“双碳”目标下天津市高耗能制造业高质量绿色转型升级研究.pdf

34城市城市发展战略门许爱萍“双碳”目标下天津市高耗能制造业高质量绿色转型升级研究摘要高耗能制造业低碳化发展是社会主义现代化大都市建设的关键支撑，但天津高耗能制造业发展仍面临智能科技与数字技术优势力量释放不足、产业边际效应递减、新能源发展创新不足、创新引领高耗能制造业的作用发挥不足等问题。借鉴德国“工业4.0”经验，天津可通过加快布局绿色能源技术、助力高耗能制造企业转型成为绿色发展企业、布局绿色载体、开放绿色场景等路径推动高耗能制造业转型升级。关键词“双碳”；制造业；绿色；创新；天津市中图分类号】F291【文献标识码A“双碳”即碳达峰与碳中和，碳达峰为二氧化碳排放总量在某时期内达到峰值之后逐步下降，形成碳排放的“拐点”；碳中和有狭义和广义之分，狭义的碳中和为二氧化碳排放量与吸收量达到平衡状态，广义的碳中和为所有温室气体排放量与吸收量达到平衡状态。碳达峰与碳中和是碳排放治理的不同发展阶段。相对其他产业而言，高耗能产业消耗资源的速度最快，文章编号】1 0 0 5-2 7 8 X(202303-0034-07收稿日期2 0 2 3 年1 月基金项目】天津社会科学院重点课题天津市海洋产业发展研究(2 1 YZD-04)的阶段性成果。【作者简介】许爱萍，博士，天津社会科学院数字经济研究所副研究员，研究方向：技术创新与制度创新城市35城市发展战略对能源的需求量也较大，容易造成严重的环境污染。一般而言，电力、钢铁、有色金属、石油石化、建材等重点耗能企业和年耗能达到5000吨标准煤以上的企业通常被认定为高耗能企业。我国正处在“双碳”目标、创新驱动发展战略实施和“中国制造2 0 2 5”拉动经济发展的特殊时期，推动制造业转型，探索制造业绿色化、低碳化发展路径，是制造业企业面临的紧迫问题。制造业是实体经济发展的主体支撑，也是天津社会主义现代化大都市建设的关键。因此，分析“双碳”目标下天津高耗能制造业转型升级面临的形势，借鉴德国“工业4.0”经验，探索天津高耗能制造业转型升级的可行路径，对实现“双碳”目标、加快推动创新驱动发展战略、更好更快实现天津经济高质量发展具有重要意义。“双碳”目标下天津高耗能制造业转型升级的背景分析（一）各国以推动高耗能制造业高质量绿色转型为发展目标发达国家较早开始探索低碳发展路径2020年，实现碳达峰的国家有5 3 个。各国计划达到碳中和的时间不同，德国计划于2 0 4 5 年前实现碳中和，日本、美国等计划于2 0 5 0 年实现碳中和，我国计划于2 0 6 0 年实现碳中和。具体来看，美国、日本、欧盟均出台政策推动“双碳”发展。2 0 2 1 年，美国政府提出2030年将温室气体排放量减少6 5%，2 0 5 0 年实现二氧化碳净排放量为零的发展要求。2 0 0 9 年，日本提出要进行低碳技术创新；近年来，日本制定了科学技术创新综合战略能源环境技术创新战略2 0 5 0 第五期能源基本计划2 0 5 0 年碳中和绿色增长战略等；2 0 2 1 年，日本明确提出要在2 0 5 0 年实现碳中和。2 0 1 1年，欧盟发布2 0 5 0 年低碳经济路线图；近年来，欧盟密集出台欧洲绿色协议2 0 3 0 年气候目标计划欧洲气候公约欧洲气候法案等，不断完善“双碳”制度保障。碳中和的本质是各国在能源短缺、保护能源的前提下寻找经济发展新动能，抢占未来技术发展制高点的竞争。从全球发展趋势看，2010年一2 0 1 9 年，大型水电站除外的全球可再生能源投资近2.7 万亿美元。能源的利用方式、利润创造方式及人们的生产生活方式发生根本性变革，因此，推动新技术及绿色能源应用，普及绿色生产生活方式，不仅能实现可持续发展，而且能在国际竞争中处于有利位置。（二）推动高耗能制造业高质量绿色转型是实现我国制造业转型升级的关键近年来，我国为推动“双碳”发展出台了系列政策文件。例如，2 0 2 1 年，国务院发布2 0 3 0 年前碳达峰行动方案，提出提高非化石能源消费比重、能源利用效率提升、二氧化碳排放强度降低等主要目标，要求将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面，重点实施能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动、城乡建设碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动、循环经济助力降碳行动、36城市城市发展战略门绿色低碳科技创新行动、碳汇能力巩固提升行动、绿色低碳全民行动、各地区梯次有序碳达峰行动“碳达峰十大行动”。2 0 2 1 年1 0 月，中共中央、国务院发布关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见，这是对“双碳”工作的系统谋划，明确了总体要求、主要目标和重大举措，是指导做好“双碳”工作的纲领性文件。此外，从实践上看，我国长期致力于“双碳”发展，2 0 1 3 年以来，我国一直是全球可再生能源投资最大的国家。2 0 2 1年以来，各地区积极推动“双碳”工作，积极布局新能源，优化产业结构，推动高耗能制造业企业绿色技术创新驱动。因此，高耗能制造业高质量绿色转型发展已经具备了良好的政策条件及实践基础。“双碳”为我国经济可持续发展创造了机遇，推动了制造业低碳发展。我国正处于制造业向高端化转型发展的关键时期，实现“双碳”也是实现传统产业智能化、数字化、绿色化发展的过程，能够助力传统产业高端化、智能化、数字化发展，同时落地耗能少、效率高、产值大的新技术和新产品，形成新业态，对制造业进行改造提升。此外，制造业“卡脖子”等问题凸显，实施制造业数字化、绿色化发展有利于加快国内制造业核心技术的突破。（三）天津积极落实“双碳”行动，为推动高耗能制造业转型升级奠定基础天津出台系列文件指引和保障“双碳”发展。天津市碳达峰碳中和促进条例于2 0 2 1年1 1 月1 日正式实施，这是全国第一部用以促进实现“双碳”目标的省级地方性法规，涵盖绿色转型、降碳增汇、科技创新、激励措施等内容，为天津“双碳”发展提供法律保障，助力企业的绿色技术应用与节能减排发展。2 0 2 2年3 月，天津市发展改革委发布的天津市能源发展“十四五”规划指出，“十四五”末，完成减煤1 0%任务目标，煤炭占能源消费总量比重降至2 8%左右，新增用能主要由清洁能源满足，天然气比重提高至2 1%左右，电能占终端用能比重提高至3 8%，建成区天然气管网基本实现全覆盖，集中供热普及率保持在9 9.9%以上，非化石能源比重力争比2 0 2 0 年提高4 个百分点以上。这将推动实现产业结构调整与高耗能制造业企业的绿色技术应用，并推动高耗能制造企业实施节能改造，逐步淘汰落后及过剩产能。天津落实“双碳”行动初见成效。天津将碳排放量较大的企业（每年超过2 万吨）纳人配额管理并加强对重点企业碳排放的数据监管此外，为更好发挥“双碳”的引领示范作用，天津开展低碳示范试点建设工作并推动生态工业示范园区建设，为激发企业节能减排的积极性，开展环境保护年度引领企业评选。2 0 2 2 年6月，天津举办第六届世界智能大会，包括“双碳”目标下的数字经济发展国际高峰论坛及“科创中国”智能科技助力“双碳”论坛，分别旨在以数字经济赋能“双碳”经济和以智能科技助力“双碳”经济，推动实现高耗能制造业城市37城市发展战略企业的绿色技术应用及转型“双碳”目标下天津高耗能制造业转型升级面临的形势天津大力实施制造业立市战略，重点建设12条产业链，承担国家制造业高质量发展示范的重担，而“双碳”不仅是制造业高质量发展的前提条件，而且是制造业发展的重大契机，“双碳”目标的实现代表可持续发展及抢占未来技术发展制高点和抢抓未来经济新动能。“双碳”目标倒逼天津制造业的数字化转型，需要智能科技、数字经济赋能冶金、纺织等传统产业实现生产方式的变革，从根本上改变煤、石油等能源在制造中的应用占比，采用新的生产工艺、清洁能源、生产方式，实现制造业的可持续发展，为其他地区打造制造业“双碳”约束下的天津模板。但现阶段，“双碳”背景下天津现有高耗能制造业转型升级仍面临一些困难。（一）智能科技与数字技术等天津发展优势未有效赋能高耗能制造业2017年以来，天津已举办6 届世界智能大会。天津“以会兴业”，通过世界智能大会助力智能科技产业发展，一大批企业、项目借助大会落地天津，在智能科技产业方面走在国内前列。例如，天津是全国信创产业链布局较完整的城市之一，拥有国家级车联网先导区、国家级人工智能先导区等优势。但是，智能科技、数字技术在煤炭、石油、化工等高耗能制造行业的应用不足，未发挥天津智能科技、数字优势赋能高耗能制造业发展的作用，也未发挥以应用新技术提高行业生产效率、减少能耗、降低碳排放的作用。整体来看，天津智能科技、数字经济与高耗能制造业尚未有效结合。（二）高耗能制造业能源结构调整边际效应递减，继续调整面临更大的挑战天津第二产业产值约占地区生产总值的1/3，能耗却占能耗总量的2/3，属于函待进行能源结构调整的产业，其中能耗主要来源为高耗能制造业，如应用煤、石油等能源的大型企业。虽然天津能源结构调整已取得较大成绩，如工业窑炉计划已收尾、3 5 蒸吨以下燃煤工业基本清零，已形成天然气产、供、储、销完整体系，成为天然气供应保障枢纽城市，但是，天然气成本高，财政补贴支持模式很难持续；可再生能源因用地等多方面制约，大规模开发较为困难；煤炭清洁高效利用及减煤工作取得进展，但继续减煤空间有限，煤炭消费占能源消费总量的占比很难保持下降趋势。整体来看，能源结构调整的边际效应递减，高耗能制造业能源结构调整将面临更大的挑战。（三）新能源发展创新不足，创新引领高耗能制造业的作用发挥不够我国先进发电和氢能、液化天然气（LNG)冷能等领域起步较晚，先进用能模式尚未充分应用，创新平台的支撑作用尚未凸显。以氢能为例，天津发布天津市氢能产业发展行动方案（2 0 2 0 一2 0 2 2 年）等政策推动氢能的高效利用，在加氢母站、氢能叉车、氢能终端等方面38城市城市发展战略门加快发展，但在氢能应用上探索不足，且运维成本较高，推广普及困难，终端氢能产品的应用较少，储氢材料与装备、加氢站等技术尚需突破。整体来看，氢能、液化天然气（LNG）冷能等技术研发、市场落地、模式应用等创新发展不足，难以发挥新能源替代煤炭、石油等能源在生产生活中的应用。三、案例：德国1“工业4.0”的启示德国“工业4.0”（I n d u s t r y 4.0）是德国高技术战略2 0 2 0 确定的十大项目之一，是德国的高科技战略计划，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。为了推动“工业4.0”发展，德国成立了“工业4.0”工作组，核心在于通过智能制造促进企业焕发新活力，获得新的发展契机，推动德国工业进一步发展。“工业4.0”中，数字化是基础条件，标准化是基本保障，智能制造是发展核心，人才是企业发展的核心要素，只有发展好这4 个方面才能真正实现“工业4.0 。（一）充分利用信息技术推动传统企业的数字化转型升级，帮助企业提效增质“工业4.0”通过推动信息技术与制造相互融合，企业产品应用嵌人式软件，使产品具有数字化感知等能力，更加智能化；数字赋能生产车间使数字车间等新生产模式得以应用，生产、运输等变得标准、高效，大幅提升高耗能企业的能源利用效率；通过嵌人式硬件、软件采集产品运行的数据，能够进行提前维护，提升产品的服务价值。因此，“双碳”背景下，高耗能制造业转型升级可以借鉴德国“工业4.0”发展经验，通过借助大数据、人工智能等技术的数字化优势，对企业进行数字化赋能，提高生产效率，增加产品的服务价值。（二）通过万物互联等方式实现智能制造，大幅提升生产效率智能制造是“工业4.0”的核心环节，通过嵌人式设备（如传感器）使产品、设备等之间实现互通互联。此外，推进与消费者的互通互联，促使上游研发设计、中游制造与下游产品服务的互通互联，最终达到“万物互联”，改变以往大规模生产模式，实现柔性制造及定制化生产模式。智能制造作为先进制造的重要发展方向，通过传感器、数字技术等实现高耗能制造企业的“万物互联”，能够改变传统的生产线，实现传统产业数字化，加快“双碳”目标的实现。（三）高度重视标准化制定工作，使新技术、新产品能够被迅速推广标准