县域低碳转型与绿色发展——曲沃县试点研究

县域低碳转型与绿色发展——曲沃县试点研究 2023年9月 中节能生态产品发展研究中心有限公司自然资源保护协会 中 节 能 生 态 产 品 发 展 研 究 中 心 中节能生态产品发展研究中心是中国节能环保集团有限公司所属专业从事咨询服务的全资子公司，作为节能环保领域的综合性咨询服务机构，长期致力于政府部门节能环保政策研究和规划咨询、重要国际机构节能环保课题研究、各领域重大节能环保项目工程咨询等服务。 自 然 资 源 保 护 协 会 （NRDC） 自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于1970年。NRDC拥有700多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作，中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。请访问网站了解更多详情http://www.nrdc.cn/ 课 题 编 写 人 员: 陆海副主任研究员中节能生态产品发展研究中心梁安娜研究员中节能生态产品发展研究中心王光泽研究员中国环境保护集团有限公司潘支明城市项目主任自然资源保护协会周雅婧城市项目官员自然资源保护协会 目 录 1.1曲沃县经济社会发展概况21.2曲沃县能源生产和消费现状61.3曲沃县绿色低碳发展的基础条件、挑战与机遇7 3.1县域发展太阳能的独特优势123.2曲沃县太阳能开发潜力分析123.3曲沃县太阳能应用场景分析14 第4章：曲沃县生物质能开发潜力分析� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �19 4.1全国生物质能概述和发展情况204.2县域发展生物质能的独特优势214.3曲沃县生物质能开发路径分析214.4曲沃县生物质天然气开发潜力评估22 5.1其它能源概况255.2工业余热255.3地热能275.4污水厂余热285.5冷库排热295.6工业副产氢29 第6章：增收节支分析� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �30 第7章：绿色低碳转型政策和技术建议� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �32 7.1供给侧方面337.2基础设施方面337.3需求侧方面337.4储能方面347.5电力市场方面347.6商业模式方面34 8.1近中期（2023-2030）368.2远期（2030后）36 第9章：重点推荐项目� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �38 9.1县域公共机构综合节能改造项目399.2县域生物天然气项目409.3农业产业园低碳无废改造项目41 参考文献� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �43 执 行 摘 要 山西省是我国重要的能源基地和煤炭资源大省，其绿色低碳转型不仅关乎全国“双碳”战略，而且关系山西省经济结构转型的成败。以往对山西省绿色低碳转型的研究多集中于能源部门、高耗能工业和城镇建筑，而对占全省GDP半数以上的县域甚少涉及。县域是包含三次产业的国民经济基本单元，拥有新能源开发消纳潜力和能源资源跨行业耦合基础。县城是农业转移人口就近城镇化的重要载体，承载三成的城镇人口，亟需缩小与城市在基础设施和公共服务上的差距，在资源和环境约束下释放产业发展和居民消费潜力。另一方面，我国农村已完成脱贫攻坚，作为城市与农村的纽带和桥梁，县域承担着新农村建设重任，亟需推进乡村振兴和农业农村现代化。 山西县域绿色低碳转型需要融入当地经济社会发展，改造提升传统主导产业，培育壮大新兴特色产业，吸引青壮年劳动力回乡就业创业，促进形成产业、就业、公共服务和环境质量的正向发展循环，助力以县城为载体的城镇化建设和以县域经济为载体的新农村建设。 在自然资源保护协会（NRDC）的支持下，中节能生态产品发展研究中心以山西省临汾市曲沃县作为研究对象，开展县域低碳 转型路径研究。曲沃县是晋南以重工业为主导的典型县，本研究聚焦曲沃绿色低碳转型，分析其经济社会、产业发展及能源利用的现状、趋势，评估可再生能源开发潜力和应用场景，旨在基于县域财政和国土规划约束，提出促进曲沃县绿色低碳转型的政策和技术建议，识别重点推荐项目。以下是本研究主要结论： 1、县域绿色低碳转型面临挑战 （1）县域共性挑战 县级财政承压：依靠县级财政投入难以大规模补贴绿色低碳项目投资，亟需引入不同所有制社会资本。 发展策略受限：县域如果照搬发达地区，采取适度超前的绿色低碳转型发展策略，将加重企业和居民负担。 基础设施滞后：中西部县域基础设施底子薄，建筑密度低，建设成本高，改造速度慢，投资回收长。 外部环境倒逼：县域主导产业处于产业链下游，初级产品和原材料占比高，产品同质化严重，面临上游传导的碳排放履约、ESG评级压力。 能力建设欠缺：发展思路仍停留在能源供给侧和单项技术应用上，转型能动性不强，缺乏专业人才和配套能力建设。 用地政策趋紧：新能源用地政策收紧，已有违规占地项目被拆除。 （2）曲沃县独特挑战 曲沃县是晋南钢铁、焦化集聚区，流程工业GDP占比超60%，能耗占比近80%，绿色低碳转型难度大。 2、可再生能源和余热余能的开发潜力 曲沃县目前还没有开发风电。北部崇山和南部绛山在落实生态保护的前提下，可开发集中式风电；中部盆地可结合终端应用场景发展分散式风电。 曲沃县光热资源条件虽不及晋北地区，但本地消纳能力较强，适宜利用各类建筑屋面、设施农业、交通廊道、矿山生态修复和非水源地水面发展光伏和光热，并结合需求侧场景因地制宜地设计开发利用模式，实现本地高比例消纳。曲沃县光伏开发潜力超过1吉瓦（其中分布式光伏开发潜力超过300兆瓦），年发电量超过11.5亿千瓦时。 曲沃县每年产生秸秆19万吨、粪污20万吨，目前还没有进行规模化能源利用，如果能源化比例达到40%，每年可产生物天然气约3,000万立方米，有机肥约14.4万吨。发展以农业废弃物为原料的生物质能虽然只能满足曲沃县一定比例的能源需求，但可协同处置其 它有机废弃物，改善县域生态环境，提高农产品溢价，并通过生物燃气调峰电源对县域新型能源系统提供支撑。 丰富的工业余热和副产氢是曲沃县的最大特色。曲沃县流程工业能耗占比近80%，可回收余热约为能源消耗的1/4-1/3，如果高比例回收利用工业余热，基本可满足县域内非流程工业和民用部门对中低温用热的需求，实现能源梯级利用，减少用热电气化对电力系统的冲击。曲沃县每年副产氢约4万吨，如果全部作为氢能重卡燃料，可行驶4.7亿公里，将极大促进曲沃和周边地区重载交通减污降碳。曲沃县可利用现阶段副产氢的成本优势培育壮大氢能产业链，改变“一钢独大”的产业结构。 充分利用曲沃县各类环境热能提高热泵供能效率，延缓供暖电气化增加的电力负荷。曲沃县的污水处理厂和冷库可作为冬季热泵供暖的低品位热源，满足约40万平方米建筑冬季供暖需求。集中热网未覆盖且有冷暖双供需求的公共建筑适宜就地开发利用浅层地热能。 3、绿色低碳转型的惠民效益 曲沃县发展1吉瓦光伏需要200人以上的专业运维队伍，可基于县域分布式光伏数字平台组建县域第三方分布式光伏运维平台公司，招聘本地中等教育程度劳动力，尤其是吸引外地务工的曲沃籍人员回乡就业，组织特种作业和光伏运维培训，确保100%持证上 岗。发展农村户用分布式光伏将为农村居民和村集体带来售电、租赁、看护、清洁等多种收入，同时节约用电成本。 曲沃县投建一座年产1,000万立方米生物天然气工厂，可提供厂内生产岗位约50个，间接带动厂外就业50个以上。利用电能替代增加县域就业岗位，如电动车、电动农机具维修与充换电和以电热泵为代表的家电销售、安装和维修等。探索建设乡村能源站，整合农林废弃物分布式收集、有机肥分销、农机服务、新能源技术推广等服务项目，创造稳定就业岗位，服务农村绿色低碳转型。 曲沃县企业可利用电力市场化交易节约电力成本；取得有机农产品认证，获得溢价收入；通过节能改造开发CCER；利用绿色金融工具降低融资成本。 4、主要政策和技术建议 曲沃县绿色低碳转型需要因地制宜，坚持能效优先，充分吸收山东、河北、河南等北方省份在光伏开发方面的经验和教训，平衡长期发展和短期收益，根据不同应用场景，选择对应的开发模式。 （1）能源供给 系统评估新能源开发潜力，谋划“县域源网荷储一体化示范项目”，大幅提高新能源装机规模和消纳水平。存量煤气发电机组逐步开展“适氢化”改造。结合生物天然气和煤层气利用适度发展燃气发电。 （2）能源需求 探索在钢铁冶炼流程应用绿电进行电加热，提高绿电渗透率。重点挖掘离散工业和公共机构的可中断负荷和可调节负荷，根据新能源季节出力特点合理安排停产检修时段，探索负荷聚合商和虚拟电厂应用。进一步促进电能替代，逐步淘汰存量的化石燃料锅炉。谋划建设大规模电解水制氢装置，作为县域内过剩风光电的重要消纳途径。 （3）能源存储 利用县域内污染地块或未利用地建设大规模跨季节储热，存储工业余热、太阳能光热、燃气发电余热和过剩风光电等，用于满足冬季集中供暖和全年非流程工业用热。配合工业副产氢、绿氢、生物天然气和煤层气发展，完善县域储气设施。 （4）基础设施 推进县域配电网升级改造，尤其是农网巩固提升，促进分布式可再生能源就近消纳。结合产业园区或基础好的村庄开展多能协同供应和自平衡为特征的并网型微网示范应用。搭建县域分布式光伏数字平台，基于数据驱动开展预测性维护和光伏功率预测，组织运维平台公司。 （5）电力市场 鼓励和引导重点用能企业、燃气发电企业和新型储能企业积极参与山西省电力市场交易，利用好中长期分时交易和现货交易，探索有偿需求响应，提高电力市场