今后5—15年，占全国碳排放总量70%以上的我国工业领域，其中煤化工领域是重点，面临主动控制碳排放和2030年达峰的新形势，亟须科学应对。本文通过模型定量探讨我国工业碳排放的基本规律以及2010—2035年的总体趋势，在此基础上提出了以2020年和2030年为关键节点，从短期、中期和长期三个阶段实施碳排放峰值管理的总体思路。
到2030年左右，我国将实现碳排放峰值的中长期目标。而要想实现达峰目标，关键在于有效控制工业领域的碳排放水平，尽快实施碳排放峰值管理，即把握工业化和城镇化进程发展规律，结合能源结构调整、工业供给侧结构性改革，以及区域经济发展的差异，主动控制碳排放，对行业和区域工业碳排放的峰值进行管理，以保障工业经济增长和低碳发展的平衡性。
工业领域碳排放现状
(一)工业能源消费占全国能源消费总量的70%以上
工业是我国能源消耗的大户，能源消费占全国的比重始终在70%以上。从“十五”时期开始，工业和全国能源消费保持同步快速增长，2000—2014年，全国能源消费从14.7亿吨标煤增长到42.6亿吨，工业能源消费从10.3亿吨标煤增长到29.6亿吨，两者都增长了1.9倍，年均增速达7.8%。
(二)煤炭在能源结构中占比接近70%，工业煤炭消耗占全国能耗的50%左右
近年来，天然气和新能源的快速发展，使得煤炭占比出现下降。2015年，我国煤炭消费约占能源消费总量的64.4%，石油和天然气约占23.6%，非化石能源消费约占12%，高碳特征明显。“以煤为主”的能源结构基本特征短期内难以改变。据统计，2012年，除电力行业外，我国工业煤炭消耗占全国的46%，其中焦化约占29%，煤化工占20%，工业锅炉占30%，工业炉窑占16%。
(三)钢铁、建材等六大行业能耗占工业能耗的70%以上
2000—2014年，钢铁、建材、石化、化工、有色、电力六大高耗能行业，其能源消费占工业的比重由66.8%增长到72.4%，从2003年起始终在70%以上。其中，钢铁行业能源消费增长最快，从2000年的2亿吨标煤增长到2014年的6.9亿吨，增长了2.4倍，能源消费约占工业的23.5%。
(四)工业化石能源碳排放占全国碳排放的70%，占工业碳排放总量的85%以上
工业领域碳排放包括化石能源碳排放和工业过程碳排放两部分。2000—2014年，工业化石能源碳排放从23.7亿吨上升到64.7亿吨，增长了173%。全国化石能源碳排放量从33.8亿吨上升到93.1亿吨，增长了175%。2014年，工业化石能源碳排放在全国化石能源碳排放总量中占比达69.4%，在工业领域碳排放总量中的占比达到86%，工业过程碳排放占工业碳排放总量的14%左右，约10亿吨，工业碳排放总量约75亿吨。总体看，在2012年之前，工业碳排放增速一直快于全国碳排放增速;从2012年起，随着工业经济增速减缓、高耗能行业产能过剩等影响，工业碳排放增速放缓，低于全国增速。
工业领域控制碳排放的主要影响因素
(一)发展阶段影响工业领域控制碳排放的效率
发展阶段包括工业化进程和城镇化进程，在不同阶段，因经济增速、产业结构与技术进步方面的差异，控制工业碳排放的难度也不尽相同。从发达国家的规律看，过早或过晚控制碳排放，都不利于一个国家和地区的发展。只有接近或进入工业化后期，碳排放峰值可能出现时，因势利导，适时地开展工业碳排放峰值管理，才能真正保障我国经济的可持续发展。“十五”和“十一五”期间，我国重化工业占比快速提升，工业碳排放快速增加，峰值不会在这一时期出现。“十二五”后期，我国经济形势发生重大变化，服务业占比开始超过工业，人均GDP水平达到8000美元，进入工业化后期，突出特点是：消费结构升级，钢铁、水泥等高碳排放产品的需求减缓，高端工业品、服务和绿色环境的需求增强，工业供给侧面临结构性改革。因此，碳排放峰值将要出现的可能性越来越大，因势利导、实施碳排放峰值管理的契机出现。
(二)能源结构影响工业领域控制碳排放的时间
煤炭是我国工业的主要燃料和原料，其占能源消费总量的比重直接决定了工业单位能源消费碳排放量的多少：占比大，单位能源消费碳排放量就高;占比小，单位能源消费碳排放量就低。长期以来，煤炭在我国能源结构中占比接近70%，成为我国工业碳排放水平较高的一个重要原因。近些年，虽然天然气和新能源快速发展使得煤炭占比开始下降，但“以煤为主”的能源结构在短期内难以改变，客观上决定了我国工业碳排放水平由高向低转变需要一个过程，而不可能一蹴而就。
(三)发展不平衡影响工业领域控制碳排放的方式
从我国工业经济发展看，东部较西部发达，南方较北方发达;低端传统制造业和重化工业比重大，高端先进制造业和高技术产业比重小。从区域看，发达地区更有条件和能力控制碳排放，这也决定了我国工业碳排放达峰的方式适宜采用部分区域率先达峰、其他区域相继达峰、分区域逐步实现的模式。从行业看，钢铁、建材、石化、化工、有色、电力等高碳排放行业占比高、总量大，必须重点控制，这也决定了碳排放达峰方式适宜分行业逐步推进。
工业领域碳排放达峰路径模型研究
(一)工业碳排放达峰路径模型的建立与参数设定
以E=I×T为主方程构建测算模型。其中，E表示工业能源消费总量，I表示工业增加值，T表示工业增加值能源强度，三个变量与工业碳排放、经济增速、产业结构与技术进步紧密相关。
综合考虑“十一五”和“十二五”期间的情况，对模型参数进行设定。
[pagebreak]1.设定2010—2015年工业增加值年均增速为8%，工业增加值能源强度下降幅度设定为19%。根据中共十八大提出的2020年GDP比2010年翻一番的目标，以及2020年单位GDP碳排放强度比2005年下降40%—45%的目标，设定2015—2020年工业增加值年均增速为7%，工业增加值能源强度下降19%。参考世界主要工业国家实现工业化后的经济增长情况，设定2020—2035年工业增加值增速和工业增加值能源强度下降速度。
2.根据“十二五”能源规划目标及2020年可再生能源发展目标，设定2020年非化石能源比重达到15%;根据《中美气候变化联合声明》，设定2030年非化石能源比重达到20%。结合当前新能源技术创新和产业化的突破性进展，2020年以后，我国非化石能源供应量有望持续较快增长，在2035年将达到25%。
(二)基于模型的测算结果与分析
根据以上模型，测算2010—2035年我国工业碳排放情况，得出2010—2035年我国工业碳排放趋势及峰值结果(如图)。
一是我国工业碳排放峰值将在2020—2030年间出现。这一结论也支持我国2030年达峰目标，表明工业领域通过努力，可以在2030年前实现达峰，也表明当前我国工业正接近或进入工业化后期，并具备条件可在工业领域主动控制碳排放，实施碳排放峰值管理。
二是我国工业碳排放峰值约在70亿—80亿吨之间。考虑到2014年工业碳排放64.7亿吨，以2030年达峰为限，未来15年，我国工业领域大约剩余5亿—15亿吨的碳排放余量。如果按过去15年的发展模式(工业碳排放年均增速约为7%)，余量是不够的，因此，推进工业低碳发展，主动控制碳排放势在必行。而且，我国工业化与城镇化进程尚未完成，未来工业控制碳排放总体形势仍然较为严峻。
三是工业能源消费在工业碳排放达峰即2030年之后，仍将会缓慢增长。这表明我国工业总量仍需保持增长趋势，发展进程远未结束。
四是2020年和2030年是我国碳排放管理的两个关键点。在2020年左右，工业碳排放开始出现减缓趋势，部分工业行业会率先达峰;在2030年之后，工业总体碳排放呈明显下降趋势，表明我国有条件建成先进的低碳工业体系。
未来5—15年我国工业领域控制碳排放的着力点
(一)我国工业领域控制碳排放的总体思路
基于以上研究分析，建议我国工业领域控制碳排放应把2020年和2030年作为两个关键节点，从短期(未来5年)、中期(未来10年)和长期(未来15年)三方面着力：
短期(2015—2020年)：碳排放峰值管理的探索期，应主动控制碳排放。要积极推进部分行业和部分区域率先达峰，探索碳排放峰值管理，为未来工业碳排放总体达峰积累经验。中期(2020—2030年)：实现工业从高碳排放模式向低碳排放模式转型发展的关键期，通过有效的碳排放峰值管理推动我国工业尽早达峰。同时，要建立基本的工业低碳发展制度体系，使我国在该领域的技术、工艺、装备、产品以及政策体系初步实现低碳化。长期(2030年之后)：着力打造先进的低碳工业体系，最终建成一个成规模的现代低碳工业体系，提高我国工业的低碳竞争力。
(二)“十三五”期间我国工业领域控制碳排放的策略建议
一是继续重视和加强工业领域应对气候变化的工作，研究制定工业领域应对气候变化2030年中长期战略。二是研究建立分阶段、分区域、分行业、分企业的工业低碳发展制度体系。在钢铁、水泥等重点行业推进碳排放控制。三是在钢铁、水泥等部分行业和北京、上海等部分区域率先开展工业碳排放峰值管理，探索管理经验。四是充分发挥碳市场的作用，让市场机制在工业控制碳排放中充分发挥作用。五是提高企业低碳竞争能力，加强企业碳资产管理，推进低碳企业试点示范工作。
