能耗双控向碳排放双控转变影响分析及推进路径设计

能耗双控是指能源消费总量和强度控制。碳排放双控是指温室气体排放总量和强度控制。现阶段中国碳排放主要控制对象是二氧化碳，且只考核碳排放强度，未纳入碳排放总量。能耗双控与碳排放双控都是国家通过宏观调控促进经济社会高质量发展的重要手段，相关制度的优化完善是国家治理体系和治理能力现代化的体现。

（来源：中国电力 作者：汤芳，代红才，张宁，吴越，薛美美，陈睿）

《中国电力》2023年第12期刊发了汤芳等人撰写的《能耗双控向碳排放双控转变影响分析及推进路径设计》一文。文章提出了当前正处于能耗双控向碳排放双控制度的重要转型时期，迫切需要加强研究，解读已出台相关政策的影响，量化评估当前发展形势，系统性研究制度转变，并设计未来一段时间内制度转变的实践路径，为政府“十五五”碳排放双控政策制定提供参考借鉴。

摘要

能耗双控向碳排放双控制度转变将带来可再生能源电力需求的激增，提升新能源开发利用水平和终端电气化水平，当前可能会加大新能源消纳和供电压力。基于经济-能源-环境一体化模型，量化测算了双控制度转变对纳入考核的总量和相关指标的影响。能耗双控转向碳排放双控的关键在于合理确定控制指标、全面完善基础条件、有序统筹推行范围。研究表明：“十四五”后期是双控制度转型初期，须加强基础条件建设，在多省市开展试点示范；“十五五”前期是转变中期，考核指标以碳排放强度为主、碳排放总量为辅，地区碳排放双控与控排行业碳交易开始衔接；“十五五”后期是转变完成期，基础条件具备，考核指标实现能源向碳的全面过渡，纳入碳市场的行业主体均从行政区划双控中剔除。

01

新增可再生能源不纳入能源消费总量控制的影响分析

新增可再生能源不纳入能源消费总量控制，更加鲜明地突出控制非原料化石能源消费的政策导向，纳入能源双控考核的能源消费总量大幅降低。

为系统测算其影响，构建了经济-能源-环境一体化模型，用于测算双控政策变化前后纳入考核的能源消费总量和碳排放总量（见图1）。终端能源需求预测以LEAP（long-range energy alternatives planning system）模型为基础，构建工业、建筑、交通、农业四部门模型，终端用能类型包括煤、油、气、电、热及其他能源。在终端能源需求预测基础上，考虑能源加工转换环节的能源投入和损失情况，测算一次能源需求。其中，电力作为最主要的能源转换品种，通过电力规划模型测算发电结构。在一次能源需求预测基础上，根据化石燃料平均排放系数估算能源消费产生带来的二氧化碳排放量。

图1 经济-能源-环境模型示意

Fig.1 Schematic diagram of economy-energy-environment model

以2010年至今统计数据为基础，以国家“十四五”规划、“碳达峰碳中和”时间、非化石能源消费占比等国家规划目标为约束条件，以国际先进经验值和理论值为重要参考，进行系统测算。测算结果表明，相对于2020年，2025年、2030年和2035年新增可再生能源（折合标准煤）约为2.6亿、6.6亿、10.9亿t；2025年、2030年和2035年原料用能（折合标准煤）约为4.4亿、5.3亿、6.0亿t。能耗双控与碳排放双控制度下的考核总量变化如图2所示。现行能耗双控政策在旧版能耗双控政策基础上剔除了新增可再生能源和原料用能，预计2025年、2030年和2035年纳入双控考核范围的能源消费总量大幅减少。碳排放双控政策在现行能耗双控政策基础上将剔除CCUS的碳排放量，当前阶段影响还较小。

图2 能耗双控与碳排放双控制度下的考核总量变化

Fig.2 Change of the appraised total amount under energy consumption "dual control" and carbon "dual control" system

新增可再生能源不纳入能源消费总量控制将增加可再生能源电力需求，进一步提升新能源开发利用水平和终端电气化水平，当前可能加大新能源消纳和供电压力。

1）从供给侧来看，集中式和分布式新能源开发力度将进一步提升。由于新增可再生能源不再纳入能源消费总量控制，用户将加大可再生能源消费，尤其是可再生能源电力消费，主要方式有：①加强本地分布式新能源开发利用，通过开发分布式光伏、分散式风电等项目来满足终端电力需求；②开展绿电交易、绿证交易，通过绿色溢价反映绿电的环境价值，促进绿电消费与消纳，降低自身电力间接碳排放量。据中电联统计，2022年绿电交易电量为227.8亿kW·h，市场需求持续释放。这种方式将带动集中式新能源大基地开发和电网输出通道建设。

2）从消费侧来看，“新能源+电能替代”模式将得到大力推广，进而推动全社会用电量和终端电气化水平持续提升。用户为了提升可再生能源电力消费，将逐步实施电能替代，“新能源+电能替代”模式正逐步在重点领域重点行业推广，尤其是外向型出口企业。钢铁、有色、造纸、纺织等重点控排企业也将注重电气化水平的提升。建筑供暖、道路运输等领域也将加快推进电气化，带动热泵、电动汽车等产业规模持续扩大。

3）从电网侧来看，能耗双控制度调整可能加剧局部阶段性电力供需紧张局面。各区域根据资源禀赋选择不同的可再生能源开发利用方式，东中部地区以分布式为主，西部地区以集中式为主。同时，国家对各省的能耗双控指标要求不同，东部地区双控一类省份较多，节能降碳潜力当前已较为有限，多倾向于选择可再生能源消费，而西部地区当前可采取的降碳方式较为多元，包括节能改造、可再生能源开发、电能替代等。整体来看，可再生能源电力跨区域输送规模将持续增大，电力系统长期、中期和日内平衡难度进一步提升。

02

能耗双控转向碳排放双控的关键点分析

对双控制度的系统性分析及与以往双控政策执行情况的分析表明，能耗双控转向碳排放双控的关键在于合理确定控制指标、全面完善基础条件、有序统筹推行范围。

2.1 控制指标

控制指标设置要在统筹考虑制度有机衔接和“双碳”目标压力等前提下，充分体现激励约束导向。总量指标除了会激励技术效率提升，还会限制活动水平、影响经济增长。近年，能源消费总量控制副作用凸显，逐渐由强约束变为弱约束，《完善能源消费强度和总量双控制度方案》（发改环资〔2021〕1310号）提出：对能耗强度降低达到国家下达激励目标的省（自治区、直辖市），其能源消费总量在五年规划当期能耗双控考核中免予考核。而能耗强度指标始终为强约束，发挥着激励技术效率提升的积极作用（见表1）。推及碳排放双控，一方面考虑持续激励碳效提升，另一方面考虑与能耗双控的有机衔接，碳排放强度都应是优先设置且在较长时间内均为强约束的指标。

表1 能耗双控与碳排放双控的指标对比分析

Table 1 Indicator comparison analysis of energy consumption "dual control" and carbon "dual control"

总体来看，“十四五”期间重点考核能耗强度和碳排放强度，能源消费总量指标约束渐弱。“十五五”时期将逐步转向以碳排放双控为主。根据“经济-能源-环境一体化模型”预测结果，能耗强度在“十五五”期间的下降率仍为13.5%，而碳排放强度指标在“十五五”期间的下降率较“十四五”期间有所提升，可考虑设置为20%，预测结果如图3所示。本文中碳排放强度测算重点考虑能源燃烧二氧化碳排放，未计及工业过程碳排放与碳汇。2030年后，碳排放双控指标将替代能耗双控指标，碳排放总量约束渐强，指标逐年下降（见图2）。碳排放强度下降率指标如图3所示，甲烷、氧化亚氮等其他温室气体逐步纳入排放总量控制指标中。

图3 单位GDP能源燃烧二氧化碳排放强度及下降率

Fig.3 Carbon dioxide emission intensity and decline rate of energy combustion per unit of GDP

2.2 基础条件

不同于能耗双控，碳排放双控尚未全面开启，基础条件较弱（见表2），须尽快早日达到“三可原则（MRV）”的要求，实现对温室气体排放的可测量（measurable）、可报告（reportable）、可检验（verifiable）。

表2 碳双控制度实施的基础条件分析

Table 2 Basic conditions for implementing carbon "dual control" system

碳核算是当前亟须构建的基础能力，核算标准、数据精细度、全生命周期溯源是三大重点提升方向。完整准确的碳核算是实施碳排放双控制度的基础，类似于能耗双控的能源统计工作。当前亟须从3个方面入手：1）构建全国统一的碳统计核算体系，形成技术标准；2）提升各层级政府的数据精细度，尤其是地市级及以下的政府数据；3）构建完整的消费侧数据基础，最终要实现全生命周期的碳追溯、核算、分拆、扣减等。

碳预算与能耗双控的用能预算均面临公平性挑战，指标划分要兼顾行业公平性和地区公平性。行业方面，初级产品、产成品、出口品等的刚需碳排放应由生产侧与消费侧共同承担。地区方面，中西部地区后发潜力、产业转移带来的碳排放应在碳预算中动态调整。

碳计量、碳监测是碳核算的有益补充，具有实时准确的优势，通过运用在线监测设备，减少人为造成的误差。碳监察能够更好地支撑碳双控制度的贯彻执行。

总体来看，近期着重提升碳核算、碳预算能力，逐步提升碳计量、碳监测等能力；“十五五”前期碳计量、碳监测应用范围扩大，碳监察体系初步构建；“十五五”后期基础条件达到支撑碳双控制度全面实施的水平。

2.3 推行范围

为了避免简单层层分解，要兼顾考虑行政区划双控制度和行业双控制度。现行能耗双控为行政区划的层层分解，落实到区县、乡镇政府和终端用能主体时，弹性空间被大幅挤压，加之用能权交易等市场化手段未能发挥作用，只能不得已选择限停产等手段。碳排放双控制度要增加考核弹性，既要考虑行政区划双控的指标合理分解，留足弹性空间，又要考虑行业碳排放双控与碳市场的充分衔接，发挥市场作用。

行政区划双控方面，考核指标只分解到地市级政府，可在多省市试点，但正式执行应优先考虑产业结构相对简单、用能主体集中、行政能力强的地区。地市级政府处于承上启下的重要环节，在辖区面积、GDP及人口等方面适中，至少为地市级政府层面留出统筹“双碳”目标、经济发展、民生安全的操作空间。考虑到碳排放双控实施的复杂性，前期试点应考虑经济社会发展、产业结构、能源供需、工交建领域等不同因素，在东中西部遴选多个试点省市。从正式执行来看，当前仅北京市具备较好的条件，产业结构以三产为主，用能主体以建筑领域为主，且多为公共机构，易于碳核算与考核管理。“十五五”前期，碳排放双控规模可进一步扩大，华东、华南地区经济发达、技术领先、行政管理水平较高，东北、西北地区产业结构相对集中、易于碳核算。“十五五”后期，全国各省市均正式执行碳排放双控。

行业双控方面，纳入碳市场的行业可考虑从行政区划双控考核范围中剔除，逐步实现行政指令向碳市场的让渡，2030年之后以市场调节为主。碳排放双控除了要为国家重大项目留出碳排放量外，还应与全国碳市场相衔接。“十四五”后期和“十五五”前期以“行政为主、市场为辅”。全国碳市场处于建设初期，仅纳入了发电行业，配额分配相对宽松。石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空等八大控排行业占全国碳排放量比重将达到60%以上，未来若能逐步纳入碳市场，通过逐年动态调整行业配额，使行业碳排放强度和总量控制在合理偏紧状态，并形成社会可承受的碳价，则无须在行政区划双控中重复考核，避免行政手段与市场手段并行造成市场失灵。“十五五”后期，更多行业和主体纳入碳市场，碳市场年度配额与碳中和目标相匹配，呈现递减趋势，行政区划双控将逐步让位于碳市场。综合协同应用碳市场、碳税等碳定价政策，以及电力市场的绿电、绿证政策，疏通全价值链的碳价传导机制，有助于调顺激励机制，引导经济社会整体的低碳转型。

03

能耗双控转向碳排放双控制度的推进路径

在上述关键点分析的基础上，结合国内外数据信息，以中国2030年碳达峰目标、欧盟碳边境调节机制要求、全国碳交易市场建设进程等作为主要边界条件，有序衔接当前能耗双控与碳排放强度指标要求与执行情况，将2030年前划分为3个主要阶段，进行能耗双控向碳排放双控制度转变的全局推进路径设计（见表3）。

表3 能耗双控向碳双控推进路径设计

Table 3 Promotion path design for the country from energy consumption "dual control" to carbon "dual control" system

“十四五”后期，中国持续推进经济高质量发展，步入构建现代能源体系的新阶段，国际控碳压力较小，着手为“碳达峰”谋篇布局，对应为“双碳”进程的“窗口期”、能耗双控向碳排放双控转变的“转变初期”。能耗强度、碳排放强度为强约束，能耗总量变为弱约束。基础条件薄弱，需要加快构建全国统一碳核算体系，提升碳预算能力。碳排放双控制度可在多个省市试点执行，在北京市等少数地区正式执行。

“十五五”前期，中国产业结构加快转型，现代能源体系初步建立，国际控碳压力开始以碳关税等方式显性化表达，须适当控制碳排放总量增长幅度，对应为“双碳”进程的“达峰前期”、能耗双控向碳排放双控转变的“转变中期”。碳排放强度为主，碳排放总量为辅，条件不成熟的场景以能耗双控为补充。基础条件完成从“薄弱”向“完善”的快速提升。华东、华南、东北、西北等地区从试点转变为正式执行。考核仍以行政为主、市场为辅，纳入碳市场的控排行业从行政区划双控中剔除。

“十五五”后期，在减碳与经济增长等目标动态平衡中，高质量发展深入推进，现代能源体系基本建成，国际控碳压力空前加大后，逐步转向深层次的技术合作与机制协同，碳排放总量达到峰值平台期，对应为“双碳”进程的“达峰期”、能耗双控向碳排放双控转变的“转变完成期”。以碳排放总量为主、碳排放强度为辅，能耗双控指标完全退出，纳入可再生能源电力消费强度指标。基础条件已完全具备。全国各省市均正式执行碳排放双控制度，纳入碳市场的行业主体均从行政区划双控中剔除。

04

结论与建议

研究表明，现行能耗双控政策在旧版能耗双控政策基础上剔除了新增可再生能源和原料用能，预计2025年、2030年和2035年纳入双控考核范围的能源消费总量（折合标准煤）较2020年减少7.0亿、11.9亿、16.9亿t，有效缓解能源消费总量考核压力，但会推动可再生能源电力需求激增，进一步提升新能源开发利用水平和终端电气化水平，当前可能会加大新能源消纳和供电压力。能耗双控转向碳排放双控的关键在于合理确定控制指标、全面完善基础条件、有序统筹推行范围。

基于本文研究，提出以下3个方面政策建议：1）建立有序衔接行业与地区双维度的碳排放双控目标分解方法。碳排放双控制度建设的关键点是有序衔接行业和地区2个维度，行业维度重点考虑全国碳排放权交易市场纳入的控排行业及碳配额分配，地区维度重点考虑双控指标从国家到省市的层层分解，因此须加快方法研究，合理设置碳排放强度和总量考核指标。2）持续加强碳核算、碳计量等碳排放双控基础能力与基础设施建设。碳排放双控制度全面落地仍面临基础条件的约束，亟须在“十四五”“十五五”期间创造好条件，为碳达峰后实行碳排放双控奠定良好的基础。当前要加快构建全国统一碳核算体系，鼓励碳计量、碳基础设施建设，在发达省市、区域及园区开展试点。3）超前研究建立综合考虑化石能源和可再生能源的能效标准体系。现行能耗双控与碳排放双控都是考核“非原料用能的化石能源”。为避免用能企业大量使用绿电而不注重效率提升，带来可再生能源电力的浪费，为用电紧张地区、电网安全稳定运行带来压力，还应关注可再生能源电力消费强度，超前研究针对可再生能源电力消费的标准体系。