节能对提拔能效水准、包管能源安宁、抬高经济成长质料都具有要紧价钱。我邦事环球紧要的能源消费和碳排放邦度，扩充节能政策是助力达成碳达峰、碳中和标的的要紧本事。方今，我邦经济成长形式、外里要素、因素调动、供需布局等要素曾经或正正在产生新的转折，必要纠合新阶段特质展开节能潜力评估探求，进一步清楚节能增效对碳减排做事的推动效率。
中邦工程院苏义脑院士科研团队发布此文，剖析了邦外里能源消费的近况和特质，研判了我邦能源消费的成长趋向，阐扬了节能要领对能源成长旅途的症结效率，以此厘清我邦的节能潜力；基于参加产出法，兴办了包罗高耗能工业、交通业、修立业正在内的节能潜力评估模子，估算了现有战略场景、加强节能要领场景下我邦总体能源消费量和节能潜力境况。正在节能场景下，我邦的能源消费总量将有用删除，可助力碳排放提前达峰。探求提倡，不断饱吹能源消费强度和总量双控；煽动高耗能、低附加值工业的转型升级；强化低碳节能身手宣扬，加大身手革新声援力度；健康节能国法律例和尺度体例；饱吹渐进式都邑更新与无废化成立；加强节能训诫并提拔节能认识，充盈阐明节能增效对碳减排的症结效率。
能源行动摩登人类社会成长的基石，其开拓愚弄水准和范畴自工业革命时间以后飞速前进，明显饱吹了社会坐蓐力成长和人类文雅前进。目前，人类的能源行为高度依赖化石能源，化石能源燃烧及愚弄进程中的碳排放题目是变成环球天色变暖的紧要来源。是以，为了达成可不断成长，饱吹能源干净转型、担任化石能源消费总量是达成碳达峰、碳中和标的的要紧本事。
目前，我邦的能源消费量和碳排放量位于环球前线，2020年的能源消费总量约为4。98×109tce， 占环球总量的27%；能源行为形成的CO2排放总量约为 1。03×1010t，占环球总量的32%。然而，我邦一次能源强度约为宇宙均匀水准的1。5倍，是欧盟、美邦、日本等蓬勃邦度或区域的2~3倍，较低的能源愚弄效力证明具有极大的能效提拔潜力。我邦石油、自然气的对外依存度较高、消费需求总量大且仍有较大增加空间。周密加强节能对提拔能效水准、包管能源安宁、抬高经济成长质料都具有要紧价钱，也是竣工碳达峰、碳中和标的，达成经济可不断成长的症结方法之一。
能源消费的预测门径紧要有时刻序列预测法和闭连闭连预测法两大类；前者基于汗青数据对能源需求总量举行预测，但难以对各组成片面举行剖析，类型代外是差分整合挪动均匀自回归模子（ARIMA）；后者中的参加产出法通过兴办各部分的能源闭连来达成对各部分节能潜力、部分间节能协同效应的剖析，可为节能潜力评估供应要紧凭借。别的，也有探求基于能源转换和消费进程来兴办能源模子，对另日场景的能源消费总量和碳达峰境况举行预测，但未对节能潜力举行评估；另有探求安身邦情和近况，从能源布局和工业布局调动的角度启航对我邦节能潜力举行评估。我邦经济成长形式、外里要素、因素调动、供需布局等要素曾经或正正在产生新的转折，必要纠合新阶段特质展开节能潜力评估探求，进一步清楚节能增效对碳减排做事的推动效率。
本文采用参加产出法兴办能源消费模子，对我邦高耗能工业、修立、交通范围的节能潜力举行评估。开始，通过剖析能源消费水准和成长境况，阐扬节能要领对我邦删除化石能源消费和成长形式转型的意旨；其次，基于我邦能源桑基图，分解我邦能效提拔对象和节能要点范围；第三，挑选工业、交通和修立等范围及细分行业门类，对我邦另日场景下的节能潜力举行评估，钻探节能要领对饱吹碳排放成功达峰的效率。结尾，概扩另日周密实行节能政策的症结要领，针对性提出成长提倡。
遵照2020年环球能源消费统计，我邦人均能源消费总量和能源强度均高于环球均匀水准；英邦、法邦、德邦、日本等蓬勃邦度的人均能源消费量与我邦靠拢，但能源强度仅为我邦的1/3控制，呈现了较高的能效水准；美邦、澳大利亚等邦度的能源强度虽为我邦的40%，但人均能源消费是我邦的2倍以上，正在蓬勃经济体中能效水准较低；印度、越南等成长中邦度的人均能耗和消费强度均低于环球均匀水准。图1是2020年片面经济体的能源消费气泡图，圆圈面积外现对应邦度的能源消费总量。
成长中邦度正在逐渐向蓬勃邦度过渡的进程中，平常会资历“人均能耗水准火速提拔后迟缓低落，能源强度不绝低落”的进程（如图1中的成长旅途1）；而节能要领可使成长旅途上凸幅度明显减小，从而下降成长进程的能源消费需求（如图1中的成长旅途2）。邦际成长履历证明，节能不单能够煽动工业向学问和身手稠密型改动，也能够助推经济的太平增加。我邦方今正处于人均能耗增速和能源强度低落速率均放缓的转型症结时间，通过实行节能增效，不单能够有用删除能源消费总量、下降对化石能源的依赖、助力碳达峰，还能够加疾经济成长形式向高质料成长的改动。是以，实行节能政策事闭我邦经济成长形式转型，也将深度影响我邦另日的能源坐蓐和消费形式。
评估节能潜力、实行节能方法，必要纠合方今我邦能源消费组成和特质来展开。遵照2019年能源消费数据，采用电热当量法绘制了我邦能源消费桑基图（睹图2），以直观显露地描绘各式能源转换和消费的旅途及数目。
正在我邦的一次能源消费中，化石能源占比约为85%，个中煤炭消费量占一次能源消费总量的60%；正在终端能源消费中，工业范围占比领先60%，集体浮现“能源偏煤、工业侧重”的特质。从能源流原先看，正在化石能源消费中，煤炭紧要用于发电和煤化工范围，石油的炼化产物紧要流向化工和交通范围，自然气紧要用作工业燃料和城镇燃气。我邦的电力终端能源消费占比约为25%，而环球均匀水准为19%、经济协作与成长结构邦度的均匀水准为22%。综上，我邦节能潜力的紧要落脚点是能源侧的干净转型、消费侧的工业调动，必要纠合我邦另日的经济成长标的和节能身手前景来研判能源消费成长趋向。
我邦能源消费总量正在2030年前将浮现迟缓上升趋向，2030年会抵达5。6×109tce，2035—2040年能源需求进入峰值平台期，对应峰值约为5。8×109tce。正在能源消费方面，我邦化石能源的消费占比将逐渐低落，正在2030年将由2021年的85%下降到75%；电力正在终端能源消费的占比将呈不断火速上升趋向，估计2030年的相应占比将抵达30%。
正在各范围的能源需求方面，到2030年，工业能源需求将达成达峰并起头逐渐低落，修立业能源需求将跟着住户生存水准提拔和第三工业占比增大而不绝依旧上升趋向，交通业能源需求将进入平台期并坚持太平。集体来看，面向中永久，我邦能源需求将浮现工业能源消费逐渐下降，交通业和修立业占比慢慢增大的趋向，能源消费转折境况吻合成长中邦度步入蓬勃邦度的成长秩序。
本文挑选能源消费占斗劲大的工业、交通、修立3个范围行动节能要点部分并对各范围部属门类举行划分，构修了我邦节能潜力评估模子（睹图3）。个中，工业范围遵守产物和工艺划分，修立范围遵守修立物类型和供能格式划分，交通范围遵守交通运输格式划分。以工业范围为例，遵照2019年统计数据，钢铁、电力坐蓐、有色金属、水泥、燃料加工、化工6个工业的能耗占工业总能耗的80%以上，可纳入工业节能要点部分举行思考。正在产物工艺方面，关于钢铁工业，因其能耗受流程影响较大而可划分为长流程、短流程两类；关于化工工业，紧要统计炼焦、炼油、合成氨、电石、烧碱等高耗能化工原质料产物种别。
正在确定统计范围和门类后，操纵参加产出法估计能源消费量。通过反应能源闭连行为的预测结果和单元行为能耗，估计各范围下各部分的能源消费总量。关于能源闭连行为的目标，工业范围采用产物产量描绘，修立业范围采用电/暖/燃气等终端用能格式的能源需求描绘，交通范围则通过各式交通用具数目和年均匀里程来描绘。正在得出各行为能源消费总量的基本上，纠合流程、工艺转折、节能身手操纵境况，对单元行为能耗举行订正，最终取得各范围的能源消费境况。
纠合我邦2020年能源消费境况和另日能源消费预估，本文打算了加强节能要领的节能场景、现有实行战略的基本场景，对两种场景的能源消费举行预测，纠合两者的差值来评估我邦节能潜力（睹图4）。正在节能场景下，到2030年，遵守电热当量法估计的能源消费总量比拟基本场景可下降约8×108tce；遵守等值煤耗法估计则可下降约8。5×108tce，相当于2019年能源消费总量的17。2%；2021—2030年的累计节能量为4。626×109tce，约为2017年的能源消费总量。正在节能场景下，我邦能源消费浮现迟缓上升趋向并正在2030年控制进入平台期；而正在基本场景下，估计2030年我邦能源消费仍会依旧较疾上升速率，尚未进入平台期。
关于我邦工业范围的节能潜力境况（睹图5），估计到2030年，正在节能场景下，电力坐蓐部分通过加大新能源装机容量、抬高气电正在火电中的占比可达成节能约1。6×108tce，钢铁工业通过下降产量、优化是非流程布局和提拔工艺能效等本事可达成节能约2。2×108tce，水泥工业、有色金属冶炼工业、高耗能化工工业、燃料加工工业划分可达成节能约1。0×108tce、3。6×107tce、3。25×107tce、5。6×107tce。
综上，我邦高耗能工业范围正在2030年可达成节能约6×108tce，相当于2019年该范围能源消费总量的24。5%；2021—2030年累计节能约3。37×109tce，节能潜力功绩紧要来自于钢铁和电力部分。正在基本场景下工业范围总能源消费呈不断上升趋向，而采用节能要领后可达成总体能源消费的逐渐低落。
交通范围节能潜力剖析模子紧要涉及客运和货运两大类，个中公道交通因能源消费占斗劲高是要点节能部分。估计到2030年，正在节能场景下我邦公道客运节能潜力约为4。35×107tce，紧要来自于新能源汽车对燃油汽车的代替；通过归纳操纵“公转铁”“公转水”、众式联运、策划性能效水准提拔等本事，公道货运的节能潜力约为3。7×107tce，水道和铁道货运交通能耗则上升至7。8×106tce，航空运输通过提拔策划性能效可达成节能约1×107tce。
综上，我邦交通范围正在2030年可达成节能约8。6×107tce，相当于2019年交通范围能源消费总量的13。5%；2021—2030年的累计节能约为5。1×108tce，紧要功绩来自公道客运和货运的能效提拔。正在基本场景下交通范围总能源消费呈不断上升趋向，而采用节能要领后交通能源消费火速进入平台期（睹图6）。
修立范围节能潜力剖析模子紧要涉及住户修立和各式修立的用电、采暖、燃气以及音讯通讯基本步骤的用电。估计到2030年，正在节能场景下，我邦修立用电的节能潜力约为2。71×107tce，个中住户用电的节能潜力为8×106tce，贸易、办公、文明等大家修立用电的节能潜力约为1。8×107tce；音讯通讯基本步骤节能潜力约为1×107tce。其它，正在节能 场景下，用于召集供暖的化石能源占比为30%，供暖节能潜力约为3。1×107tce；通过电能代替可减小住户厨房燃气需求的节能潜力为2×107tce。
综上，我邦修立范围正在2030年可达成节能约8。05×107tce，相当于2019年修立能源消费总量的14。7%；2021—2030年的累计节能约为5。3×108tce，将明显下降碳排放量的上升速率，紧要功绩来自干净供温顺省俭用电。两种场景下的修立范围的能源消费量均呈不断上升趋向，但节能场景下的能源消费量上升速率显然低于基本场景（睹图7）。
正在兴办节能剖析模子的基本上，通过各式行为的碳排放因子估算两种场景下的碳排放境况，进而评估实行节能要领下的碳减排后果。本文仅估计能源和工业行为中形成的碳排放，不思考碳汇和碳移除身手的效率。正在基本场景下，碳排放总量虽浮现增加逐渐放缓的趋向，但正在2030年前仍不行成功达成达峰；而正在节能场景下，碳排放将很疾进入平台期并正在2026年前后起头稳步低落。估计到2030年，正在实行节能要领后，可删除碳排放量约1。95×109tCO2，2021—2030年将累计删除碳排放量约为1。05×1010tCO2，相当于2020年我邦能源行为的碳排放总量（睹图8）。是以，加强节能要领能够有用下降另日能源消费需求并明显下降碳排放总量，从而成为饱吹我邦碳达峰、碳中和标的达成的要紧本事。
正在高耗能工业范围，应逐渐下降工业范畴比重并抬高企业的范畴化水准，饱吹抬高工业召集度和企业范畴化水准来达成下降能效的标的。关于高度依赖高耗能工业的区域，应构修工业集群并与用能任职业相纠合，逐渐抬高能效水准以脱离成长旅途依赖。正在邦度层面，推动区域经济妥协成长，避免因高耗能项目反复成立带来的资源蹧跶和产能过剩；加疾高耗能工业中的落伍产能舍弃进度，合理强化对高耗能、低附加值产物出口范畴的管控，逐渐饱吹工业布局升级和产能更新。
正在能源坐蓐范围，加快能源坐蓐布局转型。踊跃开拓水、风、光等可再生能源以及核电等干净能源，要点构造海优势电、内陆核电站、分散式能源成立。关于火电机组，有铺排地逐渐闭停亚临界及以下的煤电机组，饱吹燃煤机组供热改制以取消散烧煤供热，抬高火电项主意能耗哀求以及自然气发电正在新增火电中的占比，提拔化石能源发电能效水准。
正在能源消费范围，加疾电能代替和干净能源转型。通过交通范围的新能源汽车和氢燃料汽车施行，修立范围的屋顶分散式光伏发电、终端用能再电气化、干净供暖等身手运用，达成干净能源高效愚弄。完满碳排放市集和电力市集机制，充盈调动市集主体的节能踊跃性。通过电力需求侧办理，归纳能源体例，电、热、氢、储能等身手运用，支持更高比例新能源的接入。
正在绿色低碳能源开拓范围，要点打破以钙钛矿薄膜为代外的新一代光伏质料及光伏电池身手、漂浮式海优势电、第四代核反响堆等绿色低碳能源坐蓐身手的贸易化运用，构造人工光合效率燃料合成、行波反响堆、可控核聚变反响堆等推翻性身手探求。
正在绿色低碳能源愚弄范围，效力推动可再生能源制氢、范畴化储能、柔性直流输电、归纳聪颖能源体例等身手的演示运用。强化全固态锂电池、钠离子电池、质子交流膜电解水制氢、宽禁带半导体功率芯片等症结身手的研发和工业转化。
正在工业范围万分是高耗能工业，肆意施行节能身手和工艺。通过制备原料和流程更换，如自然气制合成氨、短流程炼钢、再生铝冶炼等身手，下降高耗能产物单元坐蓐能耗；通过汽锅、电机、暖通体例节能，强化工业低品位余热的接纳和再愚弄，提拔坐蓐企业的能效水准，不断推动绿色制作。
正在修立范围，运用被动式节能修立、气氛源热泵等节能装备、修立能耗办理体例等，下降修立运转能耗，饱吹低碳修立的范畴化成长。踊跃推动召集供冷和冷热联供，提拔数据中央、通讯基站等新型基本步骤的能效水准，成立绿色数据中央。
正在交通范围，通过共享出行、纯电动乘用车、大家交通体例的完满，采用“公转水”“公转铁”、众式联运等要领，提拔交通体例的能效水准；荧惑重载卡车、船舶应用液化自然气等干净燃料。
科学经营都邑村庄成立历程，合理管制城镇地产开拓强度，采用老旧衡宇节能改制、功效步骤完满等本事，抬高修立正在应用周期内的功能。通过政府经营指引，阻碍乡村宅基地太甚成立激励的大范畴闲置情景，有用下降房地产及闭连高耗能产物的需求。
提拔废物的资源化愚弄水准，成长轮回经济，下降对高耗能产物的需求。抬高废钢、再生铝的接纳和轮回愚弄水准，扩充废金属资源的进口范畴；成长畜禽粪污肥料化愚弄等身手，下降化肥应用量；通过废纸制纸和再生塑料等身手减小原料制备的能源花消，声援生态境况护卫。
宣扬发起节能生存格式，通过汇集平台、媒体等向全社会肆意发起节能认识。提议众走楼梯少乘电梯、无纸办公及办公打印双面用纸、人走断电、夏日空调不低于26℃、绿色低碳出行等节能生存格式，提拔住户万分是年青群体的节能认识。
运用数字化和音讯身手，引入社会意思学，纠合住户绿色消费统计、用能强度、个别碳萍踪等目标，通过邻里间比拟，引发和指引用户的自觉节能动作。操纵互联网身手精准搜捕工业坐蓐、住户生存的能源消费及时音讯，通过大数据身手辨识潜正在的节能枢纽，达成需求侧、供应链、坐蓐进程、运营任职的精准化节能。纠合用户的用能动作，打算闭连引发机制，指引民众深度插手节能减排进程。
进一步健康和完满能耗双控轨制。正在邦度层面兼顾策动的基本上，各地方遵守自己经济成长水准、节能潜力等要素，扶植本区域的能源消费总量标的，提出合理的时刻外、线道图和施工图。提倡将化石能源消费总量及强度纳入各区域政府做事的视察实质，落适用能预算办理轨制，通过引发与问责机制相纠合酿成有用的管制机制。
饱吹各地方的节能做事要点落实到优化工业布局与能源布局、高耗能工业范畴管控与企业能效视察上。恰当扩充下层能源统计行列范畴，采用节能监察、能源计量与统计等本事，独揽能效境况，对超标单元举行庄厉管控。珍视管控的实时性和精准性，避免“运动式”减碳、“突击式”减排情景。
兴办用能权交往市集，充盈阐明市集对能源因素的优化摆设效率，逐渐完满用能权的有偿应用和交往轨制。
逐渐下降高耗能、低附加值工业的范畴。通过压减过剩产能，实行汰劣上优、化石能源能耗等量或减量代替格式，拓展用能空间。厉控新上高耗能、高污染项目，哀求新修项目能效水准抵达邦际或邦里手业标杆水准，确保行业能效稳步提拔。
展开中永久经营，逐渐指引高耗能、低附加值工业的转型升级。将闭连工业逐渐融入轨道交通、船舶海洋、新能源汽车及装置等高端制作业的工业链，整合上风资源并合理提拔工业召集度，成长一批具有要紧影响力的工业集聚区和革新高地。
肆意宣扬节能身手。通过按期更新邦度要点节能低碳身手施行目次，区域和都邑扩充能效指南，各行业、企业、协会结构节能身手推介与调换会等格式，强化先辈能效演示案例的普及宣扬力度，达成经济、境况和社会效益的众赢。
提拔节能身手的革新研发与运用声援力度。要点声援一批具有可复制性的节能演示项目成立，扩展中小企业应用先辈节能身手举行改制的融资声援力度；加大节能身手研发项主意资金声援，煽动节能身手成长和落地运用。
实行和修订《省俭能源法》，纠合地方遵照自己成长水准和本质境况宣布的能源省俭条例及办理门径，兴办完满的节能国法律例体例。强化司法监视，加强事中过后囚禁，庄厉司法问责，真实确保闭连国法律例的有用落实。
完满节能尺度体例，了得尺度的引颈和管制效率。不断揭晓和实行闭连的能效尺度，达成各行业和各用能产物的全笼盖。将能效“领跑者”目标纳入尺度目标体例，实时做好尺度协议/修订，逐渐扩展能效标识的产物笼盖限制。妥协邦际和区域闭连尺度互认，任职邦产高效优质产物融入环球市集并扩充中邦能效的影响力。
防卫大拆大修动作带来的能源资源蹧跶，有序推动都邑和村庄成立的更新历程。对峙“留改拆”并举，合理限度都邑更新单位拆除面积范畴，扩充小范畴、渐进式的有机更新和微改制，提拔修立节能水准。逐渐抬高新修修立的节能尺度并强化实践力度。
兼顾推动废旧物资接纳网点与生存垃圾分类网点“两网调解”，着重饱吹高耗能产物再生愚弄的范畴化、范例化、干净化。纠合各区域的能源消费、工业布局、住户生存特质，通过邦度顶层打算和区域间妥协，加疾都邑–园区的无废化历程。
正在社会层面，设立“成长务必省俭，省俭才华成长”的成长观，将省俭、节能行动经济成长内驱力、经济增加新格式、社会文雅新导向。发扬重视节减、阻挡蹧跶的良好文明守旧，饱吹全社会践行勤俭省俭之风。
正在个别层面，设立“节能信誉，蹧跶可耻”的价钱观，流传个别节能动作对煽动经济社会可不断成长形式的要紧效率。通过节能宣扬周、创议书等格式，提拔个别的节能认识和践行仔肩感。
本文转载自微信民众号中邦工程院院刊，原载于《中邦工程科学》2021年第23卷第6期
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