“双碳”目标下我国制造业绿色化改造的路径研究.pdf

*江苏省高校哲学社会科学研究“基于三方动态博弈的低碳供应链决策与协调机制研究”（2018SJA1539）。【作者简介】徐红，女，江苏盐城人，博士，任职于盐城工学院经济管理学院，副教授，研究方向：物流与供应链管理。【引用本文】徐红.“双碳”目标下我国制造业绿色化改造的路径研究 J.企业科技与发展，2023（8）：10-12，36.“双碳”目标下我国制造业绿色化改造的路径研究*徐红（盐城工学院 经济管理学院，江苏 盐城 224005）摘要：随着全球气候变化的不断加剧和国际社会对环境保护的重视，“碳达峰”和“碳中和”（简称“双碳”）已成为全球共识和目标。制造业是我国的立国之基、强国之本，它的高质量发展是我国实现中国式现代化的重要经济支柱。文章旨在探讨在“双碳”目标下，我国的制造业绿色化改造和高质量发展面临的挑战，并提出了一系列的解决方法和路径，以实现社会经济和生态环境可持续发展的目标。关键词：碳达峰；碳中和；制造业；绿色化；路径中图分类号：F424文献标识码：A文章编号：1674-0688（2023）08-0010-040引言工业革命以来，人类的生产生活在促进全球经济发展的同时，也引发了一系列环境气候等问题，尤其是大气温室气体浓度的上升，各国纷纷提出加大碳减排力度、推进绿色发展、促进人与自然和谐共生等措施。“双碳”作为应对气候变化的重要措施，已被广泛采纳并成为全球的共识和目标。作为世界上最大的发展中国家，我国在 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2023年远景目标纲要 中明确要求，落实2030年应对气候变化国家自主贡献目标，制定2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”行动方案。2021年，我国工业增加值拉动经济增长3.1百分点，对GDP增长的贡献率达到38.1%，但工业碳排放值占我国全社会碳排放值的70%以上，因此制造业的绿色低碳发展是贯彻新发展理念、构建新发展格局的内在要求。学术界围绕制造业碳排放的经济社会影响、碳达峰的预测和绿色化改造的路径进行了大量的研究。“双碳”目标的实现是一场艰巨的战役，关系中华民族的未来 1，刘元春等 2指出实现“碳中和”的技术进步会出现回弹效应。吴晓华等 3提出我国30%出口的产品中产生了近一半的碳排放，我国制造业在出口导向的结构中产生了不利的影响。也有学者探讨了“碳中和”目标实现的路径。余东华 4提出绿色制造必须贯彻供应链的全过程，达到经济、社会、资源的协调发展。张瑾华等 5基于利益相关者的理论，对政府、企业和消费者三方提出相应的措施。调整优化产业结构、能源结构和产品结构等也是降低碳消耗、实现“双碳”目标的重要举措6-8。上述学者的研究为本文提供了很多有益的思路，但是学者们针对我国制造业绿色化发展的路径研究还较为缺乏，所以本文结合我国制造业碳排放面临的挑战，提出我国制造业绿色化改造，实现高质量发展的动力机制，为制造业实现“双碳”目标提出一些建议。1我国制造业高质量发展的重要意义1.1制造业的高质量发展是我国贯彻新发展理念，践行新发展格局，实现中国式现代化的内在要求目前，我国的温室气体排放量居世界首位，作为一个负责任的大国，我国政府提出力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现“碳中和”的方案，旨在探寻环境气候变化与经济社会发展相矛盾这一难题，努力解决经济增长与能源消耗及碳排放脱钩的问题。据统计，制造业的能源消耗量占我国能源消耗总量的55.1%，制造业的碳排放量占我国总碳排放量的34.2%，制造业能否实现“碳中和”，是我国政府实现“双碳”目标的关键，也是践行人类命运共同体的必然选择。科技对策与研究徐红.“双碳”目标下我国制造业绿色化改造的路径研究101.2制造业的高质量发展是我国经济跨过中等收入陷阱，加快迈入高收入国家的产业支撑西方国家发展的历程表明，“二战”前，一些发达国家如英国、法国、德国、美国均通过制造业的快速发展成为高收入国家；“二战”后，韩国、日本的制造业得到了较快的增长，在国民经济中保持稳定，加快迈入高收入行列的国家；与之相反，拉美国家通过产业政策的调整出现“去制造业化”，制造业的增速和比重均快速下降，影响了经济社会的稳定发展，使国家经济持续低迷不振，因此实现制造业的绿色化改造和高质量发展极其重要。1.3制造业高质量发展是我国经济发展的主要驱动力量制造业在吸引外资投资、增加劳动力就业、扩大出口、促进经济增长方面起着重要的作用。我国经济的发展还过多地依赖制造业的发展，因此经济高质量发展还要依靠制造业高质量发展的支持和带动。随着经济全球化的发展，各国经济之间的相互依赖越来越密切。然而，当今世界正处于百年未有之大变局，在国内外形势复杂严峻、矛盾叠加的冲击下，制造业的发展直接关系产业链和供应链的安全，是维护社会稳定和国家安全的基础。1.4制造业高质量发展是我国的立国之本，强国之基建设现代化的产业体系离不开制造业的高质量发展。党的二十大报告明确提出，要“推动制造业高端化智能化绿色化”，制造业的地位不可或缺，制造业过早、过快下滑既不利于经济高质量发展，也不利于经济稳健均衡增长，与我国工业化进程的历史高度不相符。在数字经济时代，更需要新一代信息技术与制造业深度融合，制造业的现代化、信息化、数字化和智能化加快技术创新和产业转型升级，降低关键技术对外的依存度，提高我国在新一轮科技革命中的话语权，保障我国经济整体稳定发展。2我国制造业绿色化改造发展面临的挑战2.1我国制造业碳排放总量大制造业是我国工业体系中的重要组成部分，是国民经济的主导产业，门类其全，分布广泛，在世界500种主要工业品中，我国凭借超过220种，产品位居世界第一，但是我国制造业的碳排放总量巨大，处于“总量高，增量高”的阶段，能源消耗量居世界第一位。相关数据显示，我国制造业碳排放量在2014年达到38.6亿t的高位，在此之后开始逐年下降，但从2019年开始，随着高碳行业的投资和产量增长，制造业碳排放量再次攀升 3。根据中国碳核算数据库的相关数据显示，2019年，我国钢铁、化工、水泥等高耗能制造业全产业链碳排放量占全国碳排放量的35%，在这些高耗能的行业中，钢铁的碳排放占据首要地位，达到53%，其减排工作是制造业中最重要的环节。2.2我国制造业碳排放区域不均衡由于历史原因，我国制造业体系结构和产业分布的特点导致碳排放区域不均衡；从空间上看，具有“北高南低”的特点，北方地区人均碳排放量是南方地区的 1.66 倍，主要原因是高耗能企业如钢铁、水泥、化工等集中在北方，其发展主要是依靠高强度的能源投入和资源集中；从时间上看，呈现“西升东降”的特征，西部省份人均碳排放量处于持续升高阶段，东部省份碳排放强度显著下降，东部省份区域内企业更加注重智能化、数字化的发展，因此技术革新的程度相对较高。2.3我国制造业企业绿色化转型的动力和能力不足长期以来，企业注重的是经济效益的增加，追求经济价值最大化，不重视经济的可持续发展，环境价值难以充分地体现出来。由于我国制造业的平均利润率仅为2.59%，远远低于世界500强企业平均利润率的10%，劳动生产率人均约3万美元，仅为德国的1/4 6，因此制造业的发展在一定程度上出现资金投入不足的情况，同时企业绿色转型所需的技术储备不足，核心技术前期的积累较缺乏，部分技术对西方国家依赖的程度较高。2.4我国制造业绿色发展的市场体系建设不够完善在我国制造业中，市场在资源配置中起决定性作用这一规律并没有充分地体现出来。碳交易市场建设缓慢，交易价格偏低，仅为49元/t，约为欧洲市场的1/2 6，交易价格偏低难以发挥制造业在市场机制中的作用，对碳排放的抑制作用较弱。制造业行业需要进一步拓展，制造业中的一些细分行业未被纳入。碳税机制不完善，区域间绿色发展的政策不一致，有的严格、有的宽松，这就使得政策缺乏连续性、统筹性。3“双碳”目标下我国制造业绿色化改造的机制模型在文献分析的基础上，结合我国制造业绿色化企业科技与发展，2023年，第8期，总第502期11改造面临的挑战，本文提出“双碳”目标约束下制造业绿色改造的机制模型（如图1所示）。制度和政策法规保障动力重要动力基本动力资源效率产业政策引导动力第一动力技术创新制造业绿色改造市场需求和居民消费意识图1我国制造业绿色化改造的机制模型3.1技术创新与转型技术创新是推动制造业绿色化改造的关键要素。新型清洁能源技术、节能减排技术及循环利用技术的出现，可以降低能源消耗和资源浪费，减少排放。政府应鼓励科技研发和产业化应用，为制造业提供技术支持和创新平台。3.2市场需求与消费者意识随着消费者对环境友好型产品需求的不断增长，市场对绿色产品的认可度逐渐提高，促使制造业转向绿色生产。企业积极响应市场需求，加大环保投入力度，推动绿色产品供给的增加，实现经济效益和环境效益的双赢。3.3资源效率与成本考虑绿色生产方式通常能够提高资源利用效率，降低生产成本。企业在考虑经济可持续性的情况下，更倾向于采取绿色化改造，以降低运营成本并提高企业竞争力。3.4政策与法规驱动政府的环保政策和法规是绿色化改造的外在动力。政府通过设立环保产业基金、实施环境保护税收政策、强制执行排放标准等措施，提供经济激励和规范引导，促使企业主动采取环保措施。政策导向对于制造业在绿色化改造过程中起到引领和支持的作用。我国制造业绿色化改造的动力机制模型是政策导向、技术创新、市场需求、资源效率等因素相互作用的结果，构建完善的动力机制模型有助于我国制造业实现绿色转型，实现经济发展和环境保护的双赢。4我国制造业绿色化改造的路径本文提出的制造业绿色改造的动力机制从理论上为我国制造业绿色改造奠定基础，结合我国制造业绿色改造面临的挑战，为实现制造业的高质量发展，本文从以下4个方面提出制造业绿色改造的路径。4.1以技术创新减少我国碳排放量，实现绿色制造一方面，新技术的应用可以提高能源利用效率和生产效率，从而降低碳排放。例如，智能制造和物联网技术可以实现生产过程的智能化管理，减少能源浪费和废弃物产生。另一方面，技术创新可以推动产品设计和生命周期管理的绿色化。通过采用环保材料、设计可持续产品和开发循环经济模式，减少资源消耗和废弃物排放。因此，制造业企业应积极投入研发和创新，推动技术创新与绿色化目标紧密结合。4.2满足市场需求是企业实现经济效益的重要驱动力，是开展绿色化改造的基础随着消费者环保意识的提高，市场对环保产品和可持续发展的需求不断增加。制造业企业应积极回应市场需求，调整产品结构和供应链配置，推出更环保、可持续性强的产品和解决方案。同时，市场竞争也推动制造业绿色化的进程。绿色供应链管理不仅可以降低企业运营成本和风险，还可以提升企业形象和市场竞争力。因此，制造业企业应积极倾听市场声音，与消费者和利益相关者密切合作，共同推动制造业企业绿色化转型。4.3政府的政策支持能够激发市场主体的活力，引导鼓励企业绿色转型政府可以通过制定相关法规和政策，鼓励企业减少碳排放、提高能源利用效率和推动资源循环利用。政府提供经济激励措施，如减税、补贴和贷款优惠，以鼓励企业引进绿色技术和设备。此外，政府可以建立碳市场和碳交易机制，促进减少碳排放的市场化机制。4.4有效的资源管理可以发挥市场机制的作用，完善碳市场交易体系制造业涉及大量原材料和能源的采购、使用和处理，因此优化资源管理可以显著降低制造业企业对环境的影响。首先，采购环保原材料，如可回收和可再生材料，减少对有限资源的依赖。其次，优化生产过程，减少废料和废水的产生，提高资源利用效率。最后，回收和再利用也是重要的资源管理手段，通过建立回收系统和循环经济模式，最大限度地利用资源价值，减少废弃物的产生，对资源利用效率（下转第32页）徐红.“双碳”目标下我国制造业绿色化改造的路径研究12开始的 150 s 之后被引入。在使用本文提出的策略后，获得对干扰效应更有效的抑制，但并不明显优于不使用NM2元件的情况，其原因是使用了级联结构后，该结构能高效地抑制内环中发生的所有扰动的影响。系统中输送的实际功率随时间的变化而变化（如图6所示）。图6中的大椭圆圈内显示的是断层效应，小椭圆圈内显示的是流动扰动的影响。由于容错控制效果，在具备故障识别器、无故障识别器2种情况下，实际功率值在小的变化后施加值达到1 717 kW。实际上，在流量扰动的情况下，过渡状态并不重要，在发生故障时，过渡状态的持续时间仅为3.1 s，证明了所提出的控制策略具有高性能。此外，所有呈现的高性能都是在未达到阀门V的饱和极限的情况下获得的。由此可以得出结论，所提出的容错控制策略具有可行性。020406080100120140160180200系统中提供的实际功率时间（s）频率（Hz）2 0001 8001 6001 4001 2001 000800600400200图6F（t）信号变化4结语本文提出的用于小型水电站（以大盈江水电站为例）一次控制系统的容错控制策略，是一种具备高控制性能的原始解决方案。通过仿真试验验证了无论是在启动运行状态还是在故障影响抑制状态，所提出的控制策略均能获得高性能，并且允许水电站在故障模式下运行，直到故障（广义故障）达到影响无法消除的极限值，即水电厂运行中断的时刻。本文提出的能源生产过程的数学模型实效性高，能利用实验数据进行故障识别。为实现故障识别和补偿机制，还在建模的过程使用递归神经网络，确保了模型的高精度，并且易于在计算设备上实现。该控制系统可以很好地应用于水电站实际生产中，为同类小型水电站系统建设提供了参考。5参考文献1 吴罗盛，金向丹.水轮机调速器的自动化及其发展前景J.广西水利水电，2006（4）：63-65，72.2 杨兴斌.水轮机调速器的技术及选型研究 D.重庆：重庆大学，2001.3 谭联，许永强，杨沛源，等.优化的BP神经网络在水轮机调节系统中的应用研究 J.中国农村水利水电，2017（11）：189-193.4 覃继良.水轮机微机调速器控制原理调试及故障处理分析J.科技创新与应用，2015（28）：149.高、碳排放量少的企业给予补贴。5结语制造业绿色化改造并实现高质量发展是实现社会经济可持续发展的必由之路，虽然其发展面临着多重挑战，但是只要各方紧密合作，持续发挥创新能力，坚定执行绿色低碳发展战略，就一定能在不久的将来实现全面发展。然而，绿色化转型面临技术难题、政策不确定性和市场压力等挑战，未来的研究和实践应该继续关注这些问题，并寻找更好的解决方案，推动制造业绿色化改造可持续发展。6参考文献1 中国社会科学院数量经济与技术经济研究所“能源转型与能源安全研究”课题组.中国能源转型：走向碳中和 M.北京：社会科学文献出版社，2021.2 刘元春，郝大鹏，霍晓霖.碳中和经济学研究新进展 J.经济学家，2022（6）：5-15.3 吴晓华，郭春丽，易信，等.“双碳”目标下中国经济社会发展研究 J.宏观经济研究，2022（5）：5-21.4 余东华.制造业高质量发展的内涵路径与动力机制 J.产业经济评论，2020（25）：13-32.5 张瑾华，陈强远.碳中和目标下中国制造业绿色转型路径分析 J.企业经济，2021，40（8）：36-43.6 乔岳.碳中和目标下中国制造业绿色发展之路 J.学术前沿，2023（3）：59-70.7 董秋云.供给侧结构性改革背景下的制造业绿色转型路径探讨 J.生态经济，2017（8）：129-133.8刘俊，夏侯沁蕊，王克，等.中国工业部门中长期低碳发展路径研究 J.中国软科学，2019（11）：31-41，54.9 黄群慧，杨虎涛.中国制造业比重“内外差”现象及其“去工业化”涵义 J.中国工业经济，2022（3）：20-37.10 徐枫，潘麒，汪亚楠.“双碳”目标下绿色低碳转型对企业盈利能力的影响研究 J.宏观经济研究，2022（1）：161-175.（上接第12页）企业科技与发展，2023年，第8期，总第502期32