天津市低碳转型 中长期展望基于EPS模型探索 双碳 路径

关于绿色创新发展研究院（iGDP） 绿色创新发展研究院 (Institute for Global Decarbonization Progress, iGDP)，2014 年成立于北京，是专注绿色低碳发展的公益性国际化智库。 iGDP 自成立以来，根植我国绿色低碳实践，紧跟全球应对气候变化进程，服务决策者、实践者、投资者，通过跨学科、系统性、实证性的研究，推动能源和气候变化解决方案的科学化和精细化，与多方合作推动绿色低碳议题的多元化和国际化的沟通，提供有国际视野和前瞻性的解决方案及公共知识产品，为全球可持续发展做出贡献。 报告编写团队 绿色创新发展研究院（iGDP）：袁雅婷 , 杨鹂 , 李鑫迪 , 宋曼娇天津科技大学：温丹辉 联系方式 绿色创新发展研究院（iGDP）：igdpoffice@igdp.cn 致谢 非常感谢能源创新公司对本研究提供的技术支持。 本报告编写及建模所需要数据和信息均基于公开、可得的数据源，报告内容是对所研究领域的初步探索，旨在加强相关领域的讨论交流，如有不足之处，敬请谅解并指正。报告中主要结论及观点仅代表作者迄今为止的认识，不反映作者所属机构以及研究支持方的立场。 免责声明 袁雅婷 , 温丹辉 , 杨鹂 , 李鑫迪 , 宋曼娇 .(2026). 天津市低碳转型中长期展望 : 基于 EPS 模型探索“双碳”路径 .北京：绿色创新发展研究院 . 引用建议 目 录 研究背景与目标·····································································1 第一章天津市低碳转型进程··························································2 低碳转型现状·································································2低碳转型目标·································································3 第三章天津市“双碳”路径····························································6 能耗双控与碳排放双控··························································6支持实现碳中和的关键领域及主要目标·············································8碳中和重点减排政策····························································9投资需求及对 GDP 和就业的影响·················································13 研究背景与目标 在全球气候变化风险持续加剧、低碳转型成为各国发展共识的背景下，我国明确提出碳达峰、碳中和目标，并将其作为推动经济社会全面绿色转型的重要战略方向。随着“双碳”工作由目标部署阶段逐步转向系统实施和成效评估阶段，地方层面特别是能源消费总量大、产业结构偏重的重点城市，在落实国家战略目标中的作用日益凸显。如何基于量化分析评估不同发展路径下能源消费和温室气体排放演变趋势，已成为提升地方“双碳”决策科学性、系统性和前瞻性的关键基础。 天津市作为我国北方重要的直辖市和先进制造研发基地，产业体系完整、工业基础雄厚，钢铁、石化、装备制造等高耗能行业集聚度较高，全市能源消费和碳排放总量在全国处于中等水平。同时，天津承担着重要的港口运输和区域枢纽功能，交通运输及城市运行相关能耗占比持续上升，加上工业用能刚性需求，天津低碳转型面临“结构偏重、约束趋紧、协同难度较高”等多重压力，也因此呈现出较为典型的结构性减排特征。 近年来，天津市围绕能源清洁低碳转型、重点行业节能降碳和城市绿色发展持续推进政策布局，在电力结构优化、工业能效提升、清洁能源利用以及绿色港口和绿色制造体系建设等方面取得了阶段性进展。例如，在电力领域持续提高外受电比例与非化石能源消费占比，在工业领域加快重点行业能效对标与技术改造，在交通与港口领域推进新能源替代与绿色基础设施建设。这些进展为天津进一步深化低碳转型奠定了现实基础，但从中长期看，实现碳达峰并稳步迈向碳中和，仍面临结构调整与系统协同的双重挑战。 在此背景下，一个关键问题逐渐显现：在现有政策持续推进的情况下，天津市中长期碳排放路径将呈现何种趋势，其是否能够顺利实现碳达峰目标并向碳中和过渡，不仅取决于单一领域或单项措施的推进力度，更取决于能源系统、产业结构与终端用能方式的整体协同转型效果。因此，有必要从系统视角出发，构建多情景分析框架，对不同政策组合下天津市能源消费和温室气体排放的演进路径进行定量评估，进而识别关键约束因素与潜在突破方向。 基于上述考虑，本报告采用开源的能源政策模拟模型——EPS China iGDP 2024，构建适用于天津市的情景分析框架，设置“2020 政策冻结情景”、“政策情景”和“双碳情景”三种发展路径，其中，“2020 政策冻结情景”用于构建在既有政策不再强化条件下的中长期排放基线，“政策情景”用于评估现有政策体系延续的减排成效，“双碳情景”则用于系统探索天津市在 2060 年前实现碳中和目标所需的关键技术路径和政策组合。模型覆盖电力、工业、交通、建筑以及土地利用与林业五大核心模块，以全面反映不同部门间的联动关系与减排潜力。 在模型分析基础上，本报告系统梳理天津市低碳转型的阶段性进展，并对中长期能源消费结构和温室气体排放趋势进行定量预测，重点识别在“双碳情景”下天津市需要重点关注的关键领域、主要目标设定以及优先实施的减排政策。同时，结合情景结果，对主要减排措施的投资需求及其对经济增长与就业的潜在影响进行评估，分析低碳转型的综合经济社会效应，为天津市在“十五五”期间及更长时期内统筹推进高质量发展与碳减排提供决策参考。 第一章 天津市低碳转型进程 低碳转型现状 天津作为我国北方重要的经济中心和制造业基地，近年来经济总量保持稳步增长。2024 年，全市地区生产总值（GDP）达到 18024.32 亿元，按不变价格计算，比上年增长 5.1%，增速较前两年明显加快。按常住人口计算，人均 GDP 为 132143 元[1]，继续位居全国前列。 天津市经济增长与碳排放总体已呈现出较为明显的“弱脱钩”趋势（见图 1）。2012 年以来，随着产业结构持续优化和能源利用效率提升，单位 GDP 能耗和碳强度稳步下降，经济增长对能源消耗和碳排放的依赖程度明显减弱。但从总量变化看，能源消费和碳排放尚未实现持续绝对下降，整体仍处于由“弱脱钩”向“强脱钩”转变的过渡阶段。 2024 年，天津市能源消费总量约为 8706 万吨标准煤[2]，约占全国比重约 1.5%[3]。从结构看，能源消费仍以化石能源为主，其中煤炭占比约 50.4%，在钢铁、石化等重工业支撑下仍居主导地位；原油及一次电力消费占比分别约为 28%、13%。 从发电结构看，天津市呈现出“装机清洁化加快、发电仍以火电为主”的阶段性特征。截至 2025 年底，天津市新能源发电装机占装机总量约 45%，超过煤电成为第一大电源[4]。天津本地风光资源有限，发电利用小时数相对较低，煤电和燃气机组仍承担主要发电任务，火电发电量占比整体仍处于较高水平。同时，天津作为典型的负荷中心城市，本地发电能力难以完全覆盖用电需求，对跨区域电力输入依赖较高。随着特高压通道建设和区域电力市场发展，外来清洁电力占比持续提升，已成为优化电力结构、降低系统碳强度的重要支撑[5]。 低碳转型目标 天津市将“碳达峰、碳中和”作为推动高质量发展的重要战略，将其纳入全市经济社会发展总体布局，通过制定《天津市碳达峰实施方案》等政策，形成了以顶层设计为牵引、部门协同推动、重点领域突破、制度机制保障为主要特征的“双碳”政策体系。 在目标设定方面，天津明确提出 2030 年前实现碳达峰的总体要求，结合“十四五”、“十五五”两个关键时期，细化了能源结构、能耗强度与非化石能源消费比重等阶段性指标，为达峰提供量化支撑。在支撑这些目标的政策层面，天津围绕能源绿色低碳转型、节能降碳增效、工业和建筑领域低碳提升、交通运输绿色转型、生态碳汇能力提升等展开十大行动，并配合能源体制改革、绿色技术创新、碳排放核算与考核机制等制度安排，推动发展方式和生活方式的绿色转型。表 1 和表 2 分别总结了天津市整体及分部门低碳发展目标。 第二章 模型工具和情景分析 天津市“双碳”路径的量化分析主要依托能源政策模拟模型（Energy Policy Simulator，EPS），该模型是一个基于系统动力学的免费和开源分析工具，用于模拟和评估不同能源与气候政策对能源消费、温室气体排放、污染物排放、投资需求及相关宏观社会经济指标的影响。天津 EPS 模型（EPS Tianjin 2024）是由 iGDP 在 EPSChina-iGDP 2024 基础上开发的免费开源工具，旨在帮助决策者、研究者及相关从业人员采用情景分析方法，评估不同能源和低碳相关宏观社会经济指标的影响。 EPS 模型主体由 5 大行业模块构成，分别是交通、电力供应、建筑运行、工业、土地利用和林业。其中，交通模块包含道路交通、航空、水运、铁路和摩托车，建筑建造业和农业被划入工业模块。 本研究选择基年为 2020 年，预测年份为 2021-2060 年，并设置了三个情景模拟天津在不同政策参数设置下的能源和碳排放可能路径。 第三章 天津市“双碳”路径 能耗双控与碳排放双控 随着政策力度加大，天津市能源消费将实现提前达峰并在中长期呈现明显下降趋势。2020 政策冻结情景下，能源消费总量 预计于 2035 年达到峰值，在政策情景和双碳情景中，天津市能源消费总量均已实现提前达峰，且峰值水平较 2020 年水平分别小幅增加约 159 万吨标准煤和 163 万吨标准煤。2030 年之后，在双碳情景下，能源消费下降趋势明显快于政策情景，主要得益于产业结构加快优化以及低碳技术替代力度进一步加大。到 2060年，双碳情景下能源需求较政策情景预计减少约 1465 万吨标准煤，总量降至约 3.8 亿吨标准煤，整体规模接近“十四五”时期能源消费水平的一半。 在各类情景设定下，天津市煤炭消费均呈现持续下降趋势，其中双碳情景下降幅度更为显著。在政策情景下，煤炭消费占比由 2025 年的约 47% 下降至 2060 年的 20%，而在双碳情景下，则进一步降至 13%。 作为过渡性能源，天然气在两种情景下占比均有所提升，但在双碳情景下增长更为明显，至 2060 年天然气占比约达 44%。这一变化主要源于天津一次能源资源相对匮乏、对外依赖度较高，同时依托环渤海地区较为完善的 LNG 接收站、跨区域输气管网和管网基础，使天然气在保障能源安全及满足调峰需求方面具有现实优势。因而，在工业替代和供热等领域，天然气在中短期内仍将发挥重要过渡作用。 一次电力及其他能源在两种情景下均呈现快速增长，成为推动能源结构转型的核心增量。在政策情景下，其占比由 2025 年的 10% 增长至 2060 年的 19%；在双碳情景下，增长更为显著，由 2025 年的 11% 提升至 2060年的 29%，在更高强度碳减排路径下，终端电气化及非化石能源替代将成为天津实现深度脱碳的关键支撑。 在强化政策与技术路径下，天津市有望按期实现 2030 年前碳达峰的目标。在双碳情景下，温室气体与二氧化碳排放均于 2029 年前后达到峰值，峰值水平分别约为 2.2 亿吨 CO2e 和 2.0 亿吨 CO2，较 2020 政策冻结情景的峰值分别减少约 1400 万吨 CO2e 和 1300 万吨 CO2。 2030