雙碳背景下大同市爭當能源革命尖兵路徑分析

張 磊，王浩盛 ，樊園杰

(1.山西大同大學 煤炭工程學院，山西 大同 037003；2.山西大同大學 商學院，山西 大同 037009)

作為重要的國家能源基地，大同煤炭開采起步較早，發(fā)展迅速，形成了以煤炭產(chǎn)業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)格局。隨著煤炭資源逐漸枯竭，以及雙碳背景下面臨的能源革命，高質(zhì)量轉(zhuǎn)型成為大同市經(jīng)濟發(fā)展的必由之路。大同市能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)存問題較多，煤炭清潔高效利用起步時間還不長，高質(zhì)量轉(zhuǎn)型相關(guān)技術(shù)研發(fā)投入不足、科技成果轉(zhuǎn)化慢，新型產(chǎn)業(yè)化進程滯后。本文通過研究實現(xiàn)雙碳目標對大同市的影響，結(jié)合大同市轉(zhuǎn)型發(fā)展的現(xiàn)有問題，依據(jù)資源型城市轉(zhuǎn)型理論，從產(chǎn)業(yè)類型劃分的角度，對大同市爭當能源革命尖兵路徑提供了路徑分析。

1 雙碳的內(nèi)涵與影響

1.1 雙碳的內(nèi)涵

我國提出的實現(xiàn)“雙碳”目標中，“碳達峰”指的是到某一特定時刻，全國碳排放達到峰值，在此之后排放量逐漸減少并回落到一定水平?！疤贾泻汀敝傅氖侨鐣寂欧排c碳消耗持平，達到相對的凈零排放。碳達峰是實現(xiàn)碳中和過程中的一個標志性階段，是后者必經(jīng)的一個過程。2020年9月22日，習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上提出中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。2021年兩會期間的政府工作報告中提及碳達峰與碳中和，并將推動“雙碳”的實施列為生態(tài)建設和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要工作。2021年政府報告中還明確指出了要制定在2030年前達到碳達峰的行動方案，并提出一些具體的指導意見，如優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，擴大節(jié)能減排范圍，助力煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加快建設全國碳排放權(quán)交易市場，設置綠色低碳發(fā)展專項金融政策等。

1.2 雙碳對大同市未來發(fā)展的影響

碳中和目標的實現(xiàn)，對煤炭行業(yè)的影響是全面性和系統(tǒng)性的。煤炭在我國傳統(tǒng)能源消費中所占比重一直高于50%，由表1可知，近年來我國原煤消費比重在持續(xù)下降，而天然氣和一次電力等能源消費比重在緩慢提升，這是國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施多年的成果。結(jié)合我國富煤貧油的資源稟賦，煤炭資源作為我國能源安全的“壓艙石”的基本地位短期之內(nèi)不會改變[1]。實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標，很重要的一個環(huán)節(jié)就是減少碳排放，這就要求我們必須降低傳統(tǒng)化石能源的消耗。如何將煤炭清潔高效利用，是煤炭產(chǎn)業(yè)共同面臨的難題[2]。煤炭產(chǎn)業(yè)作為大同市工業(yè)的重要組成部分，不僅對地區(qū)生產(chǎn)總值有著較大影響，還與本地的就業(yè)息息相關(guān)。在“雙碳”目標的大背景下，大同市煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)必須提升煤炭作為化工原料的綜合利用效能，淘汰落后產(chǎn)能，促進煤炭產(chǎn)業(yè)高端化，低碳化發(fā)展。

表1 全國各類能源消費總量的比重 單位：%

大同市實現(xiàn)碳中和目標的過程中，盡管采礦業(yè)及涉煤行業(yè)會經(jīng)歷一些掙扎，但是部分非煤行業(yè)也將迎來機遇取得快速發(fā)展。隨著碳達峰行動方案的確定，各項工作節(jié)能減排相繼展開，將倒逼煤炭企業(yè)進行技術(shù)升級。在總體煤炭產(chǎn)量和消耗量下降的過程中，企業(yè)為了追求更高利益，必須向產(chǎn)業(yè)鏈上游高附加值的產(chǎn)品進發(fā)。推動煤炭的低碳化、清潔化發(fā)展，離不開現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將煤轉(zhuǎn)化為高附加值的油品或者其他化工產(chǎn)品，可以在增加煤炭附加值的同時，最大限度地減少煤炭利用過程中的碳排放[3]。在非煤炭行業(yè)中，環(huán)保行業(yè)也將迎來歷史機遇，取得快速發(fā)展。新能源領(lǐng)域和儲能行業(yè)也會有重大突破，大同氫能源的發(fā)展已經(jīng)有了一定的成績，市政府正在努力打造“氫都”，基于自身煤炭產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，采取煤制氫的方式比水電制氫更具成本優(yōu)勢[4]。除了氫能之外，大同市具有豐富的自然資源來發(fā)展風力發(fā)電和光伏發(fā)電。隨著更多加快推進新能源的有利政策的出臺，困擾分布式能源儲能的技術(shù)問題有望取得突破。

2 大同市在爭當能源革命尖兵過程中存在的問題

2.1 營商環(huán)境有待改善

大同市是山西最北部的地級市，融入環(huán)渤海城市圈，更緊密地對接京津冀是大同市區(qū)域發(fā)展的長遠規(guī)劃。 北京有著全國最豐富的高校資源，作為首都更是匯集了各行各業(yè)的頭部企業(yè)和精英人才。環(huán)渤海城市圈包含的城市較多，除了城市規(guī)模較大的北京、天津之外，還涉及河北秦皇島，遼寧大連，山東青島等沿海城市，隨著高鐵和貨運鐵路的提速，各城市之間的經(jīng)濟交流會更加頻繁。2020年大同市全市固定資產(chǎn)投資總額為670.2億元，其中民間投資占比60.7%，為406.5億元。在吸引投資和培育本土企業(yè)上，政府還需要做出更多的努力，如深入推進“放管服”改革，減少行政審批環(huán)節(jié)，與此同時還要為企業(yè)配套構(gòu)建金融支撐體系，出臺稅收優(yōu)惠政策吸引重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)頭部企業(yè)來大同建廠，引進先進技術(shù)，帶動產(chǎn)業(yè)升級[5]。

2.2 創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新氛圍不足

大同市政府打造能源革命尖兵的目標很堅定，近年來，市政府始終把創(chuàng)新驅(qū)動放在首位，十分重視推動區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化，大同市政府一直大力引進戰(zhàn)略性新興企業(yè)，吸引高校和研究院人才來大同市，助力更多企業(yè)技術(shù)研究中心落地。2021年，大同市赴北京與部分高校展開對接，利用大同的地理位置和資源優(yōu)勢，與北京科技大學、中國農(nóng)業(yè)大學、北京交通大學等7所高校建立就業(yè)創(chuàng)業(yè)基地，高?？蒲谐晒D(zhuǎn)化基地，促進大同市創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的同時也利于高校學生實踐能力的培養(yǎng)。2020年全年全國授予專利權(quán)363.9萬件，比上年增長40.4%，山西省全省全年專利授權(quán)量為27 296件，增速為64.5%，盡管山西省專利授權(quán)量增速遠超全國水平，但是基數(shù)太低，進步空間很大。大同市全年專利授權(quán)量為1 735件，增速為45.9%，稍比全國高5.5個百分點，卻遠低于山西省全省增速，結(jié)合表2中大同市高新技術(shù)企業(yè)和省級企業(yè)技術(shù)中心在山西省內(nèi)的占比情況，可知大同市創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新氛圍不足。推動大同市創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，不僅要關(guān)注關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)的突破，還需建立小微企業(yè)創(chuàng)業(yè)孵化基地和雙創(chuàng)中心，并開展專門的針對小微企業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽，調(diào)動小企業(yè)家的參與積極性，并聘請專家對獲獎作品提供跟蹤指導。

表2 2020年大同市專利授權(quán)量與企業(yè)科研指標

2.3 科教投入不足

2020年，山西省地方財政科學技術(shù)支出87.3億元，太原市和省本級直屬地區(qū)支出額分別為39.7億元和17.8億元，除此之外，各地級市財政科教支出額只有晉中市為5.3億，可見山西省內(nèi)整體財政科教投入都不高，除了高校較為密集的省會太原之外，各地市較為平均，其中大同市支出額為3.3億，在省內(nèi)各地市排名第六。從研究與試驗發(fā)展(R&D)經(jīng)費來看，2020年大同市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D經(jīng)費支出為6.5億元，僅高于忻州市和朔州市，且R&D經(jīng)費增速為2.6%，對比山西省整體13.1%的增速，可見大同市企業(yè)也存在科研投入不足的問題。2020年，山西省擁有省級重點實驗室98個，其中大同市3個，占比3.06%.人才引進與當?shù)乜平掏度朊懿豢煞?，除了合理的人才引進政策之外，還得擁有足夠人才施展的平臺，才能使得人盡其才，發(fā)揮高科技人才的帶頭作用。大同市應該從當?shù)仄髽I(yè)和高校兩方面入手，大力發(fā)展企業(yè)技術(shù)中心數(shù)量，幫助提升高校實驗室質(zhì)量。

3 大同市爭當能源革命尖兵的舉措分析

3.1 大同市爭當能源革命尖兵發(fā)展路徑理論依據(jù)

資源型城市是指在一定時期內(nèi)主要依靠區(qū)域內(nèi)特有的不可再生資源發(fā)展經(jīng)濟的特殊城市[6]。資源型城市的轉(zhuǎn)型發(fā)展主要是指城市經(jīng)濟由過去資源依賴型向多元化經(jīng)濟發(fā)展，開拓新的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟增長點逐步替代過去能源產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比重。大同市煤炭資源豐富且煤炭產(chǎn)業(yè)作為大同市經(jīng)濟發(fā)展支柱型產(chǎn)業(yè)多年，隨著煤炭資源的減少和煤炭開采對生態(tài)環(huán)境的破壞，大同市早已開啟了能源革命，努力實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展。資源型城市轉(zhuǎn)型有不同的發(fā)展路徑(見圖1)[7]。

圖1 按照產(chǎn)業(yè)形態(tài)劃分資源型城市轉(zhuǎn)型類型圖

資源型城市的發(fā)展基本分為4個周期。第一階段，興起期指的是從資源被發(fā)現(xiàn)并做好資源開發(fā)準備的階段；第二階段，成長期指的是已經(jīng)形成大規(guī)模資源開采，采取粗放式開采，但是產(chǎn)量巨大，環(huán)境污染嚴重。由圖1可知，按照產(chǎn)業(yè)形態(tài)劃分，資源型城市的轉(zhuǎn)型路徑可以分為3類：①產(chǎn)業(yè)延伸型，即圍繞原來的礦產(chǎn)資源開發(fā)產(chǎn)業(yè)，加大科研投入，向上游產(chǎn)業(yè)鏈進發(fā)，研發(fā)高附加值的產(chǎn)品，以此擺脫曾經(jīng)粗放式的能源經(jīng)濟；②產(chǎn)業(yè)替代型，即發(fā)展通過高端制造業(yè)、觀光旅游業(yè)等與能源無關(guān)的產(chǎn)業(yè)，逐步替代能源在地區(qū)生產(chǎn)總值中的重要性；③產(chǎn)業(yè)復合型，即在升級原有能源產(chǎn)業(yè)的同時，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)來實現(xiàn)多元化經(jīng)濟。

結(jié)合大同市豐富的能源儲備和在煤炭行業(yè)良好的技術(shù)儲備，大同市應當以政府為主導，采取產(chǎn)業(yè)延伸型的轉(zhuǎn)型路徑。由政府引導，企業(yè)跟進，向新產(chǎn)業(yè)集中力量快速突破，盡快取得良好成效。圍繞原來的煤炭產(chǎn)業(yè)做煤炭行業(yè)高精深加工，向產(chǎn)業(yè)鏈上游發(fā)展，研究煤炭智能綠色開采和全面清潔高效利用，提升煤炭開采技術(shù)。

3.2 大同市轉(zhuǎn)型的路徑分析

大同市是典型資源型城市，但政府早就開始了轉(zhuǎn)型布局[8]。一般的煤炭類資源型城市，在地區(qū)生產(chǎn)總值中，第二產(chǎn)業(yè)占比較高，其次是第三產(chǎn)業(yè)，見圖2。

圖2 2020年大同市三大產(chǎn)業(yè)占比

由圖2可知，2020年大同市三大產(chǎn)業(yè)增加值占比分別為第一產(chǎn)業(yè)5%，第二產(chǎn)業(yè)37%，第三產(chǎn)業(yè)58%.從現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，可以看出大同市開展能源革命已經(jīng)收獲了一定的成效，但是2020年山西省11個地級市地區(qū)生產(chǎn)總值排名中，大同市為1 369.9億元位居第八，與排名第一的太原市差了兩倍多。

在實現(xiàn)碳達峰與碳中和目標的大背景下，高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展是大同市打造能源革命尖兵必須要走的路，為大同市提供如下具體的轉(zhuǎn)型路徑(圖3)。

圖3 大同市轉(zhuǎn)型路徑之間的聯(lián)系圖

3.2.1 依托資源優(yōu)勢，在國家重點高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域取得突破

我國作為發(fā)展中國家提出2060年實現(xiàn)碳中和的目標，基于我國能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比超過一半的現(xiàn)狀，碳中和目標的實現(xiàn)必須伴隨著煤炭產(chǎn)業(yè)變革和煤炭消費轉(zhuǎn)型升級。在保障我國能源安全的前提下，可以控制煤炭開采和消費總量，推進智能化開采，淘汰落后產(chǎn)能，提升煤炭作為工業(yè)原材料的綜合效能，建立現(xiàn)代能源體系[9]。在煤炭產(chǎn)品升級的消費轉(zhuǎn)型的過程中，主要從煤化工的領(lǐng)域入手，在涉及采礦、煤制油和煤制氣等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域取得突破。煤化工產(chǎn)業(yè)是我國重要的工業(yè)分支，傳統(tǒng)煤化工中的煤焦化是冶鐵的重要原材料，煤直接液化制油的技術(shù)也有了突破。大同市應該依托煤炭資源優(yōu)勢，攻關(guān)煤基功能材料、煤基化工原材料、煤制乙醇、氫能制備等重大關(guān)鍵技術(shù)，完善煤基新材料技術(shù)體系，支撐構(gòu)建煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局。

除了豐富的煤炭資源，大同市還擁有豐富的光能和風能，對于打造能源革命尖兵的大同市來說，這可以說是天然優(yōu)勢。除了資源優(yōu)勢以外，近些年大同市在煤制氫、以氫能源為基礎的燃料電池、燃料電池汽車裝備等項目上發(fā)力，在涉氫產(chǎn)業(yè)上已經(jīng)取得了一定的技術(shù)積累，走在了該行業(yè)的前沿。數(shù)字氫能產(chǎn)業(yè)作為大同能源轉(zhuǎn)型的重要路徑之一，政府應該結(jié)合市場，共同打造一條制氫、加氫、儲氫、運氫、用氫全產(chǎn)業(yè)鏈[10]。

3.2.2 依托產(chǎn)業(yè)基礎，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)

政府要營造良好的創(chuàng)新生態(tài)，加大財政科教投入，對山西省政府十四五規(guī)劃中的14個戰(zhàn)略性新興企業(yè)落實普惠政策，優(yōu)化已有的創(chuàng)新服務平臺。大同市科技局計劃項目可以聚焦于這14個產(chǎn)業(yè)立項，促進產(chǎn)學研融合。在高端制造領(lǐng)域，利用晉能控股裝備制造集團，開展煤礦綜放智能開采裝備的研究。在煤基材料方面，利用大同大學炭材料研究所的優(yōu)勢，以新型石墨烯材料的應用為突破口，研究碳基材料更廣泛的應用價值，攻關(guān)石墨烯規(guī)?；苽涔に?。大同市還可以基于秦淮數(shù)據(jù)集團在大同市布局的數(shù)據(jù)交易生態(tài)體系和云服務體系，發(fā)揮華為人工智能創(chuàng)新中心、清華啟迪大同能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心等高端平臺的載體作用，建設大數(shù)據(jù)智慧服務基地，努力將大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為大同市新興經(jīng)濟增長點。

3.2.3 依托政策支持，不斷擴大黃花產(chǎn)業(yè)規(guī)模

目前大同市全市黃花種植面積達到26.6萬畝，且從種植到深加工再到市場化銷售，黃花產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，黃花全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值達18.4億元。過去兩年，大同市財政共計支出1.2億元用于黃花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從種植、加工、經(jīng)營、銷售等各個環(huán)節(jié)對發(fā)展黃花產(chǎn)業(yè)進行了幫助?，F(xiàn)黃花的種植規(guī)模預計近年仍會緩慢提升，擴大黃花產(chǎn)業(yè)規(guī)模需要保證產(chǎn)品質(zhì)量，并積極開拓銷售市場。在基礎設施上，政府對黃花的財政支出可以主要用于發(fā)展水利設施，建設高標準農(nóng)田。與此同時，還可以引進企業(yè)以農(nóng)業(yè)合作社的方式與當?shù)剞r(nóng)民合作，為黃花上保險來保障農(nóng)民的收益。在收獲黃花之后，對黃花進行深加工，可以制造黃花菜品、飲品、食品、功能性產(chǎn)品等高附加值的產(chǎn)品，提升黃花全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值。在銷售方面，可以采用線上平臺與線下銷售相結(jié)合的方式，合理的利用網(wǎng)紅帶貨等宣傳方式，盡早形成品牌。線下應該多參與全國性的農(nóng)產(chǎn)品交易會以及商品交易會，如廣交會等。除此之外，還要大力推進“大同黃花”品牌的建設，與相關(guān)高水平科研院所合作，開發(fā)黃花的更多功能和價值。

3.2.4 依托云岡文化，積極拓展文旅產(chǎn)業(yè)

深入研究云岡石窟，大力弘揚云岡文化，充分利用數(shù)字化技術(shù)采集、存貯、展示云岡石窟圖像信息，建設數(shù)字文物保護精品示范工程，推動云岡石窟“活起來”；依托“云岡石窟行走世界”計劃，組織更大范圍、更多洞窟的數(shù)字復制、3D打印、壁畫復制，再現(xiàn)石窟藝術(shù)原貌，推動云岡石窟“走出去”。除了云岡石窟外，大同還有北岳恒山、火山群國家地質(zhì)公園、晉華宮國家礦山公園等知名景點，同時作為曾經(jīng)的北魏都城和歷史軍事重地，應該結(jié)合旅游行業(yè)加大歷史文化宣傳力度。扎實推進古城文旅業(yè)態(tài)大培育、恒山景區(qū)大提升、長城1號景區(qū)大建設、火山景區(qū)大完善等五大景區(qū)提升改造工程。長城1號旅游公路工程建設全面提速，50 km“火山天路”建成通車，順利推進空中游古城覽長城、古城府衙保護修復、九龍壁周邊環(huán)境整治等項目。

4 結(jié) 語

在中國努力實現(xiàn)碳達峰與碳中和的背景下，傳統(tǒng)能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比將會逐漸降低，清潔能源會迎來更多的技術(shù)突破，國家現(xiàn)代能源體系將逐步建立。大同市作為資源型城市，需要在煤炭產(chǎn)業(yè)升級的同時，培育多元化的經(jīng)濟增長點。大同市在打造能源革命尖兵的過程中，需要集中科研力量，結(jié)合自身現(xiàn)有基礎，建成山西省提出的14個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的大數(shù)據(jù)、碳基材料產(chǎn)業(yè)集群，推動煤礦智能化與煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展。不斷擴大黃花產(chǎn)業(yè)規(guī)模，打造“大同黃花”品牌，增加黃花全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值。依托悠久的歷史文化，優(yōu)化景區(qū)服務，提升游客旅游體驗，塑造具有云岡文化特色的文旅產(chǎn)品，增加旅游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值。