氣體都為直接排放,但也有近百家園區(qū)間接排放超50%,排放特征各異。因此,研判園區(qū)碳排放時應明確其核算邊界,是園區(qū)物理空間內的直接與間接碳排放、或管理范圍內的全部碳排放、或從經濟統(tǒng)計延伸的園區(qū)工業(yè)產出伴隨的碳排放、或是物質能量流分析所揭示的沿產業(yè)鏈供應鏈引發(fā)直接與間接資源能源消耗和碳排放變化。園區(qū)制定碳達峰路徑時需明確碳來源于哪些范圍與邊界、碳僅指二氧化碳或還包含其他溫室氣體,方可有效指導減排決策。由于能源消費相關的碳排放占全球約60%,而園區(qū)當前能源結構依舊以煤為主,因此當實踐管理限于數(shù)據(jù)可得性與分析復雜性時,能源利用碳排放可作為當前推進園區(qū)碳減排的關鍵著力點。
“以產見碳”時不僅應綜合考量存量與增量產業(yè)維度,還需靶向針對園區(qū)內可變產業(yè)與固定產業(yè)設置不同的調控策略。制造業(yè)等工業(yè)行業(yè)在園區(qū)產業(yè)布局規(guī)劃中相對較為靈活,也是實現(xiàn)產業(yè)轉型升級的重要抓手。與之相對,園區(qū)內能源與環(huán)境基礎設施(如熱電聯(lián)產、污水處理廠與固廢處理企業(yè)等)會施加穩(wěn)定的碳排放基礎負荷。一方面,園區(qū)基礎設施多為配套制造業(yè)企業(yè)設立,運行較為穩(wěn)定且可以較好滿足園區(qū)內企業(yè)需求,壽命年限較長;另一方面,基礎設施已保持較高的運行效率,可視為未來鎖定排放納入模型,并通過整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電替代傳統(tǒng)燃煤發(fā)電、分布式光伏發(fā)電與風電部署等舉措,量化基礎設施碳排放的存量提升潛力。
在這些原則指導下,識別園區(qū)高分辨企業(yè)與4 位代碼行業(yè)級土地利用水平后,基于不同產業(yè)發(fā)展特點與單位經濟產出二氧化碳排放多樣化賦值策略,設置不同情景測量未來園區(qū)高精度分行業(yè)碳排放總量與碳排放強度,為“以碳優(yōu)產”反饋優(yōu)化產業(yè)結構、提升資源能源效率與碳生產率,制定行業(yè)入園門檻奠定基礎。伴隨技術進步、工藝過程升級與生產管理規(guī)范,園區(qū)分行業(yè)碳排放強度
總量隨之變化,目標年各行業(yè)碳排放強度、總量與園區(qū)碳排放總量為(見式(6)~(7)所示):
碳排放強度指行業(yè)某年碳排放總量與其工業(yè)產值的比值,園區(qū)企業(yè)鑒于各類行業(yè)排放特點差異巨大,碳強度各不相同,模型中碳排放強度參數(shù)化過程參考園區(qū)多樣化行業(yè)企業(yè)過去5 到10 年的碳排放強度變化態(tài)勢,依據(jù)行業(yè)碳排放績效縱向提升與橫向對標,評估未來園區(qū)不同碳排放總量預期水平,參數(shù)化賦值時要體現(xiàn)“持續(xù)改進、整體提升、對標先進”的原則,并考慮價格指數(shù)的變化。“持續(xù)改進”指園區(qū)的畝均效益、能耗強度、碳排放強度、碳生產率(單位碳排放的工業(yè)產值)等指標,要實現(xiàn)企業(yè)和園區(qū)的整體性持續(xù)提升,不應低于歷史同期水平而需實現(xiàn)行業(yè)生態(tài)效率的縱向持續(xù)性躍遷。“整體提升”指上述指標應優(yōu)于園區(qū)所在區(qū)域的工業(yè)平均水平或行業(yè)內平均水平,體現(xiàn)園區(qū)推動工業(yè)綠色低碳發(fā)展的帶頭作用。“對標先進”指上述指標應進一步對標國內外同行業(yè)先進水平,并統(tǒng)籌園區(qū)各行業(yè)適用的顛覆性技術沿時序演變的成本效益與減排潛力,面向國家碳達峰與碳中和精準繪制園區(qū)近中遠期碳減排路線圖。
(三)以碳優(yōu)產
“以碳優(yōu)產”指將以產業(yè)預見的碳排放作為園區(qū)碳總量基準配額,在此基礎上統(tǒng)籌工業(yè)總產值與增加值達預期增長、資源能源利用率提升等目標,反饋優(yōu)化園區(qū)產業(yè)結構、提升其存量與增量行業(yè)碳生產率,并設置未來存量產業(yè)效率提升目標與新增產業(yè)效率準入門檻,科學制定園區(qū)碳達峰路線圖,以實現(xiàn)園區(qū)碳排放與經濟發(fā)展脫鉤。
伴隨園區(qū)經濟發(fā)展,依據(jù)其未來產業(yè)發(fā)展規(guī)劃與歷史增長慣性,已利用土地面積與其對應支撐的工業(yè)產出通常會不斷上升,而若不采取減排干預措施,各產業(yè)碳排放也會隨之增加。因此,在達成經濟預期增長愿景的同時,實現(xiàn)園區(qū)土地集約利用、能源消耗減量與碳排放降低,是園區(qū)深入推進綠色低碳發(fā)展的必由之路。為此,集成目標年園區(qū)高精度存量與增量分行業(yè)企業(yè)的土地利用與工業(yè)產值/ 增加值量化評估,綜合園區(qū)生產運行特點,面向“雙碳”目標構建“以碳優(yōu)產”的園區(qū)靶向碳減排路徑優(yōu)化分析模型,綜合產業(yè)結構優(yōu)化與資源生產率提升措施實現(xiàn)園區(qū)資源提效減排,工業(yè)過程減排與結構調整減排。通過設置不同減污降碳情景促進園區(qū)產業(yè)結構平穩(wěn)過渡的同時,實現(xiàn)碳生產率穩(wěn)步提升,推動園區(qū)生態(tài)效率整體進步,支撐其未來產業(yè)規(guī)劃管理決策,優(yōu)化過程示意見圖5。
基于基準年行業(yè)結構與其過去5 到10 年的演進規(guī)律,分析各行業(yè)資源能源及碳排放強度變化。綜合土地利用水平演化趨勢,可得出目標年園區(qū)按歷史慣性發(fā)展的經濟總量與相應資源能源消耗和碳排放水平。由于環(huán)境壓力通常隨經濟規(guī)模擴大而增長,此時的發(fā)展路徑較難持續(xù)。因而需通過經濟增長目標及碳排放總量約束下的結構優(yōu)化和各行業(yè)效率提升,在滿足預期經濟產出目標的同時,設計園區(qū)目標年高質量發(fā)展的轉型策略。設置不同減污降碳情景,基于多準則決策,篩選出園區(qū)成本效益最優(yōu)的碳達峰路徑(如產業(yè)結構調整幅度最小、碳減排潛力最大等),實現(xiàn)園區(qū)碳排放與經濟增長的脫鉤,具體闡述如下:
四、工業(yè)園區(qū)碳達峰“十二字方針”實證分析
將基于“十二字方針”搭建的園區(qū)碳達峰路徑模型應用于四個國家級工業(yè)園區(qū)開展實證研究,以支撐園區(qū)碳達峰路線圖的制定。所選案例園區(qū)均為驅動所在地經濟增長的關鍵動力,但也是碳排放的重要來源,其產業(yè)類型結構多樣且轉型升級潛力較高,其中既有發(fā)展超30 余年、工業(yè)產值高達數(shù)千億的超大規(guī)模園區(qū),也有成立近10 年、工業(yè)產值達數(shù)百億級的新興園區(qū),兼具典型性與代表性,可較好地揭示碳達峰方針的推廣適用性。
模型基于2016 年~ 2020 年面板數(shù)據(jù),闡述了各園區(qū)綠色低碳發(fā)展現(xiàn)狀,并以2020年為基準年,解析針對2030 年前碳達峰的產業(yè)結構升級路徑。根據(jù)園區(qū)四大邊界界定并結合實際,本實證研究碳核算邊界劃定為園區(qū)物理邊界內的范圍一(直接排放)和范圍二(外購電力、熱力的間接排放),涵蓋邊界內所有能源相關碳排放源,溫室氣體核算種類包括制造業(yè)排放相對較高的CO2、CH4 與N2O, 以CO2 當量(CO2-eq)折記。2020年,甲、乙、丙、丁四家園區(qū)分別產生722.8萬噸、768.8 萬噸、680.2 萬噸和433.5 萬噸CO2-eq,碳生產率分別為7.01 萬元/ 噸、5.93萬元/ 噸、14.93 萬元/ 噸和16.69 萬元/ 噸CO2-eq,園區(qū)間資源能源利用效率差異顯著。在行業(yè)層面,四家園區(qū)中新興產業(yè)碳生產率最高,而傳統(tǒng)勞動密集型產業(yè)大多伴隨較低的碳生產率。
根據(jù)《國民經濟行業(yè)分類》標準,19個行業(yè)在四個園區(qū)中均有體現(xiàn),四個行業(yè)存在于三家園區(qū),五個行業(yè)存在于兩個園區(qū),還有三個特異性行業(yè)僅存在于單個園區(qū),體現(xiàn)出園區(qū)個性與共性兼具的復合特征。統(tǒng)籌兼顧“持續(xù)改進、整體提升、對標先進”的優(yōu)化原則,應用模型調控園區(qū)產業(yè)結構并據(jù)此重新分配各行業(yè)間的碳排放配額, 圖6 揭示了各園區(qū)分行業(yè)2020年~2030 年間產業(yè)結構調整策略(以Ki 表示)。計算各行業(yè)的Ki 平均值后發(fā)現(xiàn),19個常見行業(yè)Ki 值的方差為0.35,而其余行業(yè)Ki 的方差僅為0.03。與一般產業(yè)相比,特異性行業(yè)的產業(yè)結構調整幅度更小,主要源于一般性產業(yè)具有更高的可替代性,因而在園區(qū)產業(yè)結構升級時會有較大波動,需關注此類產業(yè)在園區(qū)深入推動綠色低碳發(fā)展進程中的平穩(wěn)轉型。
模型優(yōu)化后的各園區(qū)產業(yè)轉型低碳發(fā)展個性化路徑顯示,甲園區(qū)2030 年開發(fā)土地面積將達8408 公頃,仍低于園區(qū)總可利用面積,滿足園區(qū)進一步發(fā)展需求,園區(qū)總體碳生產率將較2020 年增長178%,至19.47 萬元/ 噸CO2-eq。對于乙園區(qū),15 個重點行業(yè)結構升級后,其在2030 年碳生產率可達16.48 萬元/ 噸CO2-eq。對于丙園區(qū),經17個行業(yè)深度轉型后其2030 年總體碳生產率相較基準年將提升一倍至31.01 萬元/ 噸CO2-eq,但此時將達到園區(qū)可利用土地面積上限,需進一步擴充發(fā)展空間。丁園區(qū)將于2025 年前達到土地發(fā)展上限,若此后該園區(qū)無空間擴張而注重存量行業(yè)提升,其在2030 年碳生產率仍可達61.82 萬元/ 噸CO2-eq,減碳效果最為顯著。
調控情景下,通過科學高效的產業(yè)結構轉型與各行業(yè)碳生產率穩(wěn)步提高,四個案例園區(qū)均能在2030 年成本有效地達到碳排放峰值,其中甲、乙園區(qū)將在2020 年~ 2025 年間實現(xiàn)碳達峰,丙、丁園區(qū)將在2025 年~ 2030年間達到排放峰值。各園區(qū)土地利用、經濟發(fā)展、碳減排與碳生產率提升潛力如圖7 所示,以“雙碳”目標為引領,四家園區(qū)經濟發(fā)展與碳排放的脫鉤趨勢均將不斷增強。
由于模型中大多參數(shù)依據(jù)政府實際產業(yè)規(guī)劃或目標確定,不確定性分析主要針對源于各園區(qū)歷史慣性演化的參數(shù)。考慮到實踐中各行業(yè)碳強度變化可能受到未來產品、技術、管理和市場等多方面的影響,假設2020 ~ 2030 年間參數(shù)以±10% 區(qū)間波動,對優(yōu)化方案進行蒙特卡洛模擬。結果顯示,四家園區(qū)至2030 年碳減排和碳生產率預測偏差均小于5%,且各園區(qū)優(yōu)化后的產業(yè)結構調幅極小,模型在不確定性條件下的穩(wěn)健性良好。
五、結語
工業(yè)園區(qū)經過40 余年的發(fā)展,已成為中國龐大健全的工業(yè)體系中的關鍵組成部分,也是驅動各地工業(yè)發(fā)展的重要支撐。在“雙碳”目標下,國家層面正在逐步建立起完善的“1+N”政策體系,對園區(qū)而言,藍圖已然繪制,當實干向未來。然而,實踐中園區(qū)還面臨著千園千面、邊界不清晰,碳排放底數(shù)不清等復合型挑戰(zhàn)。在新時代新起點上,各級各類園區(qū)應勇?lián)厝?,以排頭兵姿態(tài)和突擊隊擔當,將綠色低碳循環(huán)理念融入園區(qū)各項工作中,積極有為全面開創(chuàng)高質量發(fā)展的新局面。
本研究提出,為科學做好園區(qū)碳達峰,需在明晰園區(qū)四大邊界后,精準解析多流、多過程、多節(jié)點降碳減污協(xié)同增效認知鏈,面向國家2030 年碳達峰戰(zhàn)略目標,制定適用于園區(qū)生產運行管理的碳達峰路線圖。為此,應建立起一套園區(qū)四大邊界清晰的碳排放核算指南,形成碳核算統(tǒng)計標準,繪制全國各類園區(qū)間物質、能量、碳排總量和強度可比的碳流動圖景。在深入揭示園區(qū)碳排放現(xiàn)狀特征的基礎上,提出“以地定產、以產見碳、以碳優(yōu)產”的“十二字方針”,統(tǒng)籌園區(qū)資源能源效率與碳生產率“持續(xù)改進、整體提升、對標先進”的目標原則,構建園區(qū)碳達峰路徑優(yōu)化分析模型。精準分析園區(qū)用地結構,厘清園區(qū)已利用土地與未來開發(fā)潛力;從存量產業(yè)效率提升和增量產業(yè)準入門檻兩個角度,研究不同調控情景下園區(qū)碳排放及資源環(huán)境影響;以可預見的碳排放和土地面積為約束,反饋優(yōu)化園區(qū)產業(yè)結構與資源生產率提升水平,推動園區(qū)碳排放與經濟增長脫鉤的新發(fā)展路徑?;诳茖W的認知和模型方法,樹立一批具有國際、國內示范意義的碳達峰碳中和標桿園區(qū),引領中國工業(yè)綠色低碳轉型,深入推進經濟高質量發(fā)展,繪就更多美麗中國的新樣板。
作者簡介
高晗博,清華大學環(huán)境學院博士生,主要研究方向為產業(yè)生態(tài)學、工業(yè)園區(qū)減污降碳路徑。




