2014年11月12日发布的《中美气候变化联合声明》指出，“中国计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰”，引起了国内外广泛关注。本文对我国二氧化碳排放达峰的主要影响因素的贡献进行了测算，并指出，在可再生能源发展目标已经明确的前提下，未来电力需求增长趋势的不确定性将直接影响到未来二氧化碳排放轨迹的走向，直接决定了峰值出现的时间和峰值水平。

一、发展非化石能源对我国未来二氧化碳排放增长的控制作用已经清晰

2014年11月12日发布的《中美气候变化联合声明》指出，“中国计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰”，同时明确指出其中的措施之一是“到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右”。另外最近（11月20日）国办发布了《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》（以下简称《计划》），也明确指出我国到2020年的非化石能源占一次能源的比重达到15%。这两个文件共同为未来水、核、风、光等非化石能源规划出了高速发展路径：“十三五”时期非化石能源的平均增长速度将比能源消费总量高出5.6个百分点以上；2021-2030年期间，将继续保持平均增速比能源消费总量高出3个百分点的势头。具体而言，若按照《计划》中给出的2020年能源消费总量达到48亿吨标煤计算，2014-2020年期间，能源消费总量的增速有望维持在3.6%，相应非化石能源的增速需要达到9.4%。同时参考国务院发展中心、发改委能源所等的预测结果，2021-2030年我国能源消费总量年均增速可达到2.7%，因此非化石能源增速将需要保持5.7%的年均增速。

按照2013年非化石能源消费量3.675亿吨标煤计算（占比9.8%），到2020年非化石能源消费量将达到6.9亿吨标煤，到2030年达到12亿吨标煤。这些非化石能源主要是一次电力，替代煤炭发电，因此相当于分别减少当年CO2排放18亿吨和32亿吨。

因此，这两个文件的公布，显然明确了发展非化石能源将是我国到2030年控制二氧化碳排放增长的最重要政策手段之一；同时另一方面，根据我们的分析，又将未来二氧化碳排放轨迹的不确定性来源进一步收窄到了电力需求的增长轨迹上。

二、未来电力需求增长趋势将是碳排放轨迹不确定性的重要来源

煤炭燃烧是我国二氧化碳排放的主要来源。我国煤炭消耗一直主要集中在发电、钢铁、建材和化工四大行业，近年来集中度还在逐渐提高。2013年这四个行业煤耗分别占煤炭总量的55.7%、17%、15.7%和5.8%，累计94.2%，较2012年提高了3.9个百分点。但是从目前趋势来看，“十三五”时期，我国钢铁、建材用煤将逐渐达峰，并进入平台期，化工用煤短期会受新型煤化工产业的快速发展而有所增长，但长期增量空间有限，未来煤炭消费是否增长将主要取决于燃煤发电的增长。

对钢铁而言，近年来受产能过剩影响，我国固定资产投资乘数逐渐缩小，单位GDP钢材消费量将呈加快下降的趋势。预计“十二五”期间，我国单位GDP钢材消费量年均下降4.2%，“十三五”年均下降达到5.9%，2021到2030年降幅还将持续扩大，考虑到未来GDP增速逐渐放缓，钢材消费量有望在“十三五”末转增为降，出现峰值。同时随着我国废钢资源逐渐丰富，电炉钢比例有望持续升高，加速替代炼钢用焦炭和煤的需求，钢铁用煤的峰值可能早于钢材消费峰值，而在“十三五”时期提前到来。

对建材行业而言，主要耗煤产品是水泥、玻璃、墙体材料等。以水泥为例，随着房地产行业发展从前几年的持续高速逐渐换档到中速，参考发达国家经验，中国水泥消费峰值也有望出现在2020年前后，在综合考虑产业发展、技术进步、节能降耗、淘汰落后等因素，建材行业用煤峰值也有望在“十三五”时期出现。

对化工行业而言，我国化工产业包括传统煤化工和现代煤化工两大类。其中，传统煤化工主要包括煤制合成氨、煤制甲醇、煤焦化、焦炭制电石。现代煤化工主要包括煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制芳烃、煤制乙醇等。目前，我国传统煤化工产能世界第一，但是与国际天然气化工产品相比竞争力较低，未来增长空间有限。考虑到已批复的一批示范项目，现代煤化工短期内有望继续增长，但“十三五”后，增速也将逐渐放缓。

综合以上分析，钢铁、建材和化工用煤未来发展走势的确定性较高，且增长空间有限，因此煤炭消费增长的不确定性主要取决于电力用煤。同时考虑到我国一次电力发展目标已经明确，2020和2030年与2013年比较对煤电的替代量分别约为1.1和2.9万亿千瓦时；天然气发电受成本较高难以大规模替代煤电，2020和2030年与2013年相比对煤电的替代量预计仅有1000和2700亿千瓦时，因此电力用煤主要取决于电力需求的增长趋势。

2008年金融危机来，我国电力消费弹性保持在1左右的较高水平，最低至0.58，最高超出1。若假设2016-2020年GDP年均增长6.5%，2021-2025年和2026-2030年GDP年均增长率分别为6%和5.5%，当电力消费弹性保持1，则2020、2030年与2013年相比，分别增加2.6和8.6万亿千瓦时，考虑一次电力和天然气替代后，仍需要煤电1.4和5.4万亿千瓦时，相当于煤炭消耗相对2013年分别增加4.3和15.6亿吨标煤，煤炭峰值在2030年前不会出现；若电力消费弹性能降至0.75左右水平，则2020年和2030年的发电耗煤比2013年多出2.5和7.9亿吨标煤，煤炭峰值有望在2030年左右出现，推动二氧化碳排放峰值在2030年左右出现；若电力消费弹性能降至0.6左右水平，则2020年和2030年的发电耗煤仅比2013年多出1.4和3.4亿吨标煤，煤炭峰值将提早出现，意味着二氧化碳排放峰值提早到来。