首頁(yè) > 行業(yè)資訊

建立可行的減碳路徑,重視技術(shù)創(chuàng)新作用

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2022-03-29 19:02:38
熱度:

建立可行的減碳路徑,重視技術(shù)創(chuàng)新作用摘要:對(duì)于中國(guó)而言,無(wú)論是世界最大的減碳任務(wù)量,或是當(dāng)前仍以傳統(tǒng)化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情況,都要求我們必須加大技術(shù)創(chuàng)新力度,應(yīng)用和推廣科研

摘要:對(duì)于中國(guó)而言,無(wú)論是世界最大的減碳任務(wù)量,或是當(dāng)前仍以傳統(tǒng)化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情況,都要求我們必須加大技術(shù)創(chuàng)新力度,應(yīng)用和推廣科研成果,并在保持經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的前提下,實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的低碳轉(zhuǎn)型。

文/李雷

根據(jù)歐盟氣候監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)哥白尼氣候變化服務(wù)局發(fā)布的報(bào)告,過(guò)去七年是全球自1850年有記錄以來(lái)最熱的一段時(shí)期。雖然受新冠肺炎疫情影響2020年全球碳排放量有所下降,但在去年隨著各行各業(yè)的復(fù)蘇,全球溫室氣體排放量出現(xiàn)反彈,預(yù)計(jì)反彈的速度幾乎與全球經(jīng)濟(jì)恢復(fù)增長(zhǎng)的速度并駕齊驅(qū)。

隨著時(shí)間的推移,降低全球碳排放量的任務(wù)更加艱巨。越來(lái)越多的國(guó)家正積極加入到實(shí)現(xiàn)碳排放與吸收總量平衡,即“碳中和”的行動(dòng)中來(lái)。

歐盟在2019年發(fā)布“綠色新政”,并在去年3月通過(guò)“碳邊界調(diào)節(jié)機(jī)制”議案,將碳稅機(jī)制納入歐盟法律,美國(guó)在重返《巴黎協(xié)定》后提出了新的減排目標(biāo),計(jì)劃在2030年溫室氣體排放量較2005年降低50%-52%;沙特也提出將在2060年之前實(shí)現(xiàn)“碳中和”,并計(jì)劃實(shí)施60多項(xiàng)舉措,包括開(kāi)發(fā)可再生能源、碳捕獲利用和儲(chǔ)存、直接空氣捕獲、氫和低碳燃料等多個(gè)項(xiàng)目以幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

中國(guó)本就是典型的“富煤、貧油、少氣”國(guó)家。后又因?yàn)?001年加入WTO以來(lái)深度參與國(guó)際分工,經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,造成了碳排放量的高速增長(zhǎng)。如今,中國(guó)已成為全球碳排放量最高的國(guó)家,約為全球總量的30%。

2020年9月22日,中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)‘碳中和’”,向世界遞交了中國(guó)的減排承諾,并隨后出臺(tái)了許多支持性舉措和政策,在這嶄新的領(lǐng)域做出積極的努力與嘗試。

一年后,中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),對(duì)單位GDP能耗、單位GDP二氧化碳排放、非化石能源消費(fèi)比重、森林覆蓋率、森林蓄積量和風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量等方面提出了具體目標(biāo)。

眼下,一場(chǎng)全球能源革命和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式革命正在展開(kāi)。對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō),現(xiàn)在至2030年是低碳轉(zhuǎn)型的重要蓄力期,同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和發(fā)展的爬坡期。在此背景下,如何實(shí)現(xiàn)減排不減能源安全、減排不減經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),是中國(guó)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

可行的“碳中和”實(shí)現(xiàn)路徑

中國(guó)這個(gè)擁有14億人口的經(jīng)濟(jì)大國(guó)必須要比歐美發(fā)達(dá)國(guó)家少花上幾十年時(shí)間完成“碳中和”任務(wù);這意味著,中國(guó)要克服能源消費(fèi)增長(zhǎng)與節(jié)能減排的雙重壓力,提高效率、降低能耗、改善結(jié)構(gòu),同時(shí)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、社會(huì)轉(zhuǎn)型和能源轉(zhuǎn)型。

根據(jù)中國(guó)碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)CEADs的數(shù)據(jù),碳排放量最多的行業(yè)有電力及蒸汽、熱水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè),非金屬礦產(chǎn)業(yè)和運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ),郵電服務(wù)業(yè),這四個(gè)行業(yè)約占總排放量的85%(2019年)。此外,必須看到的是,制造業(yè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主力,且實(shí)業(yè)立國(guó),制造業(yè)的占比有必要維持一個(gè)穩(wěn)定的、足以支撐國(guó)家經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)的體量;但制造業(yè)一方面是碳排放的大戶,中國(guó)制造業(yè)的消費(fèi)量遠(yuǎn)大于農(nóng)業(yè)、生活等行業(yè)的能源消費(fèi)量;而另一方面,制造業(yè)也可以是碳減排重要的技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)。

中國(guó)若想有效實(shí)現(xiàn)其碳減排目標(biāo),必須要在建立低碳體系的同時(shí),兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和質(zhì)量;此外我們也應(yīng)意識(shí)到,在當(dāng)前我國(guó)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與能源結(jié)構(gòu)約束的情況下,若現(xiàn)在就要在3年-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)大幅碳減排,就要通過(guò)壓縮碳排放部門生產(chǎn)規(guī)模,從而影響實(shí)體經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并付出巨大經(jīng)濟(jì)代價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在長(zhǎng)期與短期之間、部門之間、城鄉(xiāng)之間,我們亟須找到平衡點(diǎn)。

我們面臨的首要挑戰(zhàn),是如何做好頂層設(shè)計(jì),特別是建立一個(gè)更加清晰化、透明化、起統(tǒng)領(lǐng)作用的總量指標(biāo)體系,以便后續(xù)分解出微觀目標(biāo),指導(dǎo)各地區(qū)與各部門開(kāi)展可度量、可核算、可考核、可相互平衡的任務(wù)。我們須立足當(dāng)前國(guó)情,結(jié)合具體社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、體制環(huán)境,科學(xué)制定平衡的時(shí)間表、路線圖、施工圖,引導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

各行各業(yè)亦需要打破行業(yè)壁壘,秉持系統(tǒng)性和全局性思維,實(shí)現(xiàn)政府、企業(yè)、協(xié)會(huì)間的積極協(xié)作。要加強(qiáng)全社會(huì)的良性互動(dòng),加強(qiáng)國(guó)際合作,共同提高能源利用效率、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、助力全產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型,并做好各個(gè)領(lǐng)域減碳的長(zhǎng)期規(guī)劃、推進(jìn)低碳產(chǎn)品認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)、增加生態(tài)碳匯。

從長(zhǎng)期來(lái)看,技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)與能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化是碳減排的主要途徑?!疤贾泻汀辈粌H是能源革命,也是一場(chǎng)技術(shù)革命。我們應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注技術(shù)突破,關(guān)注新技術(shù)給各行各業(yè)帶來(lái)的新變化。

對(duì)于中國(guó)而言,無(wú)論是世界最大的減碳任務(wù)量,或是當(dāng)前仍以傳統(tǒng)化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)情況,都要求我們必須加大技術(shù)創(chuàng)新力度,應(yīng)用和推廣科研成果,并在保持經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的前提下,實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的低碳轉(zhuǎn)型。

電力熱力生產(chǎn)領(lǐng)域需要提高化石能源利用效率,提高非化石能源占比,推廣可以增強(qiáng)穩(wěn)定性的智能電網(wǎng)技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)、生物質(zhì)能供暖技術(shù)、工業(yè)余熱回收利用技術(shù)等;工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域需要推廣使用工業(yè)深度脫碳的原料替代技術(shù)、高品位熱源替代技術(shù)等,這對(duì)于鋼鐵、水泥、化工等受成本所困而減碳轉(zhuǎn)型艱難的行業(yè)尤其重要;交通運(yùn)輸領(lǐng)域,需要加強(qiáng)道路交通領(lǐng)域的先進(jìn)電池技術(shù)、船用燃料替代技術(shù)等的發(fā)展和應(yīng)用;建筑領(lǐng)域,則要在材料生產(chǎn)與運(yùn)輸、設(shè)計(jì)與建造、使用和維護(hù)的全生命周期完成減排工作,包括改變采暖方式、使用環(huán)保材料、使用節(jié)能電器等各個(gè)環(huán)節(jié)。

CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage,即碳捕集、利用與封存技術(shù))將會(huì)是實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的最重要技術(shù)之一,并且已經(jīng)受到世界各國(guó)的高度重視,被認(rèn)為是“碳中和”的最后一公里。CCUS目前還存在投入和維護(hù)成本巨大、安全性技術(shù)不成熟等難題。但根據(jù)國(guó)際能源署的預(yù)測(cè),隨著技術(shù)的不斷成熟,到2050年CCUS將貢獻(xiàn)約14%的二氧化碳減排量。美國(guó)在該領(lǐng)域較為領(lǐng)先,中國(guó)也在不斷嘗試推廣CCUS,目前在電力、化工、水泥、鋼鐵等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了小規(guī)模應(yīng)用。

此外,大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等數(shù)字技術(shù)也在助力“碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)可以讓工業(yè)企業(yè)提高能源使用效率,幫助政府完成減污降碳的協(xié)同管理,幫助消費(fèi)端減少碳排放,構(gòu)建智能化、實(shí)時(shí)化、協(xié)作化的綠色生態(tài)系統(tǒng)。

化工領(lǐng)域?qū)?span>低碳技術(shù)的貢獻(xiàn)

化學(xué)工業(yè)被稱為“工業(yè)中的工業(yè)”,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè),門類繁多、工藝復(fù)雜、產(chǎn)品覆蓋面廣,與各領(lǐng)域的研發(fā)生產(chǎn)以及人們的衣食住行息息相關(guān)。也因此,雖然化工領(lǐng)域的排放量要遠(yuǎn)低于電力、鋼鐵等行業(yè),但產(chǎn)品繁多,排放邊界復(fù)雜,且部分部門仍有高耗能的歷史積累問(wèn)題,整體而言減碳?jí)毫^大。

事實(shí)上,對(duì)于減碳這件事,化工已經(jīng)實(shí)踐了二十多年?;?duì)于碳的處理和使用,并不只是大家知道的做成汽水、干冰等產(chǎn)品那么簡(jiǎn)單。我們的技術(shù)早已涉及碳排放價(jià)值鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié),包括化石能源的燃燒、化石原料的使用,再到之后的碳捕捉、回收、儲(chǔ)藏和循環(huán)等,例如聚合物的閉環(huán)循環(huán)、解聚、化學(xué)回收、生物基化學(xué)品生產(chǎn)等。

基于此,化工行業(yè)應(yīng)該在“雙碳”目標(biāo)下充當(dāng)旗手,充分挖掘化學(xué)工業(yè)的潛力,為各行各業(yè)打造更好的技術(shù)解決方案,尤其是引領(lǐng)制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,首先,應(yīng)在原料端提高化石資源作為原料和燃料的使用效率。對(duì)中國(guó)而言,尤其要提高煤炭利用率。通過(guò)可循環(huán)的方式生產(chǎn)上游化工原材料,例如使用生物基材料,或者提供更加低碳、綠色、輕便的原材料和零部件,降低產(chǎn)品使用污染和能耗。

其次,在過(guò)程端,積極助力可再生能源電力的生產(chǎn)、輸送和消納,為制造企業(yè)提供低能耗材料、打造低碳裝備并探索可再生能源電力的創(chuàng)新利用方式;上游的化工原材料企業(yè)則可以依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)與下游企業(yè)共同攜手,提供跨產(chǎn)業(yè)鏈的綜合低碳解決方案。

最后,在產(chǎn)品端和回收端,更深入地做好塑料、電池、紙張、工業(yè)廢氣等的回收工作,進(jìn)行再使用、再利用,如運(yùn)用碳捕集技術(shù)回收利用二氧化碳,并將其重新制成甲醇、有機(jī)酸、阿司匹林、溶劑、洗滌劑等產(chǎn)品。

沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC)一直以行業(yè)先鋒的姿態(tài)引領(lǐng)可持續(xù)發(fā)展大潮,攜手各界伙伴共同致力于減少整個(gè)價(jià)值鏈的碳排放。2021年,我們明確了實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo)所需的關(guān)鍵投資和技術(shù),并將路線圖的基調(diào)定為:提高可靠性、可再生能源使用、資產(chǎn)電氣化、低碳?xì)錃饫靡约疤疾都?。在中?guó),我們也進(jìn)一步聚焦材料創(chuàng)新和應(yīng)用開(kāi)發(fā),以定制化解決方案助力廣大客戶在5G通信、電動(dòng)汽車、光伏發(fā)電、化學(xué)及物理回收等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域有效應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

我們對(duì)英國(guó)提賽德石化工廠的投資改造就是一大典型案例,其預(yù)計(jì)將減少該廠60%的碳排放;在下一階段,基于相關(guān)碳中和可行性研究,我們計(jì)劃以氫氣取代傳統(tǒng)燃料,實(shí)現(xiàn)超99%的減排。我們與行業(yè)伙伴巴斯夫和林德合作,在開(kāi)發(fā)電熱蒸汽裂解裝置方面也取得了突破性的進(jìn)展。此外,我們還與世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)合作,攜手十家同業(yè)伙伴力爭(zhēng)在2023年之前將低碳排放技術(shù)協(xié)作創(chuàng)新(LCET)倡議發(fā)展為一個(gè)獨(dú)立實(shí)體組織。

從全球發(fā)展范疇來(lái)看,有必要從“減碳”引申到更廣泛的可持續(xù)發(fā)展視角,即如何切實(shí)地讓塑料在循環(huán)經(jīng)濟(jì)中循環(huán)起來(lái)。我們?cè)谒芰蠌U棄物回收方面擁有獨(dú)創(chuàng)技術(shù),將難以通過(guò)傳統(tǒng)回收方式處理的消費(fèi)后混合塑料分解為“熱裂解油”,并以此為原料生產(chǎn)高性能且經(jīng)國(guó)際可持續(xù)發(fā)展與碳認(rèn)證(ISCC)認(rèn)證的循環(huán)聚合物。

減碳并非一蹴而就,其間需要系統(tǒng)性、長(zhǎng)期性的規(guī)劃與變革,磨刀不誤砍柴工。因此,我們呼吁與政府、產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、信息技術(shù)企業(yè)共同打造和試點(diǎn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生態(tài),制定氣候目標(biāo)和實(shí)施方案相結(jié)合的政策框架,構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等技術(shù)的化工數(shù)字平臺(tái);也期待價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)能夠攜手,直面資金、技術(shù)和人才等發(fā)展領(lǐng)域的客觀瓶頸,一起為降低碳排放、提高環(huán)境和健康標(biāo)準(zhǔn)努力,共同推進(jìn)打造安全透明的化工產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈,最終在相關(guān)要素之間找到低碳、可持續(xù)的平衡。

(作者為沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司副總裁兼北亞區(qū)總裁)

image.png

SABIC副總裁兼北亞區(qū)總裁李雷