“双碳”目标下钢铁工业降碳减污协同发展研究

本研究构建了适用于中国钢铁行业减污降碳协同影响与效益分析的综合评估模型框架。这一框架以自底向上的能源技术优化模型为核心，从供给侧评估清洁低碳技术演化路径；与自上而下的可计算一般均衡（CGE）模型进行软连接，从需求侧评估全行业对钢铁产品的需求变化趋势；与温室气体—空气污染相互作用和协同效应（GAINS）模型软连接，评估钢铁行业绿色低碳转型的减污降碳作用；与人群健康影响评估模型结合，评估转型的健康效益。与此同时，研究还结合了协同效应测度、成本有效性、成本效益分析等主流环境经济学方法，更全面地评估了转型的各类技术的成本有效性、多维减碳和降污目标的协同度及各类措施和目标的成本效益。

目录CONTENTS 1章绪论1 1.1实施降碳减污协同减排的现状与挑战1 1.1.1中国面临温室气体减排与大气污染治理的双重挑战1 1.1.2温室气体排放和大气污染紧密关联3 1.1.3中国钢铁行业减污与降碳协同增效的研究需求4 1.2钢铁行业降碳减污转型路径的新研究范式8 1.2.1关键问题8 1.2.2技术路线10 1.2.3情景逻辑12 1.2.4创新之处13 第2章相关研究与文献评述15 2.1协同效益的理论研究15 2.1.1协同效益的概念界定15 2.1.2协同治理的内在逻辑16 2.1.3协同效益的分类17 2.2协同效益评估的方法学评述19 2.2.1相关研究工具综述19 2.2.2不确定性和敏感性分析在能源环境模型中的应用24 2.3基于协同效益评价结果确定政策方案的分析框架25 2.3.1成本有效性分析25 2.3.2成本效益分析25 2.4钢铁行业降碳减污协同效益及实现路径的研究进展26 2.4.1研究重点的演进历程26 2.4.2重点研究内容和方向27 2.5本章小结30 第3章中国钢铁行业降碳减污协同效益综合评估模型框架33 3.1本研究所涉及的钢铁行业边界33 3.2模型框架与模型构建34 3.3宏观经济影响模块36 3.4钢铁产品需求预测模块37 3.5能源技术优化与选择模块39 3.5.1建模思路39 3.5.2目标函数39 3.5.3约束条件40 3.5.4气体排放的计算边界40 3.5.5技术路径的设定41 3.5.6技术选择和替代46 3.6协同效应测度模块49 3.7协同效益评估模块50 3.7.1成本有效性分析50 3.7.2成本效益分析51 3.7.3健康影响与效益评估51 3.8模型数据库和数据来源54 3.8.1数据库组成及来源54 3.8.2关键参数的分析与设定55 3.9本章小结58 第4章需求侧调整对中国钢铁行业降碳减污的影响评估59 4.1主要用钢行业对钢铁消费需求的基本情况59 4.1.12020年中国钢铁行业整体运行概述59 4.1.2用钢行业的界定及近年钢材消费情况61 4.2情景设定63 4.3未来钢铁需求及生产结果64 4.3.1相关行业钢材消费需求变化及原因64 4.3.2未来粗钢生产预测73 4.4不同生产需求影响下钢铁行业能耗和排放结果75 4.4.1能耗与碳排放变化75 4.4.2大气污染物排放76 4.4.3降碳减污协同效应的测度结果77 4.5本章小结78 第5章中国钢铁行业实现降碳减污协同增效的技术路径优选80 5.1实现降碳减污协同增效的未来路径选择80 5.2待考察技术的筛选82 5.3情景设定82 5.3.1情景概述82 5.3.2各情景具体设定83 5.4结果分析86 5.4.1情景之间的原燃料消耗对比86 5.4.2降碳减污效果比较及供给侧技术转型92 5.4.3技术路径的成本有效性99 5.4.4结果敏感性分析102 5.5本章小结103 第6章中国钢铁行业实现碳中和与大气污染协同控制的成本效益分析 106 6.1钢铁行业面临气候和环境多重约束106 6.1.1碳达峰、碳中和目标107 6.1.2二氧化硫控制目标108 6.2情景设定109 6.3结果分析110 6.3.1碳达峰碳中和目标的环境协同效果分析110 6.3.2碳中和与大气污染控制多重约束目标的降碳减污效果 分析116 6.3.3不同目标约束的成本效益分析119 6.4本章小结128 第7章主要结论130 参考文献134 附录A主要符号对照表149 附录B中国钢铁行业去产能政策的气候与健康协同效益研究153 附录C钢铁行业降碳减污相关政策措施196 附录D模型的主要参数设定202