當前，我國經濟發展模式、內外因素、要素調節、供需結構等因素已經或正在發生新的變化，需要結合新階段特征開展節能潛力評估研究，進一步明晰節能增效對碳減排工作的推進作用。

　　中國工程院蘇義腦院士科研團隊在中國工程院院刊《中國工程科學》2021年第6期發表《碳達峰目標下我國節能潛力分析及對策》。文章分析了國內外能源消費的現狀和特點，研判了我國能源消費的發展趨勢，闡述了節能措施對能源發展路徑的關鍵作用，以此厘清我國的節能潛力;基于投入產出法，建立了包括高耗能工業、交通業、建筑業在內的節能潛力評估模型，估算了現有政策場景、強化節能措施場景下我國總體能源消費量和節能潛力情況。在節能場景下，我國的能源消費總量將有效減少，可助力碳排放提前達峰。

　　研究建議，持續推動能源消費強度和總量雙控;促進高耗能、低附加值產業的轉型升級;加強低碳節能技術宣傳，加大技術創新支持力度;健全節能法律法規和標準體系;推動漸進式城市更新與無廢化建設;強化節能教育并提升節能意識，充分發揮節能增效對碳減排的關鍵作用。

　　一、前言

　　能源作為現代人類社會發展的基石，其開發利用水平和規模自工業革命時代以來飛速進步，顯著推動了社會生產力發展和人類文明進步。目前，人類的能源活動高度依賴化石能源，化石能源燃燒及利用過程中的碳排放問題是造成全球氣候變暖的主要原因。因此，為了實現可持續發展，推動能源清潔轉型、控制化石能源消費總量是實現碳達峰、碳中和目標的重要手段。

　　目前，我國的能源消費量和碳排放量位于全球前列，2020年的能源消費總量約為 4.98×109 tce， 占全球總量的 27%;能源活動產生的 CO2 排放總量約為 1.03×1010 t，占全球總量的32%。然而，我國一次能源強度約為世界平均水平的1.5倍，是歐盟、美國、日本等發達國家或地區的2~3倍，較低的能源利用效率表明具有極大的能效提升潛力。我國石油、天然氣的對外依存度較高、消費需求總量大且仍有較大增長空間。全面強化節能對提升能效水平、保證能源安全、提高經濟發展質量都具有重要價值，也是達成碳達峰、碳中和目標，實現經濟可持續發展的關鍵舉措之一。

　　能源消費的預測方法主要有時間序列預測法和相關關系預測法兩大類;前者基于歷史數據對能源需求總量進行預測，但難以對各構成部分進行分析，典型代表是差分整合移動平均自回歸模型(ARIMA);后者中的投入產出法通過建立各部門的能源關系來實現對各部門節能潛力、部門間節能協同效應的分析，可為節能潛力評估提供重要依據。

　　此外，也有研究基于能源轉換和消費過程來建立能源模型，對未來場景的能源消費總量和碳達峰情況進行預測，但未對節能潛力進行評估;還有研究立足國情和現狀，從能源結構和產業結構調整的角度出發對我國節能潛力進行評估。我國經濟發展模式、內外因素、要素調節、供需結構等因素已經或正在發生新的變化，需要結合新階段特征開展節能潛力評估研究，進一步明晰節能增效對碳減排工作的推進作用。

　　本文采用投入產出法建立能源消費模型，對我國高耗能工業、建筑、交通領域的節能潛力進行評估。首先，通過分析能源消費水平和發展情況，闡述節能措施對我國減少化石能源消費和發展模式轉型的意義;其次，基于我國能源?；鶊D，剖析我國能效提升方向和節能重點領域;第三，選取工業、交通和建筑等領域及細分行業門類，對我國未來場景下的節能潛力進行評估，探討節能措施對推動碳排放順利達峰的作用。最后，概擴未來全面實施節能戰略的關鍵措施，針對性提出發展建議。

　　二、國內外能源消費現狀及我國能源消費發展趨勢

　　(一)國際能源消費現狀

　　根據2020年全球能源消費統計，我國人均能源消費總量和能源強度均高于全球平均水平;英國、法國、德國、日本等發達國家的人均能源消費量與我國接近，但能源強度僅為我國的1/3左右，體現了較高的能效水平;美國、澳大利亞等國家的能源強度雖為我國的40%，但人均能源消費是我國的2倍以上，在發達經濟體中能效水平較低;印度、越南等發展中國家的人均能耗和消費強度均低于全球平均水平。圖1是2020年部分經濟體的能源消費氣泡圖，圓圈面積表示對應國家的能源消費總量。

　　發展中國家在逐步向發達國家過渡的過程中，一般會經歷“人均能耗水平快速提升后緩慢下降，能源強度不斷下降”的過程(如圖1中的發展路徑1);而節能措施可使發展路徑上凸幅度顯著減小，從而降低發展過程的能源消費需求(如圖1中的發展路徑2)。國際發展經驗表明，節能不僅可以促進產業向知識和技術密集型轉變，也可以助推經濟的穩定增長。

　　我國當前正處于人均能耗增速和能源強度下降速度均放緩的轉型關鍵時期，通過實行節能增效，不僅可以有效減少能源消費總量、降低對化石能源的依賴、助力碳達峰，還可以加快經濟發展模式向高質量發展的轉變。因此，實施節能戰略事關我國經濟發展模式轉型，也將深度影響我國未來的能源生產和消費格局。

　　圖 1 2020 年部分國家能源消費現狀及我國節能措施下能源發展路徑

　　(二)我國能源消費現狀與特點

　　評估節能潛力、實施節能舉措，需要結合當前我國能源消費構成和特點來開展。根據2019年能源消費數據，采用電熱當量法繪制了我國能源消費?；鶊D(見圖2)，以直觀清晰地描述各類能源轉換和消費的路徑及數量。

　　圖 2　2019 年我國能源?；鶊D

　　在我國的一次能源消費中，化石能源占比約為85%，其中煤炭消費量占一次能源消費總量的60%;在終端能源消費中，工業領域占比超過60%，整體呈現“能源偏煤、產業偏重”的特點。從能源流向來看，在化石能源消費中，煤炭主要用于發電和煤化工領域，石油的煉化產品主要流向化工和交通領域，天然氣主要用作工業燃料和城鎮燃氣。我國的電力終端能源消費占比約為25%，而全球平均水平為19%、經濟合作與發展組織國家的平均水平為22%。

　　綜上，我國節能潛力的主要落腳點是能源側的清潔轉型、消費側的產業調整，需要結合我國未來的經濟發展目標和節能技術前景來研判能源消費發展趨勢。

　　(三)我國能源消費發展趨勢

　　我國能源消費總量在2030年前將呈現緩慢上升趨勢，2030 年會達到 5.6×109 tce，2035— 2040 年能源需求進入峰值平臺期，對應峰值約為 5.8×109 tce。在能源消費方面，我國化石能源的消 費占比將逐步下降，在 2030 年將由 2021 年的 85% 降低到 75%;電力在終端能源消費的占比將呈持 續快速上升趨勢，預計 2030 年的相應占比將達到 30%。

　　在各領域的能源需求方面，到 2030 年，工業能源需求將實現達峰并開始逐步下降，建筑業能源需求將隨著居民生活水平提升和第三產業占比增大而繼續保持上升趨勢，交通業能源需求將進入平臺期并維持穩定。整體來看，面向中長期，我國能源需求將呈現工業能源消費逐步降低，交通業和建筑業占比逐漸增大的趨勢，能源消費變化情況符合發展中國家步入發達國家的發展規律。

　　三、我國節能潛力分析

　　(一)模型構建與研究方法

　　本文選取能源消費占比較大的工業、交通、建筑3個領域作為節能重點部門并對各領域下屬門類進行劃分，構建了我國節能潛力評估模型(見圖3)。其中，工業領域按照產品和工藝劃分，建筑領域按照建筑物類型和供能方式劃分，交通領域按照交通運輸方式劃分。

　　以工業領域為例，根據2019年統計數據，鋼鐵、電力生產、有色金屬、水泥、燃料加工、化工6個產業的能耗占工業總能耗的80%以上，可納入工業節能重點部門進行考慮。在產品工藝方面，對于鋼鐵產業，因其能耗受流程影響較大而可劃分為長流程、短流程兩類;對于化工產業，主要統計煉焦、煉油、合成氨、電石、燒堿等高耗能化工原材料產品類別。

　　圖 3　我國節能潛力評估模型的部門構成

　　在確定統計領域和門類后，運用投入產出法計算能源消費量。通過反映能源相關活動的預測結果和單位活動能耗，計算各領域下各部門的能源消費總量。對于能源相關活動的指標，工業領域采用產品產量描述，建筑業領域采用電/暖/燃氣等終端用能方式的能源需求描述，交通領域則通過各類交通工具數量和年平均里程來描述。在得出各活動能源消費總量的基礎上，結合流程、工藝變化、節能技術運用情況，對單位活動能耗進行修正，最終得到各領域的能源消費情況。

　　結合我國2020年能源消費情況和未來能源消費預估，本文設計了強化節能措施的節能場景、現有實施政策的基礎場景，對兩種場景的能源消費進行預測，結合兩者的差值來評估我國節能潛力(見圖4)。

　　在節能場景下，到2030年，按照電熱當量法計算的能源消費總量相比基礎場景可降低約8×108 tce;按照等值煤耗法計算則可降低約8.5×108 tce，相當于2019年能源消費總量的17.2%;2021—2030年的累計節能量為4.626×109 tce，約為2017年的能源消費總量。在節能場景下，我國能源消費呈現緩慢上升趨勢并在2030年左右進入平臺期;而在基礎場景下，預計2030年我國能源消費仍會保持較快上升速度，尚未進入平臺期。

　　圖 4　我國總體節能潛力評估

　　(二)各領域節能潛力分析

　　1. 工業領域節能潛力分析

　　對于我國工業領域的節能潛力情況(見圖5)，預計到2030年，在節能場景下，電力生產部門通過加大新能源裝機容量、提高氣電在火電中的占比可實現節能約1.6×108 tce，鋼鐵產業通過降低產量、優化長短流程結構和提升工藝能效等手段可實現節能約2.2×108 tce，水泥產業、有色金屬冶煉產業、高耗能化工產業、燃料加工產業分別可實現節能約1.0×108 tce、3.6×107 tce、3.25×107 tce、5.6×107 tce。

　　圖 5　我國工業領域節能潛力評估

　　綜上，我國高耗能工業領域在2030年可實現節能約6×108 tce，相當于2019年該領域能源消費總量的24.5%;2021—2030年累計節能約3.37×109 tce，節能潛力貢獻主要來自于鋼鐵和電力部門。在基礎場景下工業領域總能源消費呈持續上升趨勢，而采取節能措施后可實現總體能源消費的逐步下降。

　　2. 交通領域節能潛力分析

　　交通領域節能潛力分析模型主要涉及客運和貨運兩大類，其中公路交通因能源消費占比較高是重點節能部門。預計到2030年，在節能場景下我國公路客運節能潛力約為4.35×107  tce，主要來自于新能源汽車對燃油汽車的替代;通過綜合運用“公轉鐵”“公轉水”、多式聯運、發動機能效水平提升等手段，公路貨運的節能潛力約為3.7×107 tce，水路和鐵路貨運交通能耗則上升至7.8×106 tce，航空運輸通過提升發動機能效可實現節能約1×107 tce。

　　綜上，我國交通領域在2030年可實現節能約8.6×107 tce，相當于2019年交通領域能源消費總量的13.5%;2021—2030年的累計節能約為5.1×108 tce，主要貢獻來自公路客運和貨運的能效提升。在基礎場景下交通領域總能源消費呈持續上升趨勢，而采取節能措施后交通能源消費快速進入平臺期（見圖6）。

　　圖 6　我國交通領域節能潛力評估

　　3. 建筑領域節能潛力分析

　　建筑領域節能潛力分析模型主要涉及居民建筑和各類建筑的用電、采暖、燃氣以及信息通信基礎設施的用電。預計到2030年，在節能場景下，我國建筑用電的節能潛力約為2.71×107 tce，其中居民用電的節能潛力為 8×106 tce，商業、辦公、文化等 公共建筑用電的節能潛力約為 1.8×107 tce;信息通信基礎設施節能潛力約為 1×107 tce。另外，在節能 場景下，用于集中供暖的化石能源占比為 30%，供暖節能潛力約為 3.1×107 tce;通過電能替代可減小 居民廚房燃氣需求的節能潛力為 2×107 tce。

　　綜上，我國建筑領域在2030年可實現節能約8.05×107 tce，相當于2019年建筑能源消費總量的14.7%;2021—2030年的累計節能約為5.3×108 tce，將顯著降低碳排放量的上升速度，主要貢獻來自清潔供暖和節約用電。兩種場景下的建筑領域的能源消費量均呈持續上升趨勢，但節能場景下的能源消費量上升速度明顯低于基礎場景（見圖 7）。

　　圖 7　我國建筑領域節能潛力評估

　　(三)實施節能舉措的減碳效果分析

　　在建立節能分析模型的基礎上，通過各種活動的碳排放因子估算兩種場景下的碳排放情況，進而評估實施節能措施下的碳減排效果。本文僅計算能源和工業活動中產生的碳排放，不考慮碳匯和碳移除技術的作用。

　　在基礎場景下，碳排放總量雖呈現增長逐步放緩的趨勢，但在2030年前仍不能順利實現達峰;而在節能場景下，碳排放將很快進入平臺期并在2026年前后開始穩步下降。預計到2030年，在實施節能措施后，可減少碳排放量約1.95×109 tCO2.2021—2030年將累計減少碳排放量約為1.05×1010  tCO2.相當于2020年我國能源活動的碳排放總量(見圖8)。

　　因此，強化節能措施可以有效降低未來能源消費需求并顯著降低碳排放總量，從而成為推動我國碳達峰、碳中和目標實現的重要手段。

　　圖 8　我國碳排放總量分析

　　四、我國節能增效的關鍵措施

　　(一)推動產業結構升級和產能更新

　　在高耗能工業領域，應逐步降低產業規模比重并提高企業的規模化水平，推動提高產業集中度和企業規?；絹韺崿F降低能效的目標。對于高度依賴高耗能產業的地區，應構建產業集群并與用能服務業相結合，逐步提高能效水平以擺脫發展路徑依賴。在國家層面，推進區域經濟協調發展，避免因高耗能項目重復建設帶來的資源浪費和產能過剩;加快高耗能產業中的落后產能淘汰進度，合理加強對高耗能、低附加值產品出口規模的管控，逐步推動產業結構升級和產能更新。

　　(二)加速能源結構的清潔低碳轉型

　　在能源生產領域，加速能源生產結構轉型。積極開發水、風、光等可再生能源以及核電等清潔能源，重點布局海上風電、內陸核電站、分布式能源建設。對于火電機組，有計劃地逐步關停亞臨界及以下的煤電機組，推動燃煤機組供熱改造以取締散燒煤供熱，提高火電項目的能耗要求以及天然氣發電在新增火電中的占比，提升化石能源發電能效水平。

　　在能源消費領域，加快電能替代和清潔能源轉型。通過交通領域的新能源汽車和氫燃料汽車推廣，建筑領域的屋頂分布式光伏發電、終端用能再電氣化、清潔供暖等技術應用，實現清潔能源高效利用。完善碳排放市場和電力市場機制，充分調動市場主體的節能積極性。通過電力需求側管理，綜合能源系統，電、熱、氫、儲能等技術應用，支撐更高比例新能源的接入。

　　(三)突破革命性綠色低碳能源技術

　　在綠色低碳能源開發領域，重點突破以鈣鈦礦薄膜為代表的新一代光伏材料及光伏電池技術、漂浮式海上風電、第四代核反應堆等綠色低碳能源生產技術的商業化應用，布局人工光合作用燃料合成、行波反應堆、可控核聚變反應堆等顛覆性技術研究。

　　在綠色低碳能源利用領域，著力推進可再生能源制氫、規?；瘍δ?、柔性直流輸電、綜合智慧能源系統等技術的示范應用。加強全固態鋰電池、鈉離子電池、質子交換膜電解水制氫、寬禁帶半導體功率芯片等關鍵技術的研發和產業轉化。

　　(四)推廣普及節能技術及工藝

　　在工業領域特別是高耗能產業，大力推廣節能技術和工藝。通過制備原料和流程替換，如天然氣制合成氨、短流程煉鋼、再生鋁冶煉等技術，降低高耗能產品單位生產能耗;通過鍋爐、電機、暖通系統節能，加強工業低品位余熱的回收和再利用，提升生產企業的能效水平，持續推進綠色制造。

　　在建筑領域，應用被動式節能建筑、空氣源熱泵等節能設備、建筑能耗管理系統等，降低建筑運行能耗，推動低碳建筑的規?；l展。積極推進集中供冷和冷熱聯供，提升數據中心、通信基站等新型基礎設施的能效水平，建設綠色數據中心。

　　在交通領域，通過共享出行、純電動乘用車、公共交通系統的完善，采取“公轉水”“公轉鐵”、多式聯運等措施，提升交通系統的能效水平;鼓勵重載卡車、船舶使用液化天然氣等清潔燃料。

　　(五)降低高耗能產品需求

　　科學規劃城市鄉村建設進程，合理約束城鎮地產開發強度，采取老舊房屋節能改造、功能設施完善等手段，提高建筑在使用周期內的性能。通過政府規劃引導，遏制農村宅基地過度建設引發的大規模閑置現象，有效降低房地產及相關高耗能產品的需求。

　　提升廢物的資源化利用水平，發展循環經濟，降低對高耗能產品的需求。提高廢鋼、再生鋁的回收和循環利用水平，擴大廢金屬資源的進口規模;發展畜禽糞污肥料化利用等技術，降低化肥使用量;通過廢紙造紙和再生塑料等技術減小原料制備的能源消耗，支持生態環境保護。

　　(六)倡導綠色低碳理念和節能生活方式

　　宣傳倡導節能生活方式，通過網絡平臺、媒體等向全社會大力倡導節能意識。提倡多走樓梯少乘電梯、無紙辦公及辦公打印雙面用紙、人走斷電、夏季空調不低于26℃、綠色低碳出行等節能生活方式，培養居民特別是年輕群體的節能意識。

　　應用數字化和信息技術，引入社會心理學，結合居民綠色消費統計、用能強度、個人碳足跡等指標，通過鄰里間對比，激勵和引導用戶的自發節能行為。運用互聯網技術精準捕捉工業生產、居民生活的能源消費實時信息，通過大數據技術辨識潛在的節能環節，實現需求側、供應鏈、生產過程、運營服務的精準化節能。結合用戶的用能行為，設計相關激勵機制，引導公眾深度參與節能減排過程。

　　五、對策建議

　　(一)持續推動能源消費強度和總量雙控

　　進一步健全和完善能耗雙控制度。在國家層面統籌謀劃的基礎上，各地方按照自身經濟發展水平、節能潛力等因素，設置本地區的能源消費總量目標，提出合理的時間表、線路圖和施工圖。建議將化石能源消費總量及強度納入各地區政府工作的考核內容，落實用能預算管理制度，通過激勵與問責機制相結合形成有效的約束機制。

　　推動各地方的節能工作重點落實到優化產業結構與能源結構、高耗能產業規模管控與企業能效考核上。適當擴充基層能源統計隊伍規模，采用節能監察、能源計量與統計等手段，掌握能效情況，對超標單位進行嚴格管控。注重管控的及時性和精準性，避免“運動式”減碳、“突擊式”減排現象。

　　建立用能權交易市場，充分發揮市場對能源要素的優化配置作用，逐步完善用能權的有償使用和交易制度。

　　(二)促進高耗能、低附加值產業的轉型升級

　　逐步降低高耗能、低附加值產業的規模。通過壓減過剩產能，實行汰劣上優、化石能源能耗等量或減量替代方式，拓展用能空間。嚴控新上高耗能、高污染項目，要求新建項目能效水平達到國際或國內行業標桿水平，確保行業能效穩步提升。

　　開展中長期規劃，逐步引導高耗能、低附加值產業的轉型升級。將相關產業逐步融入軌道交通、船舶海洋、新能源汽車及裝備等高端制造業的產業鏈，整合優勢資源并合理提升產業集中度，發展一批具有重要影響力的產業集聚區和創新高地。

　　(三)加強低碳節能技術宣傳，加大技術創新支持力度

　　大力宣傳節能技術。通過定期更新國家重點節能低碳技術推廣目錄，地區和城市推行能效指南，各行業、企業、協會組織節能技術推介與交流會等方式，加強先進能效示范案例的普及宣傳力度，實現經濟、環境和社會效益的多贏。

　　提升節能技術的創新研發與應用支持力度。重點支持一批具有可復制性的節能示范項目建設，增加中小企業使用先進節能技術進行改造的融資支持力度;加大節能技術研發項目的資金支持，促進節能技術發展和落地應用。

　　(四)健全節能法律法規和標準體系

　　實施和修訂《節約能源法》，結合地方根據自身發展水平和實際情況頒布的能源節約條例及管理辦法，建立完善的節能法律法規體系。加強執法監督，強化事中事后監管，嚴格執法問責，切實確保相關法律法規的有效落實。

　　完善節能標準體系，突出標準的引領和約束作用。持續發布和實施相關的能效標準，實現各行業和各用能產品的全覆蓋。將能效“領跑者”指標納入標準指標體系，及時做好標準制定/修訂，逐步擴展能效標識的產品覆蓋范圍。協調國際和區域相關標準互認，服務國產高效優質產品融入全球市場并擴大中國能效的影響力。

　　(五)推動漸進式城市更新與無廢化建設

　　防止大拆大建行為帶來的能源資源浪費，有序推進城市和鄉村建設的更新進程。堅持“留改拆”并舉，合理限定城市更新單元拆除面積規模，推行小規模、漸進式的有機更新和微改造，提升建筑節能水平。逐步提高新建建筑的節能標準并加強執行力度。

　　統籌推進廢舊物資回收網點與生活垃圾分類網點“兩網融合”，著重推動高耗能產品再生利用的規模化、規范化、清潔化。結合各地區的能源消費、產業結構、居民生活特點，通過國家頂層設計和區域間協調，加快城市–園區的無廢化進程。

　　(六)強化節能教育，全面提升節能意識

　　在社會層面，樹立“發展必須節約，節約才能發展”的發展觀，將節約、節能作為經濟發展內驅力、經濟增長新方式、社會文明新導向。弘揚崇尚節儉、反對浪費的優良文化傳統，推動全社會踐行勤儉節約之風。

　　在個人層面，樹立“節能光榮，浪費可恥”的價值觀，宣揚個人節能行為對促進經濟社會可持續發展模式的重要作用。通過節能宣傳周、倡議書等方式，提升個人的節能意識和踐行責任感。