低碳技術(shù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險評估和展望 2024 -北京理工

能源經(jīng)濟預(yù)測與展望研究報告FORECASTINGANDPROSPECTSRESEARCHREPORT低碳技術(shù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險評估和展望2024年1月7日能源經(jīng)濟預(yù)測與展望研究報告發(fā)布會特別聲明本報告是由北京理工大學(xué)能源與環(huán)境政策研究中心研究團隊完成的系列研低碳技術(shù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險評估和展望E-mail:yubiying_bj@bit.edCenterforEnergyandEnvironmentalPoBeijingInstituteofTechnoloE-mail:yubiying_bj@bit.ed1《巴黎協(xié)定》就國際社會共同應(yīng)對氣候變化的目標達成了共識，即將全球平均溫升控制在2℃,并努力限制在1.5℃以內(nèi)。為實現(xiàn)這碳轉(zhuǎn)型全面加速，各行業(yè)各部門的低碳技術(shù)將迎來大規(guī)模發(fā)展。作為負責(zé)任的發(fā)展中大國，中國積極為全球氣候治理貢獻力量，提出碳達峰碳中和的重要戰(zhàn)略目標，致力于用全球歷史上最短的時間從碳達峰到碳中和?！半p碳”目標的實現(xiàn)需要能源供給端和需求端同時發(fā)力，既需供給端通過大規(guī)模發(fā)展低碳發(fā)電技術(shù)、氫能技術(shù)和儲能技術(shù)以逐步擺脫對化石能源的依賴，也需要需求端通過推動工業(yè)行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)快速應(yīng)用來實現(xiàn)高耗能行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。為充分發(fā)揮低碳技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用指明了方向。節(jié)原材料、資金和勞動力等要素供需失衡以及部分行業(yè)環(huán)境影響攀升展還可能通過產(chǎn)業(yè)鏈的傳遞，對其它關(guān)聯(lián)行業(yè)產(chǎn)生間接促進或抑制作2發(fā)展會對產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)行業(yè)的原材料、資金、勞動力需求和污染物排放等方面造成什么影響？將會引致哪些產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險？為了回答上述問題，北京理工大學(xué)能源與環(huán)境政策研究中心魏一鳴教授團隊（簡稱“中心團隊”）推出低碳技術(shù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險評估和展望報告。鑒于氫能和儲能技術(shù)是未來實現(xiàn)清潔用能的關(guān)鍵支柱，國家實現(xiàn)“雙碳”目標的低碳技術(shù)需求，綜合考慮能源供給端和需求端，針對上述技術(shù)領(lǐng)域和部門，選取了未來可能會大規(guī)模普及的陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電和光伏發(fā)電）、鋼鐵行業(yè)電弧爐煉鋼技術(shù)及水泥術(shù)-組件-上中下游行業(yè)”視角，評估到2030年各項技術(shù)大規(guī)模普及對產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)行業(yè)原材料、資金、勞動力需求和污染物排放的綜合影響，識別潛在風(fēng)險，提前引導(dǎo)相關(guān)投入要素再分配以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)為捕捉低碳技術(shù)大規(guī)模發(fā)展可能引發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈上原材料、資金和勞動力等要素供需失衡以及部分行業(yè)環(huán)境影響攀升風(fēng)險，本報告首先采用自主研發(fā)的C3IAM/NET模型優(yōu)化得到實現(xiàn)“雙碳”目標所需要3電技術(shù)、電解水制氫技術(shù)和電化學(xué)儲能技術(shù)構(gòu)建擴展型投入產(chǎn)出模型，針對電弧爐煉鋼技術(shù)和多通道燃煤技術(shù)構(gòu)建計量經(jīng)濟學(xué)模型，從產(chǎn)業(yè)鏈視角評估低碳技術(shù)在2024~2030年間規(guī)?；瘧?yīng)用對上中下游行業(yè)原材料、資金、勞動力的新增需求以及污染物（SO2、NOx、PM2.5）排放變化，并分析其引發(fā)的潛在風(fēng)險，具體結(jié)論如下所述。（一）“雙碳”目標下關(guān)鍵低碳技術(shù)發(fā)展目標根據(jù)魏一鳴等（2022）提出的中國碳達峰碳中和時普及率需分別增至13.7%和50%。此外，生物質(zhì)發(fā)電、核電、水電、1060GW、37.7GW和161.3GW（魏一鳴等,2022;IEA,2021;IPCC,4（二）關(guān)鍵原材料需求預(yù)測及供應(yīng)風(fēng)險評估由于低碳發(fā)電技術(shù)和電化學(xué)儲能技術(shù)是礦產(chǎn)原材料密集型技術(shù)，因此，對這兩類技術(shù)進行原材料需求預(yù)測。研究結(jié)果表明（圖2為實現(xiàn)碳達峰目標，2024~2030年，低碳發(fā)電技術(shù)和電化學(xué)儲能技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展對鋁、鐵、硅、銅、鋅的累計需求量位居前五。鋰、鈷、錳、鎳、銅需求量的復(fù)合增速較快，分別達到32%、31.7%、11.5%、9.64%、和9.1%。其中，鈷、鎳、銅和錳的對外依存度分別高達97%、92%、83%和82%，四種礦產(chǎn)資源的需求增速快且對外依存度高，面臨短缺的風(fēng)險相對更大。數(shù)據(jù)來源：對外依存度數(shù)據(jù)來自Gulleyetal.(2018);（三）資金、勞動力和環(huán)境層面產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險評估圖3展示了2024~2030年低碳技術(shù)發(fā)展對產(chǎn)業(yè)鏈資金和勞動力需求的綜合影響。在我國碳達峰目標驅(qū)動下，低碳發(fā)電技術(shù)、電解水制氫技術(shù)、電化學(xué)儲能技術(shù)、電弧爐煉鋼技術(shù)和多通道燃煤技術(shù)2024~2030年累計使產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)行業(yè)整體資金需求增加18.34萬億5力需求增加657.73萬人，超過2022年全國城鎮(zhèn)新增就業(yè)總量的一半。影響最大，該技術(shù)發(fā)展驅(qū)動關(guān)聯(lián)行業(yè)資金需求新增16.43萬億的同時，對傳統(tǒng)煤電的替代將使投資需求減少2.91萬億元。勞動力需求層面，產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)行業(yè)的勞動力和資本等要素投入影響十分顯著，需警惕由此引發(fā)的資金和勞動力供給不足等產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險以及傳統(tǒng)技術(shù)相關(guān)行業(yè)勞動力和投資過剩問題。6物增加25.31萬噸。產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)受到技術(shù)規(guī)模擴大的影響有明顯差和空氣污染物（+10.56萬噸）影響最大的光伏發(fā)電技術(shù)為例展開分析1。在光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈（圖4）中，主要受影響的是上游的光伏組盒、逆變器等光伏組件和元器件的需求大幅增加，導(dǎo)致電氣機械和器環(huán)境影響最為明顯，空氣污染物排放預(yù)計增加7.19萬噸。圖5是電解水制氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險圖。2024~2030年，電解水制氫技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展聯(lián)動關(guān)聯(lián)行業(yè)新增資金需求7024億元，新增勞1由于篇幅有限，本報告僅展示光伏發(fā)電技術(shù)和電7動力需求69萬人，導(dǎo)致空氣污染物排放增加6.8萬噸。由于該技術(shù)運行需要消耗大量電力，中游的電力、熱力的生產(chǎn)和增幅最大，達到1239億元，占2020年該部門產(chǎn)值的1.77%。同時，1205億元。由于電解水制氫技術(shù)替代化石燃料制氫、焦炭煉鋼、燃油汽車等傳統(tǒng)技術(shù)，下游部門需減少投入，聯(lián)動關(guān)聯(lián)行業(yè)所有部門在2024~2030年間資金需求減少2619億元，勞動力需求減少28萬人，減少空氣污染物排放1.5萬噸。為支撐合成氨、合成甲醇、原油精煉行業(yè)受抑制影響最大，占所減少資金需求的43%。綜合來看，在2024~2030年間，電解水制氫技術(shù)發(fā)展需要各部門資金凈增4405億元，勞動力凈增41萬人，空氣污染物排放凈增5萬噸。8萬人，并引致一定程度的環(huán)境影響，空氣污染物排放量增加4.48萬噸。平均每新增1GW裝機將導(dǎo)致資金需求新增48.81億元，勞動力需求新增1.63萬人，空氣污染物排放量增加294.77噸。隨著電化學(xué)儲能技術(shù)大規(guī)模發(fā)展，其上游的主要組件電池電芯、電池管理系統(tǒng)、儲能逆變器和能量管理系統(tǒng)的生產(chǎn)需求大大增加，導(dǎo)致電氣機械和器材制造行業(yè)的資金和勞動力需求變化量最大，資金投入增加2850.89為明顯，排放量增加1.35萬噸。產(chǎn)業(yè)鏈共需新增資金投入3099億元，新增勞動力196萬人。新增資金需求其中，非金屬礦物制品業(yè)由于上游石墨電極的生產(chǎn)需要對資金游電爐設(shè)備生產(chǎn)需要占比最高，約為51%。由于電弧爐煉鋼技術(shù)會替代傳統(tǒng)高爐-轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)，因此高爐-轉(zhuǎn)爐技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的上游行業(yè)需減少投入，產(chǎn)業(yè)鏈所有部門在2024~2030年間共需減少資金投入633億元、勞動力42萬人。煤炭采選業(yè)由于焦炭使用的大幅減少，其資金需求減少的占比最高，約為總減少量的41.1%；金屬冶煉和壓延加工品行業(yè)由于生產(chǎn)效率提高以及長流程煉鋼工藝對有色金屬需求減9凈增2466億元，勞動力凈增154萬人。對于水泥行業(yè)而言，多通道燃煤技術(shù)的快速普及將導(dǎo)致2024~2030年間產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)行業(yè)資金需求增加4570.56億元，上、下游分別占比92.86%、7.14%；勞動力需求增加3.1萬人。其中，上游金屬冶煉和壓延加工業(yè)的資金需求和勞動力需求凈增量最大，分別達1053.1億元和5.3萬人，這是由于多通道燃煤技術(shù)的發(fā)展驅(qū)動了對燃燒器、煤風(fēng)風(fēng)機等組件的需求增長，進而對金屬需求及其冶煉和加工活動產(chǎn)生影響。圖6進一步展示了2024~2030年低碳技術(shù)發(fā)展對產(chǎn)業(yè)鏈上各細分行業(yè)資金需求的影響。綜合10項低碳技術(shù)的累計影響來看，電氣支撐光伏發(fā)電、陸上風(fēng)電以及核電等技術(shù)發(fā)展。此外，通用設(shè)備業(yè)以2.18萬億元的新增資金需求量位居第二，金屬冶煉和壓延加工材制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、金屬冶煉和壓延加工業(yè)等將面臨較為嚴峻的資金供給不足風(fēng)險，需嚴防資金鏈斷裂。圖7為2024~2030年低碳技術(shù)發(fā)展對產(chǎn)業(yè)鏈上各細分行業(yè)勞動伏發(fā)電和陸上風(fēng)電技術(shù)發(fā)展所引致。此外，專用設(shè)備制造業(yè)和通用設(shè)備制造業(yè)分別以105.75萬和99.21萬的新增勞動力需求位居第二和業(yè)等可能面臨的勞動力供給不足風(fēng)險更大，而煤炭采選業(yè)將出現(xiàn)大量圖8展示了2024~2030年低碳技術(shù)發(fā)展對產(chǎn)業(yè)鏈上各細分行業(yè)達14.83萬噸，主要是由于陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電和核電等技術(shù)大規(guī)模（+6.02萬噸）次之，三者面臨的環(huán)境影響攀升風(fēng)險較為嚴重。（一）謹防低碳技術(shù)發(fā)展面臨的潛在關(guān)鍵礦產(chǎn)資源短缺風(fēng)險，預(yù)先做好礦產(chǎn)戰(zhàn)略部署。應(yīng)增強鈷、鎳、銅和錳等關(guān)鍵礦產(chǎn)勘測開采，渠道，保障我國關(guān)鍵礦產(chǎn)資源多元化穩(wěn)定供應(yīng)。好產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局。應(yīng)重點關(guān)注如電氣機械和器材制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)分別因光伏發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)等大規(guī)模發(fā)展而面臨的資金供給不足風(fēng)險，在投融資方面為光伏發(fā)電技術(shù)上游太陽能電池片、背板、接線盒、逆變器等光伏組件研發(fā)企業(yè)以及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)上游軸承、輪轂、塔架等風(fēng)機組件的生產(chǎn)企業(yè)提供充分可持續(xù)的政策支持，創(chuàng)造發(fā)級聯(lián)風(fēng)險，確保關(guān)鍵低碳技術(shù)穩(wěn)妥有序部署。好穩(wěn)就業(yè)工作。需重點關(guān)注如電化學(xué)儲能技術(shù)和電弧爐煉鋼技術(shù)發(fā)展驅(qū)動的電氣機械和器材制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)勞動力需求增長趨勢，以及電弧爐煉鋼技術(shù)由于替代傳統(tǒng)長流程煉鋼，減少其上游原材料焦炭的需求，從而導(dǎo)致煤炭采選業(yè)面臨的勞動力過剩風(fēng)險。應(yīng)有序引導(dǎo)煤炭采選業(yè)等行業(yè)的過剩勞動力向電氣機械和器材制造業(yè)等行業(yè)轉(zhuǎn)和能量管理系統(tǒng)研發(fā)人才和電爐熔煉室專用設(shè)備人才培養(yǎng)，提前調(diào)整高等教育、職業(yè)教育等相關(guān)專業(yè)布設(shè)，促使市場就業(yè)需求與勞動力相匹配，培養(yǎng)關(guān)鍵低碳技術(shù)發(fā)展進程所需的后備人才。（四）關(guān)注低碳技術(shù)大規(guī)模普及造成部分行業(yè)環(huán)境影響攀升的風(fēng)險，推進二氧化碳和污染物協(xié)同減排。應(yīng)重點防范陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電和核電等低碳技術(shù)發(fā)展引發(fā)的金屬礦采選業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)等[1]中國政府網(wǎng).科技部等九部門關(guān)于印發(fā)《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》的通知./zhengce/zhengceku/2022-趙子豪.中國碳達峰碳中和時間表與路線圖研究[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2022,24(04):13-26.[3]IEA,2021.Anenergysectorroad[4]IPCC,2021.ClimatonClimateChange[Masson-DelmotZhou(eds.)].CambridgeUniversityPress.In北京理工大學(xué)能源與環(huán)境政策研究中心簡介北京理工大學(xué)能源與環(huán)境政策研究中心（CEEP-BIT）面向國家能源與應(yīng)對1“十二五”中國能源和碳排放預(yù)測與展望422019年光伏及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)前景預(yù)測與展望243經(jīng)濟承壓背景下中國能源經(jīng)濟發(fā)展與展望3442020年光伏及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)前景預(yù)測與展望445砥礪前行中的新能源汽車產(chǎn)業(yè)5462020年國際原油價格分析與趨勢預(yù)測647二氧化碳捕集利用與封存項目進展與布局展望7482020年碳市場預(yù)測與展望849我國“十四五”能源需求預(yù)測與展望952全球氣候治理策略及中國碳中53新能源汽車產(chǎn)業(yè)2020年552021年國際原油價格分析57后疫情時代中國能源經(jīng)濟指“十三五”及2030年能源經(jīng)濟展望592022年國際原油價格分析60全國碳中和目標下各省碳達峰“十三五”北京市新能源汽車節(jié)能減排潛力分析63全球變暖對我國勞動力健康“十三五”碳排放權(quán)交易對工業(yè)部門減排成本的影響64中國上市