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第1章 世界与中国能源发展概况1

1.1 世界能源发展态势2

1.1.1 能源消费增速总体放缓，增量主要来自新兴经济体2

1.1.2 化石能源储采比未见明显下降，价格未现长期上涨趋势3

1.1.3 化石能源主导地位不变，可再生能源发展迅速5

1.1.4 世界油气消费东移，亚太成贸易活跃区7

1.1.5 能源强度呈下降趋势，各国降幅差异显著8

1.1.6 碳排放量持续攀升，但碳强度呈下降趋势10

1.2 世界用能部门发展现状10

1.2.1 工业用能快速增长，钢铁成工业部门最大能耗行业10

1.2.2 交通用能占比约30％，公路交通占交通能耗比例最大11

1.2.3 建筑用能已超工业和交通，居民建筑占建筑能耗的70％12

1.2.4 发电结构以燃煤为主，电力是最大碳排放部门12

1.3 世界能源新变化和新特点14

1.3.1 原油市场基本面得到改善，市场呈复苏态势14

1.3.2 全球能源并购复苏，各地区呈差异化发展15

1.3.3 可再生发电成本显著下降，投资前景广阔16

1.3.4 燃油车开始受到挑战，新能源汽车加快交通能源转型18

1.3.5 《巴黎协定》不确定性增大，应对气候变化任重道远19

1.4 中国能源发展概况19

1.4.1 经济与能源消费增速放缓，煤炭消费比重下降19

1.4.2 清洁能源发电比重增加，可再生能源装机份额提升21

1.4.3 碳排放总量大，制造业排放占比过半22

1.4.4 能源进口量持续增长，全球贸易份额比重下降23

1.4.5 能源流向结构与发达国家显著不同，工业用能占比高25

1.5 中国能源发展新变化与新格局26

1.5.1 “4045”碳强度目标提前实现，主动减排格局形成26

1.5.2 北方地区大力推进清洁取暖行动27

1.5.3 促进乡村振兴战略与低碳发展战略高度融合迫在眉睫28

1.5.4 全国碳排放交易体系正式启动29

1.5.5 原油期货交易助推人民币国际化和对外开放31

1.5.6 新能源汽车发展迅猛31

第2章 中国能源密集型部门绿色转型的机遇和挑战33

2.1 能源密集型部门绿色转型的迫切需要34

2.1.1 绿色发展要求促进“绿色经济”转型34

2.1.2 技术进步促使节能减排稳步推进36

2.1.3 我国能源密集型部门能效不及国际水平39

2.2 国内能源消费与行业产值预测43

2.2.1 全国GDP总量将稳步增长，2035年前增长势头良好43

2.2.2 能源消费总量预计满足“十三五”规划，未超50亿吨标准煤44

2.2.3 能源密集型部门增加值上升，2030年行业增加值将近25万亿44

2.3 能源密集型部门绿色转型的机遇45

2.3.1 全球经济带动行业变革，“一带一路”带来新契机45

2.3.2 供给侧改革带来变革机遇，“中国制造2025”推动产业结构转型46

2.3.3 技术进步推动行业高能效化，智能化趋势已在制造业凸显46

2.3.4 绿色发展理念推动低碳转型，智慧建筑成为建筑业新趋势47

2.3.5 新兴能源密集型部门逐渐产生，信息时代诞生能源密集型新产业47

2.4 能源密集型部门绿色转型的挑战48

2.4.1 生态文明建设提出新要求，替代产业规模化发展需未雨绸缪48

2.4.2 消费结构升级拉动制造业需求，终端电力消费量将显著增加48

2.4.3 贸易保护主义抬头，能源密集型部门发展受限49

2.4.4 欧洲地缘政治影响出口，新兴经济体竞争带来新挑战49

2.4.5 人工智能发展影响能源密集型部门，电力行业需加速智能化发展50

2.5 本章小结50

第3章 能源密集型部门绿色发展水平评估52

3.1 能源密集型部门绿色发展现状53

3.1.1 能源密集型部门绿色发展与可持续发展53

3.1.2 能源密集型部门绿色发展符合国家政策需求53

3.2 中国能源密集型部门绿色发展评估54

3.2.1 能源密集型部门绿色发展评估概述54

3.2.2 能源密集型部门绿色发展评估指标55

3.2.3 能源密集型部门绿色发展评估方法57

3.3 中国能源密集型部门绿色发展水平与定位59

3.3.1 绿色发展静态水平相对较好，但与世界最先进水平仍有差距60

3.3.2 绿色发展动态进步情况不容乐观，环境状况亟待改善61

3.4 中国代表性能源密集型部门绿色发展评价64

3.4.1 电力行业绿色转型迅速，存在进一步的改进空间64

3.4.2 钢铁行业绿色转型快速，仍有一定的发展空间66

3.4.3 水泥行业绿色转型平稳，转型速度比较缓慢68

3.4.4 化工行业绿色转型较快，与国际先进水平差距明显69

3.4.5 交通部门绿色转型艰难，转型过程易出现停滞甚至反弹71

3.5 本章小结72

第4章 社会经济绿色转型对能源密集型产品和服务的需求75

4.1 中国社会经济发展图景76

4.1.1 人口总量及年龄结构76

4.1.2 城镇化水平78

4.1.3 经济总量、产业结构及经济发展驱动因素80

4.1.4 建筑规模83

4.1.5 交通基础设施规模84

4.2 社会经济绿色转型驱动中国电力需求增速放缓85

4.2.1 电力需求目前处于快速上涨阶段85

4.2.2 多重因素影响未来电力需求变动趋势86

4.2.3 未来电力需求将持续增加并在2040年饱和90

4.3 社会经济绿色转型对钢铁需求的变化影响显著93

4.3.1 社会经济模式影响钢铁存量93

4.3.2 钢铁需求有望于2020年前达到峰值94

4.3.3 未来十年内钢铁需求将持续下降100

4.4 社会经济绿色转型推动水泥产量下降102

4.4.1 人均水泥产量长期居高102

4.4.2 住房规模及公路建设影响水泥产量103

4.4.3 水泥产量已达峰106

4.5 社会经济绿色转型将推动化工产品产量和结构变化108

4.5.1 化工产品产最与经济增长强相关108

4.5.2 高端化工产品需求增速将超传统产品110

4.6 社会经济绿色转型影响客运交通需求111

4.6.1 城市客运交通出行需求持续增长111

4.6.2 城际客运保持稳步增长态势115

4.6.3 民航客运增长势头强劲117

4.6.4 低碳城市交通迎来新机遇120

4.7 本章小结121

第5章 中国电力行业绿色转型的路径选择和潜力评估127

5.1 电力行业绿色发展现状128

5.1.1 装机容量稳步增长，电源结构有待优化128

5.1.2 供电煤耗持续下降，排放强度仍然较高130

5.1.3 发电技术不断提升，清洁低碳成为发展核心134

5.2 推广先进技术提高发电效率136

5.2.1 加速淘汰落后技术，提高新建机组准入门槛137

5.2.2 加强技术革新，提升电力行业减排潜力138

5.2.3 提升效率助力绿色发展，华北地区减排显著139

5.3 实施能源替代优化发电结构141

5.3.1 加快降低可再生能源发电成本，持续优化区域资源配置141

5.3.2 大幅推广可再生能源发电，降低燃煤发电占比143

5.3.3 提高可再生能源利用效率，加大区域减排贡献145

5.3.4 协调推进各区域节能降耗工作，重点改善电源结构145

5.4 市场化改革助力电力系统绿色转型147

5.4.1 电力系统复杂特殊，绿色转型需要完善市场机制147

5.4.2 新电改拉开序幕，凸显绿色电力技术价值148

5.4.3 创新电力行业运营模式，提高电力系统效率150

5.4.4 优化电改试点，加速绿色转型152

5.5 中国电力行业绿色转型潜力评估152

5.5.1 电力行业碳排放有望于2023年达峰153

5.5.2 生产端和消费端共促能源消费大幅降低156

5.5.3 非化石能源发电量占比将于2029年过半158

5.5.4 扩大清洁电力跨区域传输规模有助于绿色转型161

5.5.5 太阳能技术或成发展重点162

5.6 本章小结165

第6章 中国钢铁行业绿色转型：发展节能技术是关键167

6.1 钢铁行业绿色发展现状168

6.1.1 供求市场趋于缓和，产能利用率小幅回升168

6.1.2 电炉钢占比较低，钢铁绿色转型技术依赖性强169

6.1.3 钢铁行业减排政策力度加大，化解过剩产能是首要任务172

6.2 淘汰落后产能政策可大幅提高行业能效173

6.2.1 设备大型化是钢铁节能的主要方式174

6.2.2 加速淘汰落后产能减排效果显著175

6.3 发展短流程炼钢将优化钢铁生产结构176

6.3.1 电弧炉发展或成趋势176

6.3.2 重视短流程过程中重金属排放176

6.4 节能技术改造可实现能源回收利用178

6.4.1 降低烧结机漏风率并推广高炉喷煤技术178

6.4.2 研发污染物的脱除技术促进污染物协同治理180

6.5 钢铁行业综合绿色政策发展潜力和效果分析180

6.5.1 利用技术创新促使钢铁行业排放尽快达峰180

6.5.2 重点防治有毒重金属182

6.5.3 综合策略促进减排成本下降187

6.5.4 降低成本是推广节能技术关键188

6.6 本章小结189

第7章 中国水泥行业绿色转型：推进现有技术节能改造是重点191

7.1 水泥行业绿色发展现状192

7.1.1 综合能耗不断下降192

7.1.2 碳排放量位居工业部门首位193

7.1.3 烟粉尘是最典型的污染物195

7.1.4 发展燃料及原料替代是新途径197

7.2 推广先进技术可有效实现节能减排199

7.2.1 引入先进技术实现国家规划目标200

7.2.2 改进技术和智能技术是发展重点202

7.2.3 利用技术变革推动生产清洁化205

7.3 使用替代燃料可促进节能减排与危废处理协同发展207

7.3.1 协同处置生活垃圾提高单位熟料节能量208

7.3.2 改变燃料结构提高节能比例210

7.3.3 提升替代燃料率降低碳排放量211

7.4 发展原料替代降低水泥最高过程排放量212

7.4.1 发展电石制水泥降低能耗和排放212

7.4.2 新型低碳水泥直接减少过程排放量215

7.5 水泥行业绿色转型潜力及综合效果分析217

7.5.1 多种策略降低能源消耗及排放217

7.5.2 低需求路径下的累计污染物减排最大219

7.5.3 高需求路径实现单位减排成本最优220

7.5.4 短期推广节能改进技术为主，长期发展替代燃料与原料221

7.6 本章小结224

第8章 中国化工行业绿色转型：转变生产方式是核心226

8.1 化工行业绿色发展现状227

8.1.1 化工行业产品繁多且体量巨大227

8.1.2 化工行业总体能源消费持续增加且单产能耗落后国际先进水平229

8.1.3 二氧化碳及污染物排放位居中国工业前列231

8.1.4 “大而不强”迫使化工行业推进绿色转型232

8.2 调整生产方式对绿色转型影响尤其显著236

8.2.1 构建乙烯生产的三级能源技术选择框架237

8.2.2 生产方式清洁化发展可有效促进节能减排238

8.2.3 煤制烯烃将对能耗和碳排放总量贡献过半239

8.2.4 促进蒸汽裂解应用并适量发展外购甲醇制烯烃241

8.3 优化生产工艺促进节能减排242

8.3.1 推进先进技术可降低单位能耗与排放，甲醇制烯烃方式降幅最大243

8.3.2 能耗与排放总量有望达峰，但节能减排潜力有限244

8.4 乙烯工业绿色转型的减排潜力及综合效果246

8.4.1 需求与生产方式调整促进乙烯工业实现绿色发展247

8.4.2 裂解原料结构与煤气化方式需调整251

8.4.3 碳减排随乙烯生产成本上升而有望实现收益252

8.4.4 长期能耗排放达峰取决于关键技术的突破254

8.5 本章小结255

第9章 中国客运交通部门绿色转型：优化运输结构先行256

9.1 交通客运部门绿色发展现状257

9.1.1 我国交通部门能耗增长迅速257

9.1.2 绿色交通清洁能源使用大势所趋262

9.2 运输燃料技术升级是推进单位能耗和排放下降的主要手段267

9.2.1 提高机动车燃料效率促进城市客运交通能耗与排放达峰268

9.2.2 加速淘汰技术落后运输装备271

9.3 引导低碳出行是调整交通客运结构重要途径273

9.3.1 调高公共交通分担率促进节能减排273

9.3.2 发挥铁路旅客运输优势优化交通运输结构275

9.3.3 引导低耗能出行促进城际交通节能减排277

9.4 加快新能源在交通部门的应用278

9.4.1 多措并举促进新能源汽车推广应用278

9.4.2 降低电池成本提高新能源汽车市场占有率279

9.4.3 发展清洁燃料减排效果有限280

9.4.4 加速城际交通新能源商业化应用282

9.4.5 突破航空生物燃料瓶颈283

9.5 多措施联动实现中国客运交通绿色转型285

9.5.1 城市客运需求发展与能耗和排放脱钩285

9.5.2 推广清洁能源实现城市客运交通燃料结构电气化286

9.5.3 优化城市客运交通出行模式提高综合运输效率287

9.5.4 控制机动车污染物排放有效提高环境效益289

9.5.5 城际客运交通有望在2035～2045年达峰290

9.5.6 航空与公路运输仍是排放的重点行业293

9.6 本章小结295

第10章 建筑部门绿色转型：构建建筑节能技术体系298

10.1 建筑部门绿色发展现状299

10.1.1 建筑能耗总量世界第一且仍具有较大的增长空间299

10.1.2 居民用能设备持续增长300

10.1.3 城镇化和经济转型将导致建筑能耗进一步增长301

10.1.4 公共建筑节能效果显著302

10.1.5 农村建筑节能问题不容忽视303

10.1.6 建筑用能结构向清洁化方向发展304

10.1.7 提升建筑能效成为关键305

10.2 中国建筑能耗影响因素分析305

10.2.1 人均建筑面积是驱动建筑能耗增长的关键因素306

10.2.2 经济发展水平直接影响建筑能耗307

10.2.3 建筑能效提升是降低建筑能耗之本307

10.2.4 重点关注城乡结构变化对建筑能耗影响308

10.2.5 产业结构对未来建筑能耗的影响不容忽视309

10.3 城乡居民节能行为与建筑部门绿色转型309

10.3.1 居民能源消费行为受时空及设备影响大310

10.3.2 居民能源消费行为受性别影响最为显著313

10.3.3 节能设备的使用可显著降低能耗316

10.3.4 固体燃料在农村使用普遍，推动居民燃料选择清洁化具有重要意义318

10.4 中国建筑部门绿色转型潜力分析325

10.4.1 建筑能耗有望在约2040年达峰325

10.4.2 能耗强度下降节能潜力大326

10.5 本章小结327

第11章 中国能源密集型部门绿色技术预见329

11.1 能源供应技术前瞻331

11.1.1 非常规天然气：创新水平井多段压裂技术，提升储层模拟监测技术331

11.1.2 核能发电：聚焦第四代核电技术，探索可控核聚变技术333

11.1.3 分布式发电：短期发展分布式光伏发电，强化协同调度能力336

11.1.4 交通生物燃料：主要发展生物乙醇技术，持续探索生物甲烷技术339

11.2 能源加工转换及储运技术前瞻342

11.2.1 储能技术：研发先进储能电池技术，攻关关键储能元件342

11.2.2 全球能源互联网：发展智能电网技术，突破长距离电力传输技术345

11.3 能源使用技术前瞻347

11.3.1 工业部门：突破绿色工艺过程技术，发展资源回收利用技术347

11.3.2 电动汽车：推广智能车联网技术，研发燃气轮机增程技术348

11.3.3 绿色建筑：推广可再生能源建筑技术，健全建筑数据服务体系350

11.4 能源末端治理技术前瞻352

11.4.1 CCUS：大力示范燃烧后捕集技术，发展强化驱油和咸水层封存技术352

11.4.2 多污染物协同治理技术：推进多污染物协同治理，积极发展资源化利用技术355

11.5 中国能源密集型部门绿色技术的发展重点357

11.5.1 工业部门发展应重点提升能效，促进循环利用357

11.5.2 交通部门应注重优化市场环境，提供政策激励357

11.5.3 建筑部门需制定严格能效标准，推广全生命周期绿色化357

11.5.4 电力部门应加强多能互补，实现高效、灵活、安全的供应358

第12章 中国能源密集型部门绿色转型政策的政策模拟359

12.1 引言360

12.2 电力市场改革背景下实施碳定价政策的经济影响模拟361

12.2.1 电力价格管制可以保护经济但明显降低碳定价政策的效率362

12.2.2 仅针对电力部门的碳定价政策不足以实现全国减排目标366

12.2.3 碳定价政策逐步从电力部门推广至全国将加大经济影响，但会降低边际减排成本367

12.2.4 优先在非重点用电部门进行电价机制改革369

12.3 私人交通推广电动汽车的社会经济影响模拟372

12.3.1 退坡补贴电动汽车增长缓慢，占比远低于规划目标372

12.3.2 提高接受程度协补贴加速市场渗透，提高电力清洁度收效甚微373

12.3.3 提高接受程度协补贴可有效促进CO2减排，提高电力清洁度效果最佳377

12.3.4 保持补贴宏观经济、居民福利负面冲击最小，燃油汽车制造业收益均明显受损、转型势在必行377

12.4 CCS大规模应用的社会经济效应模拟379

12.4.1 征收碳税补贴CCS技术对宏观经济的负面影响最小379

12.4.2 CCS的大规模应用会对非金属业利润冲击最大382

12.4.3 不同CCS补贴政策的累计减排效果差距较小383

12.5 进出口贸易政策对化工行业的社会经济影响384

12.5.1 降低进口关税对经济影响最大，取消出口退税影响最小385

12.5.2 提高出口关税的部门冲击最大，各调整方案下均应重点关注石油化工385

12.5.3 现行进出口调整规划均可降低排放量，但无法实现化工行业碳强度目标388

12.6 碳税对能源密集型部门的社会经济影响评估388

12.6.1 GDP损失在低碳税税率下随年份先升后降，而在高碳税税率下随年份增大388

12.6.2 电力部门市场竞争力受碳税负面冲击最大，而交通部门受冲击最小389

12.6.3 建筑部门利润损失明显，而其他能源密集部门利润增加390

12.6.4 建筑部门就业损失最为严重，而化工和钢铁部门就业率增加391

12.7 本章小结392

第13章 政策建议394

参考文献398

后记408