李明隽：“能耗双控”背后的技术升级

导读

“能耗双控”是指实行能源消费强度和总量双控。即对“单位GDP能耗”和“能源消费总量”两个指标的调控。在我国，能耗双控的发展进程是循序渐进的。然而，我国各地区“双控”目标的完成情况并不理想。2021年9月，国务院发布《完善能源消费强度和总量双控制度方案》。方案提出要推进能源总量管理、科学配置、全面节约，推动能源高效利用，同时倒逼产业结构、能源结构的调整。为积极响应能耗双控政策，各省份纷纷出台了一系列措施，通过限制高耗能企业用电总量、提高电价、限制用电时段等方式，促进能耗减排。

图源 络

“能耗双控”是指实行能源消费强度和总量双控，即对“单位GDP能耗”和“能源消费总量”两个指标的调控。

在我国，能耗双控的发展进程是循序渐进的。

“十一五”规划将单位GDP能耗降低作为约束性指标。

“十二五”规划在把单位GDP能耗降低作为约束性指标的同时，提出合理控制能源消费总量的要求。

“十三五”时期实施能耗总量和强度“双控”行动，要求到2020年单位GDP能耗比2015年降低15%，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内，并将 “双控”目标分解到了各地区。

“十四五”规划进一步提出完善能源消费总量和强度双控制度， 2025年单位GDP能耗和碳排放比2020年分别降低13.5%、18%，“双控”目标再一次分解到各地区执行。

然而，我国各地区“双控”目标的完成情况并不理想。8月12日，国家发改委印发了《2021年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表》。

表中显示有19个省份的能耗强度降低进度目标为一级和二级预警，表示形势严峻，只有11个省份为三级预警，表示进展总体顺利。在能源消费总量上，17个省份进展顺利，12个省份处于一级和二级预警。

为指导节能降耗工作，确保完成“十四五”节能约束性指标，推动实现碳达峰和碳中和，2021年9月，国务院发布《完善能源消费强度和总量双控制度方案》。

方案提出要推进能源总量管理、科学配置、全面节约，推动能源高效利用，同时倒逼产业结构、能源结构的调整。为积极响应能耗双控政策，各省份纷纷出台了一系列措施，通过限制高耗能企业用电总量、提高电价、限制用电时段等方式，促进能耗减排。

通过控制用电的方式减少能耗不是一个长久之计。企业的能耗强度不下降，就没有办法真正控制能源的消耗。通过提高技术，提高机器使用率，才能让企业在保证产能的前提下减少能源消耗。

“十四五”规划纲要将“单位GDP能源消耗降低13.5%作为经济社会发展主要约束性指标之一”，意味着“十四五”期间，我国将以年均2%左右的能源消费增长支撑5%左右的GDP增速，经济社会发展对能源消耗的依赖程度进一步降低。这也是推动能源清洁低碳转型、倒逼产业结构调整的一种方式，尤其是推动钢铁、有色、建材、化工等传统高耗能行业加快转型升级。

“能耗双控”需要的技术转型

首先，是能源技术方面。根据2020年中国能源发展 告显示，中国的能源消费结构有了明显升级，但是煤炭依然是主要的能源（如图一）。2019年煤炭占能源消费量的57.7%（美国12%，欧盟13.2%，世界平均27%），石油19.1%，天然气8.3%，核电2.2%，水电8%，可再生能源4.7%。

图一

我国煤炭资源丰富，煤电成本低廉，煤电成本仅0.3元/kWh，燃油发电成本约为1.5元/kWh，气电成本是煤炭的2-3倍，这也是为什么我国的电源结构的特点是以煤炭发电为主。

另外，中国2019年末发电设备容量[1]一共是2010.66GW（如图二），其中，水电356.4GW，火电1190.55GW，核电48.74GW，风电210.1，其他（包括地热发电等）。清洁能源（风电、核电、水电）的发电设备容量占32%，但是发电量只有27%。而火电利用59%的发电设备容量产生70%的发电量。

图二

可以看出我国的清洁能源发电效率仍然不够。清洁能源发电技术依然不够成熟。如果风电、核电和水电的发电量没有迅速提升，清洁能源替代煤炭的难题仍然存在，尤其是在电力需求与日俱增的时代。只有加快可再生能源发展，使得可再生能源比例足够大的时候，才能代替煤炭发电，有效减缓能源方面的碳排放[2]。

图三

在制造业中，产品制造和所售成品的使用是工业制造中排放最多的活动。其中，与产品制造相关的排放约占总排放量的40%-60%。在能源使用侧的产品制造过程中，通过对生产设备的升级、检测设备的升级来减少原料的消耗和浪费，提升制造流程的能效。

例如，利用先进技术结合互联 可以精准控制和检测设备的运行，防止能源和原料的不必要浪费。例如工厂的控温系统，在智能改造后，将数据上传到云服务器，就可以通过云服务器精准控制温控的开关和温度调节，较人工控制节约大量能耗。

再比如，在铝的冶炼过程中，通过AI技术可以控制电解槽控机功率，以及电解槽里的原材料比例，避免能源和原材料的浪费。在废弃物排放方面，火电厂采用精细化减排管理，利用低硫煤、现场脱硫废碱液和静电沉淀等一些技术手段来减少空气污染物的排放。

还有的企业在生产过程中需要老化测试器。过去的老化测试器主要采用电阻负载，其耗电量大，产生大量温室气体排放。通过对老化测试器的升级，取消了电阻负载的方式，引进电子负载作为替代，将能耗降低了85%，并且每年节约31715兆瓦时的电力，显著减少温室气体的排放。

最后是设计碳减排产品，减少产品在使用过程中的二氧化碳排放，包括使用环保材料和生产节能产品。在选用环保材料方面，很多建筑公司在通过选用可持续材料来降低碳的排放。

例如，瑞典的建筑公司，在混凝土混合物选择的上选用了低碳混凝土混合物，即利用钢厂产生的炉渣或发电厂生产的粉煤灰代替了一部分水泥。这种混凝土产生的碳排放量可减少50%，同时可以保持高耐用性、强度和可加工性。这种混凝土还可以循环回收利用。在产品设计方面，生产低耗能的产品从而减少碳的排放。

汽车行业是比较典型的低耗能产品研发生产行业。近年来，越来越多的新能源车取代了传统燃油车。包括电动、混合电动还有燃烧压缩天然气、液化天然气等更环保的燃料。还有一些公司也在自己的产品上下功夫，推出更加节电的产品。例如华为路由器，它比业界同类产品，单位功耗降低26%-50%，每台设备每年可以节电9万度[3]。

技术升级面临的困境

首先，很多企业没有没有重视节能减排，内驱力不足。在节能减排的技术转型过程中，需要新的节能技术和设备，但是对于企业来说，由于节能减排的技术转型初期成本投入大，利润回收期长，为保证经济利润，人才和技术投入更多的在产品运营上，会更偏向盈利为目标的技术转型。

为追求利益最大化，往往忽视了节能减排，这种现象大多存在于中小企业。部分中小企业的管理者并不具备较强的社会责任感，他们只会考虑企业当下的发展状况。

另外，产业的技术转型需要大量的资金投入，包括设备的更换、制造工艺的升级以及原材料的选择，这些成本往往是中小企业所承受不了的。创业初期，资金需求量大，融资困难，导致对节能减排缺乏重视。

其次，对企业的节能减排管理不到位。关于节能减排，很多年前就一直出政策，但是执行力收效甚微，缺乏执法标准和监管程序以及惩罚措施。

除了一些中小企业存在有法不依的现象，一些管理部门也有管理不严，导致政策和管理条例无法有效发挥作用。而管理部门对节能减排工作的疏忽也导致很多中小企业无法重视起来，政策收效甚微。

“十四五”规划和双控政策的出台，引起了多方的重视。很多地区为达到双控目标通过“限电”缓解用电紧张和减少碳排放，但是这种行动不是一个可持续的措施。

“双控”更多需要从技术层面入手。首先是提升清洁能源的开发效率和使用普及程度。其次，中国是制造业大国，用电量也是制造业为主，因此提高制造业的节能减排也是工作重点。

相比于减少产能和工厂工作时间，对工厂进行技术改造、减少单位能源使用量、提高资源利用率、采用新型环保材料和生产环保产品才是长久之计。但是技术转型从来不是一个简单的问题，需要技术、人才、设备和大量的资金，对中小企业来说更是一个巨大的难题。

面对政府强制性的指标，缺乏技术和资金的中小企业又该何去何从。双控政策只是一个开始，实现碳中和也不能仅仅通过提高电价和限制用电，更多的是背后的工厂转型和技术进步，还有多方部门的合力协作。

参考文献：

[1]装机容量，全称“发电厂装机容量”，亦称“电站容量”。指电站中所装有的全部发电机组额定功率的总和。是电站建设规模和电力生产能力的主要指标之一。

[2]《2020能源数据》，2021

[3]《企业碳中和路径图——落实巴黎协定和联合国可持续发展目标之路》，2021

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