背景
在我国实现碳达峰碳中和（以下简称“双碳”）战略目标的过程中，城市居于十分重要的位置。城市占我国碳排放的70%以上，承载着我国60%的常住人口。未来二十年，还将有2亿~3亿人会进入城市，城市无疑成为我国实现碳中和目标的主战场。而城市碳减排中，重化工城市碳减排又占有非常重要地位。
所谓重化工城市是特指这一类城市，其产业结构以重化工产业为主，重化工产业从业人员在城市的人口结构和劳动结构上占有较大的比例。重化工产业在城市经济结构中占有重要地位。重化工产业，主要包括：能源和原材料产业，具体包括能源（煤炭、石油、电力等）、化学（硫酸、制碱、化肥、石油化学等）、冶金（钢铁、有色金属等）及建筑材料（水泥、玻璃等）工业。与重化工产业类似概念是高耗能产业，国内高能耗行业一般包括以下六个行业：电力热力的生产和供应业、石油加工炼焦及核燃料加工业、化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼及压延加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业。高耗能是指在生产过程中耗费大量的能源，比如煤、电、油、水、天然气等。
在我国300余个地级以上城市中，符合重化工城市特征的占1/4左右。重化工城市在我国城市结构中占比高有着深刻原因。首先，整体来看我国处于工业化中后期，与耐用消费品、基础建设、房地产密切相关的重化工产业在整个经济结构中仍然占有重要位置；其次，从当前国际分工角度来看，我国作为世界制造业大国，能源及原材料需求大，因而我国在主要重化工产品生产方面都位居世界领先位置。例如：2018年，我国粗钢和钢材产量分别为9.28亿吨、11.06亿吨，占世界比重超过50%；中国电解铝产量3646万吨，占世界电解铝产量的56%以上；全国原煤产量完成36.8亿吨，接近世界煤炭总产量的一半；全年原油加工量突破6亿吨，炼油能力8.5亿吨以上，居世界第二；2018年我国烧碱产能占全球44%。再次，重化工产业具有投资大、产值高、利税多、产业链长、带动性强的突出优势，因而是地方政府竞相发展的对象。以上因素造成了我国城市产业结构重化工化趋势明显。大型石油炼化项目、大型钢铁项目至今仍是许多城市产业发展的首选。
我国大部分内地重化工城市是随着资源的开发形成的，如石油城大庆、克拉玛依、盘锦、东营等，煤炭城市唐山、大同、阳泉、阜新、鹤岗等。其次是改革开放后，沿海地区开发，依靠原油、铁矿石等资源大进大出，过去产业结构以轻工业为主的沿海港口城市也在竞相上马重化工项目，如山东日照、浙江舟山、福建泉州、广东湛江等等。此外还有许多大城市在历史上也是著名的重化工城市，至今重化工产业仍然占有相当比重，例如：武汉、天津、宁波等。
围绕低碳城市建设，国家发改委自2010年7月至2017年1月陆续开展了三批低碳省区与低碳城市试点工作，共有 81个低碳城市试点，其中约有11个城市符合重化工城市特征，占比13.6%。我国不同类型城市分类依据及代表城市详见表1。
重化工城市降碳减排具有重大意义
一方面，发达的重化工产业构成了我国国力的雄厚基础，另一方面必须认识到重化工产业高耗能、高排放。庞大的重化工产品产量意味着巨量的能源消耗和碳排放。2018年我国能源消费总量大约为46.4亿吨标煤，已位居世界第一，同年，我国二氧化碳排放总量达93.1亿吨。
从碳排放总量水平来看，重化工城市化石能源消耗量以及碳排放远远高于其他城市。我国城市能源消耗总量超过1亿吨的城市共有三个，除上海外，一个是以煤电、煤化工产业著称的陕西省榆林市，另一个则是以煤炭、钢铁、化工等重化工业著称的河北省唐山市，这两个城市碳排放总量都在25000万吨以上。
从碳排放强度角度来看，重化工城市远高于北上广深等综合型都市。我国不同类型城市2019年能源消耗与碳排放相关数据见表2。山东省潍坊市能源消费总量达7379.67万吨，竟然超过北京，但是经济总量仅为北京1/7。我国北上广深等综合型大都市的碳强排放度平均水平约为0.901吨CO2 /万元，而重化工城市的碳排放强度高达3.7375吨CO2 /万元，为综合型大都市的414%，其中榆林市的碳强度高达6.61吨CO2 /万元，竟为北京的1180%；同属安徽省，以钢铁工业著称的马鞍山碳排放强度是省城合肥的374%。
由此可见，重化工城市是我国实现碳达峰碳中和进程中需要突破的重点和难点。
我国重化工城市实现“双碳”目标的难点和挑战
我国重化工城市在降碳减排的过程中存在诸多难点与挑战，具体表现在以下几个方面：
1、城市发展“脱碳”难
重化工城市是以化石能源为基础工业文明的特有产物。以高耗能为特征的重化工产业构成了重化工城市的支柱产业，并在这些城市经济社会发展中具有举足轻重影响。可以说：重化工城市“去碳化”发展，是城市脱胎换骨式的重构，这也是将困扰重化工城市的重大课题。
以河北省唐山市为例，2020年全年规模以上钢铁企业实现主营业务收入7020.5亿元，占当地规模以上工业企业的58.8%；生产粗钢14407万吨，占全国13%；实现利润302.7亿元，占当地规模以上工业企业的63.4%。钢铁工业支撑了唐山的经济崛起，无论是经济发展、财政收支、人口就业，无一不仰赖于钢铁工业发展。但是唐山钢铁工业辉煌成绩背后是巨大的化石能源消费，2019年唐山能源消费总量高达11380万吨标准煤。没有钢铁工业的唐山市是不可想象的，但是没有化石能源支撑，唐山钢铁工业也就无从谈起。
根据有关研究，钢铁工业碳排放量占全国比重高达15%。化石燃料燃烧碳排放约占钢铁生产总碳排放94%。未来钢铁工业碳减排的最主要途径是发展氢冶金，减少焦炭、煤粉的使用，但这并非易事，需要技术创新，需要巨大的资本投入，还需政策大力支持。
2、城市生态环境修复难
历史上许多重化工城市为了经济迅速扩张都进行了长期的资源无节制开发开采，产生大量的废水、废气、废渣等，还造成了生态环境的严重破坏，解决城市生态欠账问题势在必行。但是，城市生态环境修复需要技术、资本的大量投入。当年德国鲁尔区城市群就曾经为当地埃姆舍河的治理花费了巨额的资金，给当地城市的经济财政带来了沉重的压力。
3、持续保持城市活力难
“去碳化”背景下，重化工城市产业结构调整压力巨大。如果处理不当，将造成产业衰落、人口外流、市面凋敝、城市活力不足，进一步造成城市财政收支问题，从而引发更多的经济社会问题。当前国内一些矿业城市事实上已经处于如此局面。经济发展问题、环境生态问题、社会问题矛盾交织、错综复杂，使得城市不可避免将陷入长期的衰退。类似情形在德国鲁尔区、日本北九州等城市转型中也出现过。
重化工城市降碳减排途径
1、系统反思城市发展模式，推动“再平衡”
2015年我国提出实行能源消耗总量和强度“双控”行动，设定能源消费总量和强度控制指标，对各级地方政府进行监督考核。2021年9月国家发改委印发了《完善能源强度和总量双控制度方案》。在2021年12月举行的中央经济工作会议上进一步提出：创造条件尽早实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变，加快形成减污降碳的激励约束机制。
观察国家政策演变脉络和趋势，不难发现我国碳排放双控制度已经呼之欲出。城市经济发展的方式、手段、结构势必受到碳排放双控制度的约束。总体来看，国家层面对于地方的有关能源和碳排放考核制度在收紧中。继续依靠化石能源来驱动城市产业及经济发展的传统模式已经式微。
与此同时，2021年7月16日全国碳排放权交易市场正式上线，国内超过2000家电力企业率先纳入碳市场。根据生态环境部此前规划，到2025年之前，除了电力行业之外，钢铁、化工、航空、建材、造纸等8个行业都将纳入碳市场。其中，有色、建材、炼化行业将率先纳入碳排放市场。
在上述大背景下，重化工城市发展理念、发展模式、发展路径、发展战略必须从根本上重塑，需要对于城市的资源禀赋做出重新的估价。在此基础之上，进一步调整城市的产业结构、能源结构，调整城市的人口规模、产业规模、经济规模、建设规模，使之与城市生态环境容量、能源消费总量、碳排放总量做到空间平衡、适应、匹配。
2、推进产业转型，逐步实现经济发展与化石能源脱钩
与第三产业占主导地位的综合型都市不同，重化工城市能源消耗大头在于工业能耗问题，例如：仅仅一个武钢能源消耗总量就达到1200万吨，占武汉全市能耗比重高达1/4左右。如果不能摆脱城市经济对于高耗能产业的依赖，重化工城市实现双碳目标也就无从谈起。
重化工城市经济发展与“碳”脱钩，重大关键是如何控制、压减高耗能产品和高耗能项目，必须有“壮士断腕”的决心。同样是传统煤炭城市，内蒙古乌海市万元GDP能耗高达2.75吨/万元，碳排放强度高达7.39吨/万元，是山西晋城市的1倍以上。如此高的能耗和碳排放强度，应当与乌海市前些年大力发展属于高耗能的电石法聚氯乙烯项目不无关系。2020年乌海市生产聚氯乙烯86.82万吨、电石235.3万吨。仅电石一项，能源消耗达到270万吨标准煤，碳排放约为727万吨，占乌海市能源消费总量和碳排放总量15%以上。
2021年7月27日，生态环境部发布《关于开展重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点的通知》，未来高耗能项目的发展空间将大大压缩。未来重化工城市需要从“双碳”目标出发，重新定位城市的产业发展方向，需要重新确定城市的主导产业，进而实现城市经济与化石能源脱钩。
3、大力提高能源利用效率
大力提高能源利用效率是重化工城市碳减排最为现实的途径。同为钢铁工业城市，唐山万元GDP能耗高达1.65吨/万元，而攀枝花万元GDP能耗为1.24吨/万元，马鞍山万元GDP能耗为0.96吨/万元。这表明上述城市还有巨大节能潜力。因此，重化工城市必须从城市实现双碳目标出发，高度重视提高能源利用效率，从而在实现产业发展同时，降低能源消耗强度，进而降低城市碳排放强度。
4、优先发展清洁可再生能源
我国的重化工城市相当一部分位于我国西部地区。这些城市不仅化石能源资源丰富，清洁可再生能源禀赋也十分优越，而且这些城市地域面积广阔，具有发展光伏、风电产业的优越条件。从实现“双碳”目标出发，这些城市应当把发展清洁可再生能源摆在优先位置。例如前述乌海市，无论是化石能源还是清洁再生能源条件都十分优越，但该市GDP能耗和碳排放水平居然高出北上广深等大都市10倍之多，可能原因是产业发展过度依赖传统化石能源，忽视了当地清洁可再生能源开发。
5、大力发展碳封存碳利用等化石能源清洁利用技术
重化工城市应积极发展碳捕捉、碳利用、碳封存，从我国重化工城市经济发展以及能源供给的现实来看，减少化石能源使用将是一个漫长的过程。因此有必要积极发展碳封存碳利用等化石能源清洁利用技术，既可以满足碳减排需要，又可以避免短期内能源结构急剧变化，给城市经济发展等带来的可能影响。
6、大力发展循环经济
发展循环经济是重化工城市低碳建设的有效措施之一。循环经济是一种通过资源高效利用和循环利用而产生经济效益、社会效益和环境效益的经济增长模式。循环经济有助于提高资源能源利用效率，从源头上实现经济发展与碳排放、污染物排放脱钩，在我国碳达峰碳中和“1+N”政策体系中具有重要地位。
7、结合生态治理，发展碳汇产业
生态与碳汇产业是城市实现“双碳”目标的重要支撑。重化工城市可以结合生态修复，大力发展碳汇产业。例如：唐山市将过去的煤矿塌陷区成功打造为南湖生态旅游区，完全可以在此基础上，进一步发展碳汇产业。
8、大力推进城市间“碳抵消”机制
一些重化工城市完全依靠条件实现“双碳”目标存在不小的困难，为此应当放宽视野，积极与其他碳汇及可再生能源资源城市进行“碳减排”合作，通过城市之间的经济技术合作，推进城市间的“碳抵消”机制，这样既可以减轻重化工类型城市碳减排压力，也能够带动其他城市的经济发展，实现合作多赢。
