工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的思考

林育錦，王宇佳

（中海環(huán)境科技（上海）股份有限公司，上海 200135）

2020年9月，習(xí)近平總書記在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上首次提出中國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)：力爭(zhēng)2030年前碳達(dá)峰，2060年前碳中和。該“3060”目標(biāo)在隨后的重要會(huì)議講話中也被多次提及，成為了國(guó)家的重大戰(zhàn)略需求。2021年是“十四五”的開局年，為全面推進(jìn)我國(guó)雙碳工作，各種政策措施不斷出臺(tái)，明確了各個(gè)地區(qū)、領(lǐng)域、行業(yè)的達(dá)峰目標(biāo)和工作計(jì)劃。同時(shí)相關(guān)部門將實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和等黨中央的重大決策部署納入中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察范圍中，并開展考核評(píng)估督導(dǎo)工作。

全球碳排放量組織發(fā)布的年度報(bào)告稱，2020年全球二氧化碳排放量達(dá)到375億噸。就目前情況來看，中國(guó)仍然被認(rèn)為是世界二氧化碳排放大國(guó)，預(yù)測(cè)未來中國(guó)二氧化碳排放量的峰值將會(huì)達(dá)到108億噸左右[1]。中國(guó)從碳達(dá)峰開始到實(shí)現(xiàn)碳中和僅有30年，比歐盟等其他國(guó)家和地區(qū)計(jì)劃用時(shí)短得多。且我國(guó)作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放量仍高度耦合，實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)艱巨且時(shí)間緊迫。

我國(guó)工業(yè)企業(yè)碳排放量約占總碳排放量的70%以上。從碳排放占比來看，工業(yè)能源生產(chǎn)碳排放占能源活動(dòng)碳排放的47%左右。在工業(yè)能源消費(fèi)端，如鋼鐵、交通、石化、化工等行業(yè)排放的二氧化碳，占能源活動(dòng)碳排放的53%左右。工業(yè)企業(yè)碳達(dá)峰的實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)2030年實(shí)現(xiàn)整體碳達(dá)峰具有戰(zhàn)略意義，因此，工業(yè)企業(yè)更要扎實(shí)做好雙碳研究，制定合理的發(fā)展規(guī)劃，確保碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 工業(yè)企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)前，我國(guó)碳達(dá)峰碳中和仍面臨著減排基數(shù)大、目標(biāo)時(shí)間緊等問題。雖然國(guó)家部委和地方政府已相繼發(fā)布政策，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)提供支持，但對(duì)工業(yè)企業(yè)來說，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不同產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程對(duì)生態(tài)環(huán)境具有不同的影響，二氧化碳排放量也有很大差異。據(jù)悉，到目前為止，部分重點(diǎn)領(lǐng)域以及重點(diǎn)行業(yè)已編制完成了碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案，明確了其達(dá)峰目標(biāo)及具體任務(wù)推進(jìn)措施。隨著政策的不斷推出、雙碳目標(biāo)的不斷明確，部分企業(yè)碳達(dá)峰行動(dòng)已經(jīng)開始，但對(duì)于目前處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源結(jié)構(gòu)不合理和傳統(tǒng)的粗放型增長(zhǎng)模式、能耗高的工業(yè)企業(yè)，適應(yīng)期會(huì)比較短，減排的要求會(huì)更為迫切。因此，工業(yè)企業(yè)若想要跟上綠色發(fā)展步伐，既要控排放，又要保增長(zhǎng)，就需要為未來自身發(fā)展謀篇布局，盡早開展相應(yīng)工作。

2 實(shí)施路徑

2.1 制定碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案

目前，電力、交通、石油、化工等24個(gè)重點(diǎn)行業(yè)已編制完成碳達(dá)峰降碳行動(dòng)實(shí)施方案，明確了工業(yè)降碳實(shí)施路徑，也相繼開展了降碳重大工程示范工作，這一舉措對(duì)各行業(yè)落實(shí)碳達(dá)峰任務(wù)起了推進(jìn)作用。首先，企業(yè)要提高站位，增強(qiáng)對(duì)碳減排碳達(dá)峰工作的認(rèn)知，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)謀篇布局，根據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展需要，編制碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案。行動(dòng)方案內(nèi)容應(yīng)包括：方案背景、目標(biāo)指標(biāo)、實(shí)施路徑、組織保障等。此外，在制定方案時(shí)，要結(jié)合企業(yè)碳排放核算工作，科學(xué)合理設(shè)置減碳方案和目標(biāo)。目前重點(diǎn)碳排放單位可根據(jù)已有的核算方法、核算體系、報(bào)告指南開展碳排放核算工作。其他行業(yè)可參照?qǐng)?zhí)行，主動(dòng)開展碳排放核查，認(rèn)真梳理自身二氧化碳的排放現(xiàn)狀，必要時(shí)邀請(qǐng)第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)介入，對(duì)企業(yè)碳排放進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，挖掘企業(yè)減碳潛力，為企業(yè)開展雙碳工作提供前提條件。

2.2 開展節(jié)能減排工作

節(jié)能減排是目前我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)最重要、最經(jīng)濟(jì)的手段。新形勢(shì)下，能源消耗和浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及資源環(huán)境之間的矛盾日益凸顯。要充分認(rèn)識(shí)節(jié)能減排這一工作的重要性和緊迫性，以及其對(duì)解決能源問題的重要意義。企業(yè)可從以下幾個(gè)方面開展工作。

2.2.1 調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率

隨著低碳行動(dòng)和綠色制造工程的推出，能源結(jié)構(gòu)及利用也要朝著清潔、高效、低碳的方向良性發(fā)展。首先在能源生產(chǎn)減碳方面，對(duì)于目前化石能源使用量較大的企業(yè)，要采取有效措施提高化石能源的使用效率，積極探索利用非化石能源，逐漸實(shí)現(xiàn)清潔替代。目前我國(guó)正推進(jìn)利用光伏技術(shù)進(jìn)行降碳，與地?zé)帷⑸镔|(zhì)、核電等技術(shù)相比，其相對(duì)安全可靠、成本低、無(wú)需額外能量投入、能量回報(bào)比高?？梢岳霉I(yè)企業(yè)閑置房頂布設(shè)光伏發(fā)電站，研究顯示，每1 kW的光伏系統(tǒng)在全生命周期內(nèi)可減少二氧化碳排放量約為15.96 t[2]。中國(guó)石化提出積極開發(fā)光伏發(fā)電，規(guī)劃到2025年，將累計(jì)建成7 000座分布式光伏發(fā)電站點(diǎn)，預(yù)估年可減少碳排放約50萬(wàn)噸。其次，在能源消費(fèi)減碳部分，工業(yè)部門占據(jù)能源消費(fèi)的大頭，應(yīng)加速重構(gòu)能源消費(fèi)體系，優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，大力提升工業(yè)企業(yè)領(lǐng)域電氣化水平，鼓勵(lì)企業(yè)開展節(jié)能技術(shù)改造，提高能源自給率。研究預(yù)測(cè)，到2060年實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，終端電氣化率可達(dá)76%，其中工業(yè)部門電氣化水平將達(dá)到44%[3]。在此趨向下，電氣化成為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的重要手段。首先要積極推廣“能源改電”，通過將工業(yè)鍋爐、爐窯等用煤改為用電，有效推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)過程中的零碳排放，“十三五”期間通過工業(yè)“煤改電”,實(shí)施電氣化累計(jì)節(jié)約散燒煤1 796萬(wàn)噸、二氧化碳減排量為3 198萬(wàn)噸；其次改變生產(chǎn)方式，如我國(guó)鋼鐵行業(yè)主要以長(zhǎng)流程為主，工藝流程復(fù)雜、耗能高碳排放量大，短流程電氣化程度比長(zhǎng)流程高、能耗更低，可減少二氧化碳的排放。

2.2.2 積極開展技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)

積極開展技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)，不僅是國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的要求，也是企業(yè)面對(duì)碳達(dá)峰碳中和新形勢(shì)、新挑戰(zhàn)下實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的重要舉措。首先是加快落后技術(shù)和產(chǎn)能的淘汰。資源消耗大、利用效率低下的工業(yè)企業(yè)要按照國(guó)家和地方政策要求，采取積極有效措施調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，積極配合“散、亂、污”及“兩違”企業(yè)治理工作的開展，推進(jìn)節(jié)能減排政策措施的落實(shí)。此外，創(chuàng)新生產(chǎn)方式，提高工藝技術(shù)水平，改變落后的生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)致的能源利用效率低下等局面，提升工業(yè)產(chǎn)品的綠色高附加值，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低碳價(jià)值鏈的發(fā)展，提高技術(shù)水平。相關(guān)研究結(jié)果顯示，水泥企業(yè)高能效低氮預(yù)熱器、分解爐、燃燒器、節(jié)能料床粉磨技術(shù)等的使用，在單位產(chǎn)品熱耗、電耗方面，可降低約20%的碳排放。利用技術(shù)節(jié)能，即通過更新、淘汰落后設(shè)備，改造空調(diào)和照明系統(tǒng)，或?qū)τ酂?、余壓、可燃?xì)怏w的回收利用等方法，提高能效。如工業(yè)冷卻水泵在克服重力時(shí)所產(chǎn)生的無(wú)效功耗，可以通過集成技術(shù)措施如真空負(fù)壓回收、冷卻塔勢(shì)能回收或利用等，預(yù)計(jì)未來節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用比例可達(dá)到20%，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6.8萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量約18.36萬(wàn)噸[4]。

2.2.3 提高能源管理水平

開展企業(yè)能源管理工作，有利于企業(yè)節(jié)約能源和合理用能，也有利于企業(yè)完成國(guó)家的節(jié)能減碳指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)雙贏。因此，要盡快建立健全企業(yè)能源管理體系，在體系中，有效地開展一系列的能源管理活動(dòng)。例如通過設(shè)備檢測(cè)、組織能耗的計(jì)量與測(cè)試、質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)等科學(xué)技術(shù)手段對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行節(jié)能監(jiān)測(cè)，定量分析各個(gè)單位的能源綜合利用及設(shè)備情況。此外，利用智慧能源管理系統(tǒng)改善能源管理水平。智能能源管理系統(tǒng)主要基于物聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、整合、傳輸、分析和存儲(chǔ)，將采集到的數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)，幫助企業(yè)遠(yuǎn)程診斷、準(zhǔn)確了解設(shè)備和能源狀況，預(yù)測(cè)企業(yè)能耗趨勢(shì)，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平及節(jié)能潛力，從而有效控制碳排放，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化、精細(xì)化管理，從整體上提高企業(yè)能源管理水平，降低企業(yè)成本。此外，企業(yè)通過開展能源審計(jì)、能效評(píng)價(jià)、清潔生產(chǎn)審核等工作，挖掘能源費(fèi)用支出較大、能源利用效率偏低單元，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和能效提升。

2.3 鼓勵(lì)發(fā)展減碳技術(shù)

碳捕集、利用與封存（CCUS），即對(duì)生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進(jìn)行分解或提純后，將其投入到新的生產(chǎn)過程中進(jìn)行回收或封存。CCUS作為一項(xiàng)潛力巨大的減碳技術(shù)，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)低碳化發(fā)展的重要戰(zhàn)略技術(shù)之一，也是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)必不可少的[5]。對(duì)工業(yè)企業(yè)來說，實(shí)現(xiàn)二氧化碳回收利用，是貫徹節(jié)能減排及綠色發(fā)展理念的關(guān)鍵。要結(jié)合其特點(diǎn)，從工藝技術(shù)角度分析回收利用現(xiàn)狀和要求，高效分離、回收及固定二氧化碳，最后選擇渠道再利用，實(shí)現(xiàn)資源利用高效化。如在水泥生產(chǎn)過程中，大量中、低溫余熱未能得到充分利用，應(yīng)用碳捕集技術(shù)提高余熱回收效率，有助于水泥行業(yè)減少碳排放。譚雨亭[6]利用水泥窯余熱發(fā)電輔助MEA法二氧化碳捕集系統(tǒng)，對(duì)某5 000 t/d水泥生產(chǎn)線進(jìn)行了研究。該系統(tǒng)可分階段利用余熱，同時(shí)利用雙壓余熱發(fā)電系統(tǒng)的低壓蒸汽向系統(tǒng)再沸器供熱，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水泥廠余熱發(fā)電及二氧化碳捕獲，系統(tǒng)最大碳捕獲率可達(dá)到15%。而對(duì)使用二氧化碳作為原輔材料的行業(yè)來說，比如在化工生產(chǎn)中，可以選擇合適的技術(shù)來提高二氧化碳的回收率，這樣不僅可以轉(zhuǎn)化利用碳資源，節(jié)省生產(chǎn)成本，同時(shí)還可以減少二氧化碳的直接排放，減少其對(duì)環(huán)境的影響。

2.4 合理利用碳市場(chǎng)

隨著我國(guó)《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》的推出，排放權(quán)交易對(duì)減排效率的要求越來越迫切。碳排放權(quán)交易作為一種低成本減排手段，促進(jìn)碳減排和助力碳中和的價(jià)值已經(jīng)凸顯。為加速推進(jìn)全國(guó)統(tǒng)一的碳市場(chǎng)體系建設(shè)的進(jìn)程，鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)采取先行的方式進(jìn)行試點(diǎn)，開展碳市場(chǎng)建設(shè)，鼓勵(lì)各行業(yè)、各單位參與自愿減排交易。各排放主體可以通過碳市場(chǎng)獲得更多的排放配額和資源，合理進(jìn)行分配利用，進(jìn)而提高企業(yè)排放效率。因此，工業(yè)企業(yè)應(yīng)該關(guān)注碳排放交易市場(chǎng)，熟悉碳排放交易規(guī)則和程序，并根據(jù)發(fā)展需要及時(shí)做好碳配額交易。此外，未來國(guó)內(nèi)碳交易市場(chǎng)成熟后，碳排放交易也是一種長(zhǎng)遠(yuǎn)投資，為企業(yè)存儲(chǔ)了更大的發(fā)展空間。

2.5 推進(jìn)低碳數(shù)字化轉(zhuǎn)型

在我國(guó)，隨著綠色制造、雙碳等工作的不斷深入，工業(yè)企業(yè)勢(shì)必要進(jìn)行低碳數(shù)字化轉(zhuǎn)型。而工業(yè)企業(yè)單純依靠人為的管理經(jīng)驗(yàn)，不能適應(yīng)未來的發(fā)展趨勢(shì)，因此必然要實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、科學(xué)化管理，除了基于采集到的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控外，還需要科學(xué)分析。首先應(yīng)充分利用數(shù)字化技術(shù)覆蓋生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用全過程，以實(shí)現(xiàn)更可靠的能源供應(yīng)和更有效的利用，為節(jié)能技術(shù)改造提供決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能操作和維護(hù)以及低碳管理。此外，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為動(dòng)力，鼓勵(lì)企業(yè)采用新材料技術(shù)、節(jié)能利用技術(shù)、研究低碳技術(shù)，與信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合，推動(dòng)低碳轉(zhuǎn)型，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)“3060”碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)時(shí)間緊、任務(wù)重、難度大，形勢(shì)嚴(yán)峻。我國(guó)經(jīng)濟(jì)必然要前進(jìn)，意味著能源消耗和碳排放也會(huì)隨之增長(zhǎng)，中國(guó)將迎來一場(chǎng)深刻的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)變革。工業(yè)企業(yè)要有足夠的心理準(zhǔn)備，讀懂國(guó)家政策背后的產(chǎn)業(yè)發(fā)展走向和態(tài)勢(shì)，乘勢(shì)追擊，推進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)革新、綠色低碳轉(zhuǎn)型升級(jí)，逐步走向低碳環(huán)保的綠色發(fā)展之路。