北京大学能源研究院：鄂尔多斯低碳转型及案例研究报告

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鄂尔多斯低碳转型及案例研究 2024 年 12 月关于作者张兰英北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目分析师陈炯北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目副主任致谢本研究由北京大学能源研究院统筹撰写，由能源基金会提供资金支持，特此感谢。在本项目研究过程中，研究团队得到了国家发改委能源所、生态环境部环境规划院、国家气候中心、北京大学鄂尔多斯研究院、鄂尔多斯能源局、鄂尔多斯工信局等单位的大力支持，在此向他们表示诚挚感谢。研究团队同时感谢以下专家在项目研究过程中作出的贡献：白荣春国家能源专家咨询委员会原副主任吴吟中国能源研究会学术顾问戴彦德国家发改委能源研究所原所长张绍强中国煤炭加工利用协会会长马开华北京大学鄂尔多斯能源研究院常务副院长郝洪亮北京大学鄂尔多斯能源研究院副院长、新型储能研究方向负责人杨富强北京大学能源研究院特聘研究员敖明中共鄂尔多斯市委员会党校市情研究中心主任冯波鄂尔多斯市工信局办公室主任李彬鄂尔多斯市能源局高级工程师关于项目单位北京大学能源研究院是北京大学下属独立科研实体机构。研究院以国家能源发展战略需求为导向，立足能源领域全局及国际前沿，推动能源科技进展，促进能源清洁转型，开展专业及公众教育，致力于打造国际水平的能源智库和能源科技研发推广平台。研究领域包含：能源战略和政策、页岩油气勘探开发、能源数字化、新能源与地热等。 i 目录 ◎ 引言 ........................................................................................iii ◎ 第一章鄂尔多斯低碳转型现状和面临的形势 ............................ 1 （一）经济及产业结构 ...........................................................1 （二）能源资源及煤耗情况 ................................................... 3 （三）政策要求 ..................................................................... 4 （四）机遇和挑战 ................................................................. 6 ◎ 第二章鄂尔多斯低碳转型的定位及目标 ...................................9 （一）战略定位 ..................................................................... 9 （二）转型原则 ....................................................................10 （三）转型思路 .................................................................... 11 （四）转型目标 ....................................................................12 ◎ 第三章鄂尔多斯低碳转型转型路径 ........................................ 13 （一）传统高耗能行业 .........................................................13 （二）可再生能源行业 ........................................................ 22 （三）新兴数字产业 ............................................................ 27 （四）转型总体路线图 ........................................................ 32 ◎ 第四章鄂尔多斯低碳转型重点任务 ........................................34 （一）绿色技术攻关 ............................................................ 34 ii （二）承接产业转移 ............................................................ 42 （三）节能提效降碳 ............................................................ 47 （四）低碳示范工程 ............................................................ 49 （五）固废综合利用 ............................................................ 53 （六）碳强度核算 ............................................................... 55 ◎ 第五章国际案例 ...................................................................59 （一）美国匹兹堡 ............................................................... 59 （二）日本九州 ................................................................... 60 （三）德国鲁尔 ....................................................................61 （四）英国曼彻斯特 ............................................................ 63 （五）沙特 ......................................................................... 64 ◎ 第六章鄂尔多斯低碳转型典型案例 ........................................65 （一）库布其沙漠光伏项目 ................................................. 65 （二）鄂尔多斯零碳机场 ..................................................... 66 （三）高铝粉煤灰回收利用 ................................................. 68 （四）绿色矿山 ................................................................... 69 （五）鄂尔多斯零碳产业园 ..................................................71 ◎ 第七章鄂尔多斯低碳转型的建议 ...........................................73 ◎ 参考文献 ...............................................................................78 iii 引言习近平总书记在内蒙古考察时明确指出，要立足国家战略定位，坚持绿色发展理念，努力书写中国式现代化的“内蒙古篇章”。鄂尔多斯作为内蒙古能源版图中的核心支点和全国重要的能源基地，长期肩负着维护国家能源安全和煤炭保供的重大责任。在“双碳”目标和高质量发展的新形势下，鄂尔多斯低碳转型，不仅是优化经济结构、培育新动能的必然选择，更是资源型城市探索绿色发展模式、助力国家实现可持续发展战略的重要示范。鄂尔多斯的低碳转型需要统筹推进、多措并举。一方面，要加强传统高耗能产业低碳化改造，促进煤炭资源与清洁能源的深度耦合；另一方面，应加快可再生能源项目建设，强化外输电网通道和本地消纳能力。此外，应充分发挥数字技术的赋能作用，推动煤炭开采、煤化工生产及可再生能源开发利用全流程的数字化、智能化升级，助力行业实现全链条节能增效与降碳目标。与此同时，鄂尔多斯的低碳转型需聚焦六项关键任务：推动绿氢、CCUS、新型储能等绿色技术攻关，承接产业转移，节能提效降碳，建设低碳示范工程，开展固废综合利用，实施产品碳强度核算。资源型城市的转型历来是全球挑战，突破“资源诅咒”需要全局视野和战略定力。从短期来看，低碳转型可能会对既有经济模式形成冲击，但从长远来看，利在千秋。本报告系统梳理了美国、德国、日本、英国、沙特等国际资源型城市转型的经验，以期为鄂尔多斯低碳转型提供思路和方向。与此同时，报告也对鄂尔多斯低碳转型过程中涌现出的一批典型实践案例进行了分析，这些典型案例将为同样困于转型难题的地区以参考和借鉴。双碳目标及新质生产力的大背景下，各地区尤其是资源型地区的转型迫不容缓，我们都在路上。我们期待鄂尔多斯以低碳转型为契机，引领绿色发展新篇章，筑牢可持续发展的时代基石，为全社会低碳转型作出示范和榜样。 1 鄂尔多斯低碳转型及案例研究第一章鄂尔多斯低碳转型现状和面临的形势（一）经济及产业结构 1. 鄂尔多斯整体经济快速发展。党的十八大以来，鄂尔多斯综合实力持续提升， 2021 年和 2022 年地区生产总值连续跨越 4000 和 5000 两个千亿台阶，2023 年达到 5849.9 亿元，同比增长 7.0%，较 1949 年扩大约 3.8 万倍，位列全国地级市第 43 位， 3 年晋升 21 位，经济实力稳居全国中西部城市前列。2019-2023 年鄂尔多斯 GDP 及增速如图 1-1 所示。 � � �� 地区生产总值（亿元）同比增速 �� 图 1-1：2019-2023 年鄂尔多斯地生产总值及增速 2 鄂尔多斯低碳转型及案例研究 2. 人均 GDP 大幅跃升。1949 年鄂尔多斯人均 GDP 仅 38 元，随着生产水平稳步提升，人均 GDP 提升幅度明显加快。1988 年、2000 年、2011 年人均 GDP 连续跨过千元、万元、十万元台阶，2011 年为 10.24 万元。2018 年达到 16.02 万元，进入全国领先方阵。从 2021 年开始，鄂尔多斯甩开其他城市，人均 GDP 登顶全国第一，同年还被评为全国产业转型升级示范区建设良好城市；2023 年，鄂尔多斯人均 GDP 达到 26.8 万元，同比增长 5.7%，由 1949 年相当于全国平均水平的 59% 提升到 2023 年全国平均水平的 3.1 倍。 3．产业结构偏重第二产业。鄂尔多斯产业结构对煤炭资源依赖度很高。2020- 2022 年第二产业占比呈上升趋势。2023 年第二产业占比为 67.3%，高于全国平均水平约 29 个百分点。2023 年三次产业结构为 3.5：67.3：29.2。第一、二、三产业对地区生产总值的贡献率分别为 3.4%、48.1%、48.5%。具体到各旗区，除康巴什和东胜外，其它旗区二产增加值比重集中在 50%-80% 之间，产业结构倚重能源重化工特征极其突出。如图 1-2 所示。 � � � � �� 地区生产总值（亿元）同比增速 �� 第一产业结构占比第二产业结构占比第三产业占比图 1-2：鄂尔多斯产业结构 2019-2023 4. 工业结构偏煤。第二产业内部，工业占比超过 90%。按三大门类分，采矿业占比为 79.4%，制造业为 12.8%，电力、热力、燃气及水生产和供应业为 7.8%。按照我国 41 个工业门类细分来看，占规模以上工业增加值比重超过 1% 的仅 6 个行业，超过 10% 的仅煤炭行业。煤炭、煤电、煤化工和冶炼等资源依托型产业创造了 73% 的工业总产值，85% 的规上工业利润，43% 的人口就业和 37% 的固定资产投资。 2023 年鄂尔多斯规模以上原煤产量 81421.5 万吨，同比增长 1.5%；规模以上发电量 1856.7 亿千瓦时，同比增长 24.6%；精甲醇 1286.2 万吨，同比下降 4.7%；煤制油 328.0 万吨，同比下降 6.6%；乙二醇 66.2 万吨，同比下降 8.8%；聚丙烯 141.0 万吨，同比下降 2.6%；聚乙烯 136.1 万吨，同比下降 0.2%。如表 1-1 所示。 3 鄂尔多斯低碳转型及案例研究表 1-1：鄂尔多斯 2023 年规模以上工业主要产品产量主要产品产量单位 2023 年 2023 增长率（%）原煤（规上）万吨 81421.5 1.5 发电量（规上）亿千瓦小时 1856.7 24.6 汽车万辆 10.6 96.3 PVC 万吨 214.1 2.4 精甲醇万吨 1286.2 -4.7 碳化钙万吨 447.2 13.1 烧碱万吨 156.4 4.3 羊绒衫万件 402.8 7.9 铁合金万吨 174.2 9.6 焦炭万吨 1279.7 5.5 煤制油万吨 328.0 -6.6 水泥万吨 613.5 10.4 聚丙烯树脂万吨 141.0 -2.6 聚乙烯树脂万吨 136.1 -0.2 乙二醇万吨 66.2 -8.8 液晶显示屏万片 11198.0 28.6 石墨及碳素制品万吨 11.9 5.3 氧化铝万吨 5.8 -86.10% （二）能源资源及煤耗情况 1. 鄂尔多斯拥有丰富的资源禀赋。鄂尔多斯市境内有各类矿藏 50 多种，煤炭资源储量 2535 亿吨，约占全国的 1/6，属低灰、低硫、低磷、高发热量的优质煤；天然气总资源量超过 10 万亿立方米，其中，探明储量 5 万亿立方米、煤层气储量约 3.2 万亿立方米、页岩气储量约 2.7 万亿立方米；新能源开发可利用土地面积约 3.7 万平方公里。风能、太阳能开发潜力在 1.5 亿千瓦以上，其中风电可开发潜力 5000 万千瓦以上、光伏可开发潜力 1 亿千瓦以上：风能分布相对集中，100 米高度年平均风速约为 6.4 至 7.2 米 / 秒，平均利用小时数 2250 至 3050 小时，属于风能资源一类区；日照丰富，属温带大陆型气候，年太阳辐射总量在 1620 至 1710 千瓦时 / 平方米，年平均日照时数 3200 4 鄂尔多斯低碳转型及案例研究小时以上，属于太阳能资源 B 类丰富区。无论是传统能源的兜底保障，还是新能源的大规模、高比例开发，都有其它地区无法比拟的条件。 2. 鄂尔多斯能源结构以煤为主。鄂尔多斯作为典型的能源资源型地区，长期以来面临能源结构偏煤的特征。从能源结构看，2023 年鄂尔多斯一次能源消费结构中煤炭占比为 85.8%，比全国高约 30 个百分点。煤炭、冶金、化工和电力四大行业作为原煤消费主体，消费总量占比高达 95.7%，能源消费结构极度不均。 3. 鄂尔多斯能耗高企。2022 年，鄂尔多斯单位 GDP 能耗为 1.36 吨标准煤 / 万元，是全国平均水平的 2.7 倍。单位 GDP 碳排放为 3.74 吨 / 万元，为全国平均水平的 3.7 倍。人均碳排放为 79.96 吨，是全国平均水平的近 11 倍。以煤炭资源为主的能源结构使得鄂尔多斯的能耗高企，低碳转型迫不容缓。（三）政策要求 1. 国家已明确提出推动能耗双控逐步转向碳排放双控的要求。党的十八大以来，我国把绿色低碳和节能减排摆在突出位置，随着我国生态文明建设已进入以节能降碳为重点战略方向的新阶段，作为推动能耗双控向碳排放双控转变成为“双碳”战略实施的一项基础性、前置性的制度变革，不仅打破了“能耗双控”对可再生能源发展和能源化工产业的约束，而且对加快新质生产力发展，在全球范围内形成零碳经济竞争新优势影响深远。近几年，在多个中央文件中都有关于能耗双控与碳达峰碳中和、碳排放双控方面的表述。如《“十四五”节能减排综合工作方案》中提出“加强能耗双控政策与碳达峰、碳中和目标任务的衔接”；2021 年底的中央经济工作会议提出“创造条件尽早实现能耗 ‘双控’向碳排放总量和强度‘双控’转变”；党的二十大报告里更是进一步要求“逐步转向碳排放总量和强度‘双控’制度”。总体来看，中央对能源管控政策的调整越来越明确。 2023 年 7 月，中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过了《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》，首次以文件形式明确了能耗双控转向碳排放双控的重要任务。会议指出，要坚持先立后破，完善能源消耗总量和强度调控，逐步转向碳排放总量和强度双控制度，优化完善调控方式，加强碳排放双控基础能力建设，健全碳排放双控各项配套制度，为建立和实施碳排放双控制度积极创造条件。文件明确了能耗双控工作下一阶段的主要任务，同时也强调坚持先立后破原则，针对碳双