低碳經濟與設備工程和企業(yè)發(fā)展

趙維印

（北京設備管理協會，北京 100010）

近年來，“實行節(jié)能減排、發(fā)展低碳經濟”已成為世界各國政府和人民的強烈呼聲。特別是2009年9月在聯合國總部召開的氣候變化峰會和12月在哥本哈根召開的聯合國氣候變化大會，更是在政治、經濟、技術、生活各領域，聚焦了人們的目光。我國政府態(tài)度積極、負責，提出減排承諾：爭取到2020年單位GDP的CO2排放量比2005年下降40%~45%。對此，全國各行業(yè)、各單位以及全國人民（包括設備工作者） 都應積極行動起來，為發(fā)展低碳經濟和低碳社會而努力奮斗。

一、低碳經濟的內涵和推行低碳經濟的必要性

1.低碳經濟的內涵

當人類社會進入19世紀，歐美一些國家先后實現了產業(yè)革命，特別是蒸汽機以及后來的發(fā)電機、電動機的發(fā)明和應用，使得煤炭和石油等化石燃料大量消耗，CO2大量排入大氣，破壞了大氣成分的平衡?！暗吞肌笔侵覆扇「鞣N措施，降低地球大氣中過多的CO2含量。

目前，對低碳經濟的認識與表述還缺乏權威的說法。一般可以概括為以下四層意思：它是一種發(fā)展社會經濟的模式；指社會經濟體系的構建和發(fā)展能夠實現低碳排放；對不同國家所處經濟發(fā)展水平，低碳排放的標準是不一致的；經過共同努力，最終實現全球統(tǒng)一的低碳排放的經濟體系。

具體地講，低碳經濟就是以低能耗、低污染、低排放為特征的經濟發(fā)展模式，其實質是能源的高效利用和清潔能源的開發(fā)，其核心是能源技術和減排技術的創(chuàng)新、產業(yè)結構和制度的創(chuàng)新，以及人類生存發(fā)展理念的根本性轉變。

實現低碳經濟是人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。它與之前倡導和推行的集約經濟、循環(huán)經濟，包括4R（減量化、再利用、再循環(huán)、再制造） 模式，都是一致和相互關聯的。

2.溫室效應威脅人類和其他生物生存

近年來全球生態(tài)環(huán)境嚴重惡化，多種自然災害頻發(fā)，引發(fā)更多人對氣候變化問題的關心與研究。聯合國政府間氣候變化專門委員會 （IPCC） 先后于1990年、1995年、2001年和2007年四次發(fā)表關于地球氣候評估報告，指出大氣層CO2濃度快速增高、環(huán)境溫度不斷上升。該委員會主席帕喬里指出，如果不采取有效措施，到2100年全球氣溫將上升6.4℃，會引發(fā)毀滅性災難。

一些科學家相信，全球溫室氣體排放必須在21世紀中葉削減1/2，才能防止冰川融化、洪水泛濫、大面積土地干旱和海平面上升等災難性后果。所以，推行低碳經濟和新的生活方式，是世界各國人民迫在眉睫的使命。

二、實現低碳經濟的主要途徑

實現低碳經濟的方法與措施主要包括以下兩個方面。它涵蓋了科研開發(fā)、企業(yè)生產，同時也與設備工程密切相關。

1.降低資源消耗

（1） 節(jié)電是降低CO2排放的主要手段

國民經濟的發(fā)展和各種產品的制造以及居民日益提高的生活水平，均需大量電能供應與支撐。目前，我國發(fā)電裝機的75%還是依賴燃煤，因此CO2的排放量居高不下，占到全球排放量的22%。很明顯，節(jié)電對于減排有立竿見影的效果。

對于工業(yè)企業(yè)，特別是企業(yè)的設備動力部門要有針對性地采取節(jié)電措施。

①選購節(jié)電型設備。企業(yè)要跟蹤國家有關部門定期發(fā)布的“耗能高淘汰產品目錄”和“節(jié)能產品推薦目錄”，適時進行設備更新。2009年11月，國家發(fā)展改革委在深圳召開“稀土永磁無鐵芯電動機推廣現場會”。據悉，該產品取得高效節(jié)電重大突破。此外，開關磁阻電動機其運行調速和節(jié)電效果均十分明顯。

②減少設備運行阻力。采用優(yōu)質潤滑劑或添加劑，降低摩擦系數，改善潤滑效果。對設備的安裝要調整精確，保證傳動系統(tǒng)聯接零件的對中性；使導軌、齒輪、軸承等零件間隙適當。這些都能降低阻力，減少耗電。

③降低能源浪費。在企業(yè)中，浪費能源的地方是很多的，要仔細查找，認真治理。如一些工廠的風機、水泵運行方式落后，實行恒定輸出模式，造成的浪費是很大的。對此應選用變頻裝置和送量反饋系統(tǒng)，實現自動調速供應適量風量和水量。

不少工廠以壓縮空氣為二次動能。在整個輸送系統(tǒng)中有不少泄漏點。據有關單位估算，平均泄漏量達20%以上。據專業(yè)部門測定，全國工業(yè)空壓機耗電量約占工業(yè)總耗電量的6%，這樣，浪費的電量竟高達400億kW·h。

④依靠社會技術力量進行節(jié)能改造。專業(yè)技術單位為企業(yè)進行節(jié)電改造的服務方式有很多，其中一種叫“合同能源管理（EMC）”。服務單位 （乙方） 承擔的工作有：負責為企業(yè)（甲方） 設備運行耗電進行測評；提出技術改造方案；支付改造資金，包括購置改造所需的裝置。完成改造后，乙方在合同期 （一般為2~3年） 內獲得節(jié)電效益的80%~90%。合同期結束后，節(jié)電效益和乙方投資的改造成果（包括購置的設施） 全部歸甲方所有。這樣的節(jié)電改造雙方獲利，而對甲方而言是“零投入”和“零風險”。

此外，還有“電力需求側管理（DSM）”服務方式，同樣可以使企業(yè)節(jié)電。

（2） 關于節(jié)煤和節(jié)材

①節(jié)煤。企業(yè)的各式鍋爐，如能在運行中節(jié)約煤炭和燃油，自然會少排CO2。常用的節(jié)煤方法有：選用熱效率高的新型鍋爐；應用微機控制鍋爐運行要素（供煤、水、風等），實現智能型燃煤；采用高溫低氧燃燒技術 （HTAC）等新塑技術，其熱效率≥90%；安裝疏水閥，節(jié)約蒸汽。

此外，近年來應用較廣的熱泵技術值得關注。電動熱泵和吸收式熱泵可以把低溫（30~50℃） 熱能，提高到100~250℃。這種技術的節(jié)能減排效果顯著。如北京奧運村再生水熱泵冷暖熱源工程，利用熱泵技術為41萬m2建筑提供熱水、暖氣和空調制冷等服務，每年可節(jié)約標煤8 000t，減排有害氣體350t和粉塵80t。

②降低各種原材料消耗間接減排CO2。這在設備工程領域是大有可為，首先是優(yōu)化設備設計與制造水平，盡量在零件加工過程中減少材料消耗；再者保證零件制造精度和熱處理性能，使之延長零件使用壽命，減少備件耗用。

對于失效的設備零件應盡可能用修復（再制造） 的方法，恢復其原有精度與性能得以再利用。設備（零件） 再制造有著突出的優(yōu)越性，與新件相比，節(jié)約原材料70%、節(jié)約能源60%，所以可以降低成本50%。近年來，再制造工程受到國家的重視，它被列入國家經濟發(fā)展規(guī)劃；在《循環(huán)經濟促進法》 中也有明確要求。2010年4月，國家發(fā)展改革委表示將編制《再制造產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 以及相關配套政策。再制造工程的發(fā)展必將有力促進低碳經濟的進程。

2.開發(fā)利用新能源

所謂新能源，是指在清潔能源和可再生能源中，迄今尚未取得到大規(guī)模開發(fā)與利用的能源，主要包括太陽能、風能和生物質能等，也有人把核能包括在內。這些能源的開發(fā)與利用，可以大大降低大氣中CO2的濃度。

（1） 太陽能

太陽能來源于太陽內部氫核聚變反應產生的輻射能量，包括光能和熱能等。太陽每年投放到地球表面的能量相當于130萬億t標準煤的發(fā)熱量，是一種寶貴的清潔能源，應充分利用。人們利用太陽能的一種主要方式，是利用它轉化的電能。太陽能發(fā)電主要有兩種形式，即光發(fā)電和熱發(fā)電。

目前，世界多數國家著力開發(fā)光發(fā)電，即光伏（PV）效應。現代技術能使太陽能電池的轉化率達到10%~40%，一般在25%左右?，F有的民用光伏技術，在光照強度為100%時，1m2的太陽輻照度可以產生0.5kW·h/h的電。

中國的光伏產業(yè)發(fā)展很快。目前，中國已是全球最大的太陽能電池板生產國，光伏產品的國產化率已超過50%。但由于建設成本較高，約為8 000元/kW，限制了其發(fā)展。不過，國家決心加大研發(fā)投入，努力降低成本。據國家發(fā)展改革委的規(guī)劃，預計到2020年，我國的光伏發(fā)電將達到0.18億kW。

（2） 風能

從本質上講，風能是太陽能的一種表現形式。據估算，地球吸收太陽能約有1%~3%轉化為風能。

人類利用風能由來已久。1888年，美國克里夫州建造了第一座風力發(fā)電站。1931年，蘇聯在雅爾塔建造了現代化發(fā)電站，最大單機功率只有100kW。近年來，丹麥成為利用風力進行商業(yè)發(fā)電的先驅，已生產占全球1/2的風電裝置?，F在丹麥西部Thisted市海岸30km處修建全球最大的風電站群，擁有風機91座?，F在，丹麥是全球第一個風電占電力供應20%的國家，計劃到2020年占50%，到2050年占85%，完全擺脫對化石燃料的依賴。

近年來，國家加大風能開發(fā)的力度，2004年全國生產風電機組的企業(yè)只有六家，到2009年已超過70家，風電機組的國產化率已超過80%。據資料顯示，2008年全世界風電總裝機容量為1.2億kW，中國為1 221萬kW，占10%，居世界第四位。

（ 3） 核能

現在談核能，就是指重原子核（例如U-235或Pu-239）裂變時釋放出的能量。1kgU-235產生的能量約相當2 500t優(yōu)質煤燃燒時產生的能量。

核能在工業(yè)發(fā)達國家開發(fā)應用較早，技術也比較先進。按核電站數量排名，美國第一，法國第二，日本和俄羅斯排在其后，其中法國核電占電力供應總量的8%。目前，全球核電平均利用率為17%，我國僅為2%。據世界核工業(yè)聯合會披露，到2050年，核電平均利用率將提高到35%。

2003年，我國提出積極發(fā)展核電的方針。2007年國家批準的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》 提出，到2020年沿海13個核電站的裝機容量將達到4 000萬kW，在建1 800kW。最近，有關部門透露擬將裝機容量提至7 000~8 000萬kW。這樣核電比例將達到4%~6%。我國不僅在核電站數量上突飛猛進，在技術上也在迎頭趕上。最近，先后從法國和美國引進第三代壓水堆EPR和AP1000技術。同時我國自主研發(fā)的第三代技術CAP1400和CAP1700也將在全國推廣。

（4） 生物質能

生物質能是一種可再生能源，主要是利用某些植物的莖、根和種子以及少量動物糞便制取，主要品種為甲醇、乙醇和甲烷等。我國在生物質能開發(fā)方面采取謹慎的態(tài)度，僅開展了小規(guī)模的研究和試驗。

綜上所述，多種清潔能源和可再生能源的開發(fā)利用，將逐步替代化石燃料，到21世紀中葉必能實現低碳的目標。

三、企業(yè)經營要適應低碳經濟發(fā)展戰(zhàn)略

推行低碳經濟，構建低碳社會是整個國家的各行各業(yè)和所有人民，乃至全人類都有為之長期奮斗的目標。作為工業(yè)企業(yè)，當然也身在其中。它的經營發(fā)展必須適應低碳經濟的規(guī)劃與目標。

1.認清形勢，承擔社會責任

毋庸置疑，在整個社會中工業(yè)企業(yè)相比事業(yè)單位、機關團體和居民，在能源消耗和環(huán)境污染等方面都是占有很大比重的。據統(tǒng)計，全國工業(yè)能耗占全社會能耗的70%以上。因此，在當前應在氣候變化的問題上，工業(yè)企業(yè)有義務率先實現節(jié)能減排。企業(yè)不僅要出產品、要盈利，更要承擔保護環(huán)境的社會責任。

在工廠中，耗能和污染的源頭主要是各類設備，尤其是各種爐窯、反應釜以及大型、重型機床和裝配生產線。企業(yè)設備管理部門要加強技術改造和環(huán)保治理，使之達到節(jié)能減排的目標。

2.積極進行企業(yè)結構和經營方向的調整

不少企業(yè)特別是國有企業(yè)在長期計劃經濟體制下運營，不僅企業(yè)結構和經營思想陳舊，還存在粗放經營和大手大腳浪費現象。在新形勢下一定要把企業(yè)經營納入集約經濟、循環(huán)經濟和低碳經濟的軌道。要注意資源綜合利用，處處精打細算。

要把企業(yè)的經營方向和產品開發(fā)轉向“三低” （低消耗、低污染、低排放） 的方向，在新的市場分配當中占據自己位置與份額。如原來經營燃氣器具的民企“新奧能源公司”快速轉型，開發(fā)光伏產品，并迅速打入國際市場，在新形勢下取得新發(fā)展。同時，他們開發(fā)的“生物柴油”項目（利用油藻吸收CO2，生成生物柴油，還排出O2） 已列入863計劃而得到國家支持。

3.熟悉新事故，應對新政策

隨著“低碳經濟”口號的唱響，一些有關“低碳”的新名詞、術語和一些新政策、法規(guī)也陸續(xù)出臺。對此，企業(yè)也應熟悉、實踐，并加以利用。

（1） 碳足跡

對企業(yè)來講，是指其全部經營活動以及員工生活等全部行動中，所產生的CO2的排放過程與數量。為了掌握這些情況，就要安排跟蹤與統(tǒng)計。如加工一個齒輪，就應從原材料購進、毛坯成型、切削加工、熱處理、精加工等各道工序入手，累計其能耗并折算成排碳，以便采取對策。

（2） 碳中和

人們生產或生活不可避免要排放CO2。為了不使大氣中的CO2濃度升高，可以采取抵消 （中和） 的辦法。如植樹。樹木在生長過程中吸收CO2，可以抵消CO2排放。據測算，1公頃森林1天能吸收1tCO2，可以中和970人呼吸排出的CO2；又如英國匯豐銀行是通過貸款給企業(yè)發(fā)展風電，來中和銀行活動產生的CO2。

（ 3） 碳匯

泛指從空氣中消除CO2的過程、活動與機制，植樹造林就是形式之一。如北京市2010年3月1日新實施了《綠化條例》，規(guī)定公民的植樹義務，每人每年植樹3~5株。對于沒有能力和時間的單位和個人，可以通過購買碳匯的方式履行義務。個人買60元碳匯可以折算植了3株樹。

（ 4） 碳稅

從本質上講就是一種環(huán)境污染稅，即對企業(yè)生產中耗能或產生CO2征收的一定稅金。征收碳稅會增加企業(yè)生產成本，但對減排有利，其效果可達20%。

世界上許多國家已開征低碳稅，其中瑞典稅率最高，為0.08歐元/kgCO2。其溫室氣體排放控制在低于1990年37%的水平。我國正在研究碳稅征收工作。據專家建議碳稅僅占煤價的3%左右。我國準備征收碳稅，一方面是為了促進減排，并把一部分稅金用于補貼給采取環(huán)保技術的企業(yè)；另一方面是為了應對國際策略。美國準備出臺《碳關稅法》，要對進口產品制造過程中CO2排量高于美國同行業(yè)排碳量的產品征收碳關稅，預計將涉及85%的進口產品。

（5） 碳交易

根據《京都議定書》 的條款和聯合國有關規(guī)定：對發(fā)達國家大型企業(yè)達不到減排目標時，允許向發(fā)展中國家購買減排指標，以沖減他們排放量的一種交易行為。發(fā)展中國家的減排指標是根據發(fā)展中國家申報的“清潔發(fā)展機制（CDM）”項目，由聯合國有關部門審定批準后核發(fā)的。目前，中國是CDM項目審批最多的國家（680個），占34.75%，也是全球累計簽發(fā)“CO2當量 （CER）”約3.58億t最多的國家，約占簽發(fā)總量的47.78%。

碳交易在中國還是新生事物，交易所少，交易規(guī)則還不完善。雖然中國擁有大量排碳指標，可供交易，但是沒有市場定價權。此外，碳交易市場還衍生出許多金融產品：碳貸款、碳基金、碳保險、碳證券等。對此，企業(yè)都應了解它、利用它。

綜上所述，低碳經濟既是個重要議題，又是個有待深入研究和逐步落實的新任務，它既是國家的大政方針，又關系著老百姓的起居生活。對這樣影響人類可持續(xù)發(fā)展的大問題，應持有科學的態(tài)度，既要積極應對，又要妥善處理。不能一哄而上，趕時髦、走過場，而是要有規(guī)劃地細致做工作，要真正取得節(jié)能減排的實際效果。