区域“闯关”碳中和.docx

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1、内容概要实现碳达峰、碳中和的目标，不仅需要“自上而下”政策引导，更需要各 地“自下而上”的勇于探索和积极实践。然而，如何厘清各地实际碳排放 量是首要的难题。“谁生产谁负责”还是“谁消费谁负责”？不同方法测算 各地的碳排放量有所差异，达峰情况也有不同。 “自下而上可能的碳达峰路线图。根据CEADs、生产者责任法及消费者 责任法三种方法，“自下而上”汇总得出中国整体2030年可实现碳达峰，峰 值规模在99-108亿吨之间；其中，截止2018年已达峰的省市碳排放量占全 国总碳排放量的20%-30%。当然，各省市能源布局不同、产业结构不同， 碳中和目标下可能面临的冲击也不同。 从传统能源到新能源，我国

2、能源供给的区域分布将更趋均衡。实现碳中和 目标，以新能源替代化石能源的结构转型至关重要。相比于化石能源的资 源属性，新能源的制造业属性有望推动整体能源供给的区域分布更趋均衡， 也会降低形成“资源诅咒”的可能。 能源幅员变革可能会推动产业格局重塑。基于未来能源幅员的变革及各行 业核心本钱构成，我们认为，能源本钱敏感性行业，如电解铝、时延需求 低的数据中心有望继续向新能源相对富集、本钱降低的地区转移；反之， 对原材料、市场需求更为敏感的行业可能受到的影响相对有限。 他山之石，国际经验借鉴。伴随能源和产业格局重塑，局部地区可能会面 临增长放缓、转型动力缺乏、职工转岗或失业等问题。实现碳达峰、碳中 和

3、需要借鉴国际经验，北欧五国低碳合作及卢森堡产业转型等经验具有一 定参考意义。作为生产要素的资源越丰富，经济开展越好，但大量实证研究发现，丰裕的自 然资源不但没有助力国家或区域的经济增长，反而造成负担，资源富集地区频 频陷入产业结构扭曲、环境状况恶化的陷阱之中，这一现象被称为“资源诅咒” 5o当前以化石能源为主的格局下，我国局部区域可能存在一定的资源诅咒。2）资源诅咒的传导机制主要是：A.单一的资源型产业结构挤占了技术 含量和附加值含量高的最终产品工业和高新技术产业的开展；B.丰富的资源 给人以“虚假的平安感”，减弱对于人力资本扩张的动力；C.权力寻租，造成 大量资源浪费和掠夺性开采；D.资源型

4、产业高污染带来生态环境问题和其他 民生问题。图表5:学者指出的我国能源资源诅咒分布情况江西资源谡咒分区无数据无费微诅咒X 资歙诅咒边缘区 青撅讽咒尸察区 资源诅咒高危区资料来源：中国资源诅咒的区域差异及其驱动力剖析（2011）,中金研究院但在非化石能源全面替代化石能源的背景下，我们认为能源导致的资源诅 咒可能得到缓解，具体来看：1）首先，非化石能源可能较难出现单一产业支持一个区域的情况。如前 所述，可再生能源是制造业，且资源区域分布相对更为均匀。风光资源并非像 煤炭、石油资源储量一样是“有”与“无”的本质差异，更多只是利用效率的 高低问题，如前所述，风光等新能源产业链需要的不仅仅是风光等能源，

5、还需 要许多分布在全国各地的原材料（硅、沙子）和辅材，单一原材料在终端的价5程志强.资源诅咒假说:一个文献综述J.财经问题研究,2008,3 （3） :20-24值量占比也没有那么高，因而产业不会集中在某一原材料的地点。2）其次，与传统化石能源对研发创新存在挤出效应不同，非化石能源需不断迭代的技术创新实现降本增效。非化石能源的开发和利用并非简单的资源 型产业，而是需要大量技术创新和研发投入，例如光伏电池是一个将降本追求 到极致的产品，十分重视技术的开展和变革，技术周期在3年左右。也正是由 于可再生能源的技术研发与投入不断增加，才使得本钱快速降低成为可能，对 于其他经济领域有技术溢出红利。三、能

6、源幅员变革可能推动产业格局重塑2016年，发改委发布的关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工 作的通知，将石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力（火电）、交运里 的航空作为重点排放行业。根据CEADs数据库，2017年这八大行业的碳排放量 占全国碳排的88%。推动高耗能行业的低碳开展是我国实现碳中和的必经之路。 本节中，我们重点选取传统高耗能产业（钢铁、电解铝）和新兴高耗能产业（数 据中心）为例进行分析。（一）存量：传统高耗能产业1、碳中和如何影响传统高耗能产业的区域布局？考虑到高耗能产业对能源的依赖程度，一种可能的情形是，高耗能产业将 随能源供给分布变化而发生转移。姜克隽等（2021）

7、的研究结果认为，碳中和 目标会影响未来一些产业的区域布局，对于工业中难以减排的行业，如钢铁、 水泥、合成氨、乙烯、苯、甲醇等，氢基工业是实现深度减排的一个重要选项， 而绿氢的供应将会明显影响这些产业采用氢工艺的本钱，进而影响产业的区域 布局6。在碳中和目标之下，与2018年相比，2050年粗钢、乙烯、甲醇等氢基 产业将呈现向可再生能源富集地区转移的明显趋势，新疆、宁夏、青海等西部6姜克隽，向翩翩，贺晨旻等.零碳电力对中国工业部门布局影响分析J.全球能源互联网,2021,4（1）.省份有望显著受益。图表6: 2018 vs 2050年氢基产业可能的区域布局资料来源：零碳电力对中国工业部门布局影响

8、分析（2021）,中金研究院然而，现实中，在能源本钱之外还有许多其他本钱因素会影响到产业分布 格局，比方生产端的原材料本钱、碳价及需求端的运输本钱等，不同行业对各 细分本钱的依赖不同，能源变革对各产业格局重塑的影响也会不同。比方，假设能源本钱占商品生产本钱的比重处于重要地位，可再生能源的富 集地将具有显著优势；假设商品本钱中的低碳工艺改造和需求端的运输本钱等占本钱生产工艺低碳改造本钱与所处行业有关地区低碳改造技术基础（人力资本存量、能源碳强度） 地区技术创新意愿（高能耗产业经济贡献）成本因子框架需求端运输本钱与消费市场距离主导地位，那么可能更偏向于靠近技术集中地或终端市场;假设再加入碳价的考虑

9、, 那么情况更为复杂。下文我们分别以电解铝和钢铁两个行业予以具体分析。图表7:分析传统高耗能产业区位选择本钱因子框架碳中和影响因素资源丰富程度（可再生能源资源富集程度）发电端与用电端距离资料来源：中金研究院【案例1】能源本钱占主导：以电解铝为例目前我国电解铝的产能主要分布于山东、新疆、内蒙古等省份，2019年三 个地区产能分别占全国的27%、17%和12%,较2010年均实现了较大幅度提高。 总体来看，2010-2019年中国电解铝的产能分布呈现两大趋势：1）向电力本钱较低的地区转移：山东自备电开展较早，电价有优势，而 新疆、内蒙古、甘肃等地煤炭开采本钱很低，广西和云南水电资源丰沛。2）向原材

10、料氧化铝的进口地转移：山东除了电价优势外，依托山东港口 资源，区域内电解铝企业通过进口铝土矿生产氧化铝，进口铝土矿品质更高， 进口增加有望释放工艺流程优化空间。从本钱结构来看，电解铝的原材料氧化铝占35%、电力本钱占35%、预焙 阳极占13%。各地氧化铝、预焙阳极和人工本钱差异并不显著，而电力价格为 主导电解铝产业布局的最关键因素。根据相关测算7,电解铝企业用电本钱每 降低01元/千瓦时，可贡献至少1,320元/吨的毛利润，相当于将氧化铝运入新疆 以及电解铝出疆的全部运费。碳中和背景下，能源结构产生巨大转向，风电光伏等可再生能源在供给端 比例提升，终端电气化比例2060年将达至1）100%。由

11、于电力本钱占比高，电解 铝的生产可能向可再生能源富集、电价低的区域进一步转移，例如青海、甘 肃、内蒙古等风光资源富集的的省份。而考虑到进口铝土矿的矿质更好（铝 含量更高），可以采用拜耳法减少整体能耗，也存在局部电解铝向原材料进口 地集中的可能性，例如山东。当然，无论哪种情形，可以确定地是电解铝产业 碳排放都将大幅下降。图表8: 2019年电解铝产能分布集中于山东、新疆、内蒙古，2010年后更集中于三省，而从 河南转出较多2010年 2010-2019年变化值资料来源:Woodmac,中金研究院7图表9:原材料氧化铝和电力是电解铝主要 本钱，各占35%和35%图表10:从电解铝主要本钱构成来看，

12、我国各省市电力本钱差异较大（对应方差最大）2020Q4单吨电解铝本钱拆分2020Q4电解铝主要本钱因素各省份差异程度（以方差来表示）90,00060,00030,000资料来源:SMM,中金研究院资料来源:SMM,中金研究院【案例2】原材料占主导：以钢铁行业为例目前我国粗钢生产主要集中在北方的河北、辽宁、山东和山西，2019年北 方区域占粗钢总产量59%。碳中和目标下，整体而言，对钢铁产业格局的变化 可以归纳为两点：一是粗钢产量将整体缩减；二是考虑到低碳技术的改进及废 钢本钱的占比拟高，靠近城市群或东南沿海地区或将是钢铁产业新的聚集地。钢铁行业实现碳减排，将更多依赖于低碳技术的开展：1）目前已

13、广泛应用 比拟成熟的电炉炼钢技术核心原理是利用电将废钢 熔化，重新冶炼成钢坯。2019年电炉工艺占比12%,和传统高炉相比，电炉二 氧化碳排放量降低77%8。随着电炉钢开展环境的逐步趋好，预计2030年电炉 产能占比提升至30%； 2060年占比接近于美国当前水平达60%9。2）目前仍处于实验阶段的氢能冶金技术，采用纯氢还原工艺，唯一的副 产品是水，因而彻底防止碳排放。其难度主要在于两点：一是氢冶金炉温较高， 温度难以控制；二是本钱较为昂贵。我国氢冶金起步晚，多数氢冶金工程处于 立项初期。但从40年时间周期来看，随着制氢技术的开展，氢能冶金本钱下降 具有较大可能性，大规模应用的基础蓝图已经具备

14、。止匕外，当前钢铁行业实现8 2019年，传统高炉炼钢吨钢二氧化碳排放量为2.2吨/吨，电炉为0.5吨/吨9详见中金研究部2020年12月4日发布的碳中和，离我们还有多远？零碳排放，仍需依赖碳捕捉技术。往前看，基于区位本钱因子的框架，我们将未来可能大规模应用的短流程 电炉炼钢本钱进一步拆分，仅考虑其商品生产本钱和能源本钱，其中，废钢原 材料和电力本钱分别占总本钱的79%和11%,其他本钱（包括燃料、石墨电极 等）仅占10%：1）废钢本钱：废钢原材料本钱占总本钱的79%,是电炉炼钢最主要的成 本，而随着城市化开展，废钢回收的主要渠道为汽车、船只和建筑，因此离城 市越近，那么废钢回收本钱越低。2）

15、电力本钱：占比仅为11%,并且随着可再生能源的推广应用，电力成 本仍有持续下降的可能，对钢铁行业的本钱占比可能会进一步减少。不过，目前钢铁减排技术路线仍不确定，如果需要深度减排，氢能冶金技 术仍是重要选项，绿氢的供应将明显影响这些产业采用氢工艺的本钱，进而影 响产业的区域布局。为获取低廉、可靠、清洁的氢气供应，钢铁行业可能转向 可再生能源富集和绿氢低本钱地区，特别是光伏富集发电地区，以实现本地光 伏发电、制氢、产品制造系列化。粗钢产量区域分布北方南方图表11:粗钢产量主要集中于东部和北部6.1% 2.7%2.4%1.4%0.9%资料来源：万得资讯，中金研究院图表12:炼钢技术路线及应用可能性工

16、艺 技术成熟程度碳排放工艺 技术成熟程度碳排放技术应用可能J高 低,传统高炉 生铁炼钢电弧炉 废钢炼钢中氢能冶金纯氢 资料来源：冶金技术网，国外氢冶金开展现状及未来前景，中金研究院（二）增量：新兴产业，以数据中心为例作为重要的数字化基础设施，数字中心为新兴产业开展提供重要支撑。 2020年数据中心建设被正式列入新基建战略，各地区纷纷部署数据中心建设, 因此，作为新兴高耗能产业，数据中心的区域布局具有一定的代表性。1、 数据中心是电力能耗大户2019年我国数据中心总用电量占全社会用电量的1.4%,预计随着数据中心 建设体量的快速增加，2025年数据中心用电量占比可能会到达近4%。另一方 面，从数

17、据中心的本钱来看，我国数据中心电力本钱占运营本钱的60%以上。 具体地，数据中心耗能局部主要包括IT设备、制冷系统、供电系统和照明系统， 其中IT设备和制冷系统合计占总能耗的80%。图表14:我国数据中心平均能耗构成图表13:我国数据中心用电量预测图表13:我国数据中心用电量预测数据中心用电量（左）数据中心用电量占全社会用电量比（右）资料来源：工信部，中金研究院资料来源：点亮绿色云端：中国数据中心能耗与可 再生能源使用潜力研究，中金研究院目前我国数据中心的市场布局整体呈现“东部沿海居多，核心城市集中， 中、西、北部偏少”的格局。如北上广三地数据中心聚集区的在用机架数占全 国的31.3%,假设将

18、河北、天津、内蒙古、江苏、浙江、福建、海南等北上广周 边地区加上，这一比重会提升至60%以上。5M 之:30”61015202530图表15: 2018年底我国数据中心在用机架分布资料来源：艾瑞n网, T近叨八叽数据中心选址涉及到电力、气候、通信、交通等多方面，其中，最根本 的因素是市场需求，考虑到信息传输的时延性，距离近，那么时延短；距离远， 那么时延长，因此数据中心多建于对时延性要求较高的金融结算、交易等业务集 中的地方，如北京、上海、广州及其周边地区。另外，考虑到数据中心高能耗 的属性，电力供给充足稳定及电价合理也是重要因素，离线非实时业务数据中 心选在较偏远地区，如内蒙古的乌兰察布，电

19、力资源充分，大数据产业电价低 至 0.26 元/kWh。此外，政策引导对于数据中心建设也发挥重要作用。国家层面积极引导数 据中心合理布局1。，根据能源结构、产业布局、市场开展、气候环境等，在京 津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等重点区域，以及局部能源丰富、气候适 宜的地区布局数据中心枢纽节点；地方上，内蒙古、贵州等地方政府通过提供 税收、补贴等优惠政策也积极支持大数据产业开展。2、碳中和给数据中心的区域格局带来哪些影响？根据中金电信组预测，未来5年IDC市场规模仍将保持25%左右年均复合增 速。据近期国际环保组织绿色和平发布的迈向碳中和：中国互联网科技行业 实现100%可再生能源路线图，在我国

20、“3060”目标下，数据中心企业转向100% 可再生能源已成为必然趋势L特别地，我国数据中心企业秦淮数据集团于去 年末正式提出碳中和目标，预计在2030年实现我国运营范围内所有新一代超大 规模数据中心100%采用“可再生综合能源解决方案”。那么在碳中和背景下，伴随能源区域格局的变化，在不考虑边缘数据中心 的前提下，我们预计我国中西部数据中心数量占比有望进一步提高，即一线城 市数据中心增速将低于中西部地区：1）较为肯定的是，考虑到时延性，市场需求较为集中的区域，如北卜.广 及其周边，现有数据中心因降本增效搬迁至中西部地区的可能性较低。10工信部2013年发布关于数据中心建设布局的指导意见、发改委

21、2020年末出台的关于加快构建全 国一体化大数据中心U国际环保组织绿色和平发布的迈向碳中和：中国互联网科技行业实现100%可再生能源路线图目录“自下而上”可能的碳达峰行动路线图1（一）“谁生产谁负责 or “谁消费谁负责”？ 1（二）驱动因子不同，碳中和目标下各区域面临的冲击可能不同 3一、 从传统能源到新能源，我国能源供给的区域分布将更趋均衡 5（一）我国能源供给的区域分布将更趋均衡 5（二）加速新能源开展，会形成新的“资源诅咒”吗？6三、能源幅员变革可能推动产业格局重塑8（一）存量：传统高耗能产业 8（二）增量：新兴产业，以数据中心为例 14四、他山之石一一国际经验分析 18（一）区域合作

22、：北欧五国合力应对气候变化 18（二）产业转型：卢森堡 21附录：生产者责任法与消费者责任法介绍24（一）生产者责任法 24（二）消费者责任法242）对于离线非实时业务，即时延需求低的业务，新建数据中心可能考虑 到降本增效或其他因素选择建立在具有气候、电力资源禀赋的中西部地区，从 而带动当地相关产业集聚和经济增长，如内蒙古东中西布局的数据中心体系已 初步形成，同时产业集聚效应开始显现，如呼和浩特市大数据产业园区已入驻 300多家企业和研究机构，基本形成了大数据云计算产业研究、大数据应用、 “互联网+”等9大类的产业布局巴更进一步，如果技术创新能够大幅降低时延影响，降本增效可能在选址考 量因素中

23、更为重要，那能源变革带动一线城市存量数据中心进行转移也将存在 一定的可能性。如呼和浩特国家级互联网骨干直联点开通后，内蒙古区内网间 平均时延由原来的29.11毫秒左右降至3.3毫秒左右，跨省网间平均时延由原来 的41.57毫秒左右下降至37.08毫秒左右，网间通信效率和质量显著提升巴伴 随技术创新，时延影响越低，内蒙古数据中心为北京提供实时数据服务的可能 性也就越高。图表16:全国主要中西部数据中心集群资源禀赋比照气候资源气候资源土地资源电力资源网络资源人才结构贵州贵州我国的能源大省，2019年水电“候汩暖温油 年平均心地壳相对稳定发生破、风电、太阳能发电生产量为2017年贵阳贵安国家级为10

24、8二；93c坏性地震的可能性极867亿千瓦时，火电生产量为 互联网骨干直联点正式低，远离地质自然灾1390亿千瓦时，调出省外的有开通718亿千瓦时受教育程度有提升空间，人 才综合储藏或有限内蒙古的地处中温带，年平均气温 乌兰察布在018之间内蒙古的地处中温带，年平均气温 乌兰察布在018之间地质结构楣定，地震、 洪涝灾害发生率极少, 平安性高电力资源充分，大数据产业电 价低至0.26元/kWh无特别优势对高端人才吸引力度较弱， 当地期待的科技聚集效应较 弱河北的张家口河北的张家口四季清楚，冬季寒冷而漫土地资源丰富，可供开 长发用地较多，地价较低不断完善电网布局，推进数据张北县、怀来县等重点中心

25、专用的UOKV、220KV变 园区已开通多条张家口电站建设至北京光纤直连通道不断完善产业引导政策，强 化招商引资和人才保障山西山西温带大陆性季风气候，全土地资源丰富，可供开支持数据中心参与电力直接交省昼夜温差较大发用地较多，地价较低 易，电力本钱较低无特别优势鼓励省内高校、科研机构、 企事业单位共同合作开展大 数据领域技术研发资料来源：各政府官网，中金研究院总之，碳中和背景下，相对于煤、石油和天然气等传统能源“北多南少” 格局，新能源区域格局更趋均匀分布，从而带动产业格局可能重塑：一方面能h注p:/12 1 /0115/c 196689-34530755.html源本钱敏感性行业，如电解铝(电

26、力本钱占35%)、时延需求低的数据中心(电 力本钱占运营本钱的60%以上)有望继续向能源富集、本钱相对较低的地区转 移，如内蒙古、甘肃等省份；反之，对原材料依赖更高、市场需求敏感的行业 可能受到的影响相对有限。U!、他山之石国际经验分析根据前文分析，实现碳中和将推动能源格局更趋于均衡，而能源幅员变革 可能会推动产业格局重塑。在这一过程中，各地区可能面临不同的冲击，如传 统煤炭大省“去煤化”的过程中可能会面临增长放缓、转型动力缺乏、职工转 岗或失业等问题。如何应对这些问题？我们认为可通过借鉴国际上的成功经验, 进行科学合理的规划和布局。对此，我们选取国际上关于区域合作、产业转型 方面的两个案例进

27、行深入探讨。(-)区域合作：北欧五国合力应对气候变化2019年1月，北欧国家芬兰、瑞典、挪威、丹麦和冰岛签署了一份应对气 候变化的联合声明，表示将合力提高应对气候变化的力度，争取比世界其他国 家更快实现“碳中和”目标，这几个国家的碳中和目标都定在2050年前，其中芬 兰更是提出了2035年率先实现碳中和。近年来，北欧五国的碳强度呈现连续下降趋势，而这主要受益于其能源强 度下降和能源结构转变，如丹麦通过大力开展风电、生物燃料等可再生能源， 将燃煤发电比例从上世纪90年代的91 %下降至2019年的11 %,风电占比从2%提 升至55%。较为重要的是，北欧五国的紧密合作和优势互补也推动了其能源强度

28、持续 下降。例如能源市场和低碳政策上的合作和创新，目前已成立波罗的海能源市 场互联互通计划(BEMIP)、北海国家海上电网建议(NSCOGI)、五边能源论坛等 专门讨论能源问题的区域合作机制。通过区域合作，北欧国家预计2050年能够实现近碳中和能源系统，届时将通过出口清洁电力为欧洲低碳经济做贡献&图表17:北欧五国的人均碳排放图表17:北欧五国的人均碳排放图表18:北欧五国的单位GDP碳排放资料来源:IEA,中金研究院资料来源:IEA,中金研究院资料来源:IEA,中金研究院图表19:芬兰煤、石油发电比例呈下降趋 势，生物质发电比例提升图表19:芬兰煤、石油发电比例呈下降趋 势，生物质发电比例提

29、升图表20:丹麦煤、石油、天然气发电比例呈 下降趋势，风电比例提升100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%煤炭石油天然气 核能 生物燃料水能其他资料来源:IEA,中金研究院煤炭石油天然气风生物燃料其他资料来源:IEA,中金研究院纵观北欧五国在低碳领域的合作情况，主要表达为：1)具有前瞻性的顶层设计，因地制宜制定政策调控与提供支持。由北欧 国家政府组成的北欧理事会(Nordic Council)从上世纪七十年代开始就将环 保和能源等领域纳入工作范围，并参与制定了区域内的“零碳目标”，北欧各16/0818Z55645.html 国在低碳开展的战略框架下，根据实际情况制定了

30、政策调控措施和国家行动方 案，分阶段有步骤的进行低碳改革。例如丹麦发挥了其地区丰富风能资源优势， 采取了税收优惠和价格杠杆并用的方式；芬兰那么充分利用国内丰富的森林资源, 成功地探索出了一条生物质能利用之路，建立起了配套完善的生物能源商业链。另外，北欧国家间就能源转型战略共识达成一致并制定了一系列目标，从 科研院所之间发挥学科优势的研究合作，到北欧环境与财政合作组织 (NEFCO)、北欧合作组织(The Nordic Co-operation)等区域组织的成立，都 发布了关于区域可持续开展目标、能源合作等相关的咨询报告和建议。2)加强政策工具方面的创新与兼容。以碳市场为例，2005年京都议定

31、书生效后，丹麦率先开始了碳排放交易(即碳市场)的实践，北欧的其他几 国也均于2005年展开实践，在政府层面和学术层面上都对在碳市场建设上的要 素设计进行了广泛地借鉴研讨，使得几个国家的机制具有相似性和相容性，为 其碳市场的链接打下了良好的基础。挪威和冰岛通过自由贸易区协议将欧盟关 于碳市场的内容反映到本国法律中，并和其他国家于2008年实现了对接。北欧 碳市场的对接极大地促进了区域层面企业和行业在环境有效性和经济有效性 上的双赢。3)区域电网互联互通推动低碳电力共享，促进区域碳中和。北欧资源、 负荷分布呈现明显的区域不平衡，与我国较为类似。廉价的水电多集中在北部 的挪威和瑞典，昂贵的火电多集中

32、在南部的芬兰和丹麦地区，与此同时，电量 富余的北部地区的负荷较低，而电量紧缺的南部负荷较高巴2000年后，北欧 各国正式展开了跨国电网的互联工作，在互联电网的规划、建设与融资等方面 达成一致，且范围逐渐扩大。目前，挪威已经向瑞典、荷兰、芬兰和丹麦出口剩余水电，挪威和德国之 间的1.4GW海底互连系统NordLink已投入运营，而丹麦通过电网互联将高峰时 期的富余风电及时外输，防止了可能的“弃风”现象。北欧国家电网和市场之 间的合作已经帮助地区实现87%以上的无碳化电力供应，深刻地促进了其他行15包铭磊，丁一等.北欧电力市场评述及对我国的经验借鉴几中国电机工程学报,2017 (17)业的低碳转型

33、和可持续开展，为北欧地区实现碳中和起到了至关重要的作用。北欧各国在政策、碳市场、电网方面的低碳合作为我国各省市合作具有较 好的借鉴意义，一方面，我国各地应加强顶层设计和前瞻布局，加大政策支持 力度，例如加快推进全国碳市场的建立；另一方面，基于各地的经济结构和能 源优势，各地应加快制定碳达峰及碳中和目标，加快基础设施建设，推动区域 间能源互联互通。（二）产业转型：卢森堡1991年卢森堡实现碳达峰，人均C02排放量高达34吨（中国目前人均7.1 吨）。碳排达峰后，卢森堡产业结构继续优化，经济仍保持稳定增长，1991-2019 年卢森堡GDP年均复合增速达5.7%, 2019年卢森堡人均GDP到达1

34、1.5万美元， 是全球最富有的国家之一。事实上，卢森堡的钢铁工业举世闻名，全盛时期钢铁产业收入占其GDP 的一半。70年代全球性钢铁危机爆发，卢森堡陷入产能过剩困境，因而开始积 极调整产业结构，制造业占比由1970年的47%下降至2018年的6%,而服务业 占比那么由1970年的41%提高至2018年的88%。特别地，在这一过程中，卢森堡加快实现钢铁去产能，逐步向技术先进、 高附加值产业转换，从而推动经济低碳可持续增长。从以钢铁为主的金属制造 业来看，一方面近年来金属业增加值占GDP的比重呈上升趋势，但另一方面， 每单位增加值对应碳排放呈显著下降趋势；二者共同作用带动金属制造业碳排 放从199

35、5年的465千吨CO2当量大幅下降至2018年的114千吨CO2当量，下降幅 度高达75%。具体来看：1）技术全面升级，电炉法替代高炉法。1993-1998年短短五年时间内，卢 森堡便实现全部技术改造，进入100%电炉炼钢时代。比照我国，目前电炉法 工艺占比仅12%,未来有较大提升空间。2）通过进口代替低附加值粗钢生产，生产高附加值的特种钢。钢铁公司 阿尔贝德推行多元化产业结构，将粗钢生产转移到拉美等开展中国家，转而生产附加值高的特种钢。另外，为安置去产能和企业重组后大幅削减的钢铁从业人员，政府对实施“自 愿限制”的钢企提供资助安排失业人员再就业。欧盟制定了一系列社会保障方 面措施，如提高下岗

36、工人福利，实行短时工作制、自愿离职激励等。图表21:卢森堡在1991年碳达峰后仍保持经济快速增长图表22:卢森堡制造业占比呈下降趋势，服务业占 比上升资料来源：世界银行，UNFCC,中金研究院资料来源：世界银行，UNFCC,中金研究院1970年2018 年资料来源：卢森堡统计局，中金研究院图表23:卢森堡电炉炼钢工艺比例快速攀升至 100%图表23:卢森堡电炉炼钢工艺比例快速攀升至 100%图表24:近年来卢森堡金属制造业增加值占GDP 比重提高，但碳排放强度呈下降趋势资料来源：卢森堡统计局，中金研究院资料来源：卢森堡统计局，中金研究院资料来源：卢森堡统计局，中金研究院从钢铁产业转型和过渡的具

37、体政策来看,一方面，欧共体发挥了主要作用, 主要为减量经营、市场化改革。例如，1977年，西欧实施达维尼翁计划（DavignonPlan）,包括限产限价、等量置换、减量置换等内容。在此计划下，欧共体评 估钢铁企业竞争力，完善补贴制度，将补贴主要用于淘汰产能、设备升级以及 工人安置上。八十年代开始，欧共体推行以市场为导向的产业政策，限制政府 补贴，钢铁产业进入了大规模跨国私有化和兼并重组过程，形成了多家大型跨 国钢铁集团，如卢森堡的阿尔贝德（ARBED）钢铁公司。另一方面，卢森堡政府前瞻性地审慎评估并有效调度各项资源的运用，从而推动各项政策的真正落地。例如2015年9月，由卢森堡经济部、卢森堡商

38、会 和卢森堡永续工作小组共同成立“卢森堡大公国产业政策工作小组”，与美国 经济学家Jeremy Rifkin团队合作共同规划以2050年为目标制定卢森堡第三次产业革命蓝图，研究结果已于2016年11月以“2050蓝图”的形式公布，包括三大横向主题（智能经济、循环经济、专业消费者和社会模型）和六大产业思考 （能源、交通、建筑、农产食品加工业、工业和金融）16。卢森堡的产业转型为我国能源大省提供了较好的经验借鉴：1）加快传统 高耗能产业的升级改造，逐步淘汰或整合生产效率和环境效益低的企业，尤其 是转型过程中，应妥善解决好失业人口再就业问题；2）因地制宜进行多元化 的产业规划，防止经济结构单一化的风

39、险，制定优惠政策吸引人才和新兴技术 产业；3）政府应结合当地资源禀赋，前瞻性地规划布局，推动政策真正落地。16 17/10/web_ch_brochure_eco_lux_0218_cdc.pdf附录：生产者责任法与消费者责任法介绍（一）生产者责任法生产者责任法即通过统计各地区生产过程中所消耗的各种化石能源产品 量，进行标煤化后，结合各类能源的碳排放因子计算出因生产产品或提供服务 而产生的直接碳排放量。本文考虑的能源产品主要包括煤炭、石油、天然气以 及它们的主产品与副产品，如焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油等，数据来源为 各地区能源平衡表，具体核算公式为：生产者责任法下的二氧化碳排放量二燃煤排放量

40、+燃油排放量+燃气排放 量其中：燃煤排放量=当年煤炭消费量义燃煤综合排放因子燃油排放量=当年油品消费量X燃油综合排放因子燃气排放量二当年天然气消费量X燃气综合排放因子各类能源消费量二终端能源消费量+火力发电过程能源消费量+供热过程 能源消费量-工业过程中用作原料、材料的能源消费量（二）消费者责任法消费者责任法是考虑产品跨区流动隐含碳排放量，根据地区内消耗的各行 业产品的消费量和各行业产品所隐含的碳排放量，进而计算出区域内碳排放量。 例如，通过消耗化石燃料产生的电力是典型的高碳排放产品，由于电力能够实 现跨省输送，这就导致一个地区生产的电力并不等于本地区实际消耗的电力， 因此有必要基于跨区域的外

41、调电的实际情况进行调整来反映各地区真实消费 对应的碳排放量。为计算方便，本文在生产者责任法基础上进行调整，包括两种方法：1） 仅考虑各省市电力的调入和调出，忽略其他行业产品所隐含的碳排放；2）考虑所有行业跨区域流动，即投入产出法，通过多区域投入产出模型和省际投入 产出表计算出各省市生产的商品所隐含的碳排放流向其他省市的量，最终得出 各省市消费者责任法下的碳排放量，具体公式为：消费者责任法下的碳排放量二生产者责任法下的碳排放量+本地消费的其 他地区生产的各行业产品对应的碳排放量-其他地区消费的本地生产的各行业 产品对应的碳排放量其中，1）各地各行业碳排放量是基于各地分行业能源平衡表计算得到， 为

42、了统一，将行业类别调整至30个。2）对于本地某一行业流向其他某一地方 的碳排放量比重是参考多区域投入产出模型调整得到，具体原理为：地区厂的行业，的产出恒等式为：m nmXi = yyzz7+z、+ex；+RiS=i J=f5=1其中，八s代表地区；i、）代表行业；m、分别代表地区总数、行业总数， 本文中均为30； Z6、1分别地区行业，对地区s投入的中间品、最终消费品; ij 1所,代表地区行业泊勺出口； R代表调整项。/I本文不考虑出口和调整项，地区厂的行业，留在国内的产出= EX；- 为方便表示，本文以矩阵形式表示各地区的产出恒等式，即z+y=w。其中，Z =zll+IIZ： +Z,H1

43、+11z+n+ZH +nZH +nn+z加+ n+Z +ivi+zbw+11+zh/I+I fl+zm,n+11+Z +n+Yi,ninun+匕w;n定义投入系数%=Z；（叱Tl令投入系数构成的矩阵为A,即nnA加IIAmnATa nun11Am%tnmnA”nnnA?biAnn各地区的产出恒等式可以表示为Aw+y = w,进而可得w =(/-ary,其中，/ 为单位矩阵，(/ a尸被称为里昂惕夫逆矩阵。经过里昂惕夫逆矩阵的调整， 可以得到各地区各行业产出矩阵卬和最终消费品y之间的关系，即可以得到各 地各行的总产出被各地消费的比例。本文利用该消费比例和生产地各行业碳排 放量对生产者责任法下的碳

44、排放量进行调整，得到各地区消费者责任法下的碳 排放量。图表图表1：以四个能源大省为例，其可能的碳排放流向3图表2:我国30省市单位GDP对应的碳排放因素（2017年数据）4图表3:我国化石能源供给“北多南少”格局 6图表4：我国大陆地区核电厂分布图（2020年4月27日）6图表5:学者指出的我国能源资源诅咒分布情况 7图表6: 2018 vs 2050年氢基产业可能的区域布局9图表7:分析传统高耗能产业区位选择本钱因子框架10图表8: 2019年电解铝产能分布集中于山东、新疆、内蒙古，2010年后更集中于三省，而从河南转出较多 11图表9:原材料氧化铝和电力是电解铝主要本钱，各占35%和35%

45、 12图表10:从电解铝主要本钱构成来看，我国各省市电力本钱差异较大（对应方差最大）12图表11:粗钢产量主要集中于东部和北部 13图表12:炼钢技术路线及应用可能性14图表13:我国数据中心用电量预测 15图表14:我国数据中心平均能耗构成 15图表15: 2018年底我国数据中心在用机架分布15图表16:全国主要中西部数据中心集群资源禀赋比照17图表17:北欧五国的人均碳排放19图表18:北欧五国的单位GDP碳排放19图表19:芬兰煤、石油发电比例呈下降趋势，生物质发电比例提升19图表20:丹麦煤、石油、天然气发电比例呈下降趋势，风电比例提升 19图表21:卢森堡在1991年碳达峰后仍保持

46、经济快速增长22图表22:卢森堡制造业占比呈下降趋势，服务业占比上升 22图表23:卢森堡电炉炼钢工艺比例快速攀升至100%22图表24:近年来卢森堡金属制造业增加值占GDP比重提高，但碳排放强度呈下降趋势22实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，伴随碳达 峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，各地方政府已开始密集部署制定相应 行动方案。那么，各区域如何选择适合自身开展的行动路线图？长期来看，实 现碳达峰、碳中和对各区域能源格局、产业布局会产生哪些深远的影响？兴旺 国家已有的国际经验可能有哪些借鉴意义？这是本篇报告要讨论的核心内容。“自下而上”可能的碳达峰行动路线图实现碳达峰、

47、碳中和的目标，不仅需要“自上而下”的政策引导和统一行 动，更需要各区域、各地方“自下而上”的勇于探索和积极实践。然而，我国 幅员辽阔，各区域、地方之间自然禀赋不同、能源和产业结构也有所不同，如 何厘清各地方真正的碳排放量及其相应承当的责任是一个首要的难题。（一）“谁生产谁负责 or “谁消费谁负责”？判断是否碳达峰的前提条件是对碳排放量有一个准确的衡量。由于气候问 题超大时空尺度的外部性，产生碳排放的能源、工业产品通过省际之间的贸易 在全国各省市之间自由流动。以山西省为例，2017年作为中间品投入的煤炭采 选行业，对应的最终产品仅9%为本地所用，其余91%流入到其他省市。那么 相应产生的碳排放量究竟应该是生产者承当还是消费者承当，是个值得讨论的 问题。现有最常用的中国碳核算数据库（CEADS）,披露的数据采用的是生产法， 主要以能源消费量为标准进行统计，并没有考虑到最终产品或服务的实际消费 地，传统能源大省的碳排放量普遍相对偏高。为更全面、更多维度界定各地碳排放量及其相应的责任，我们