“碳中和”愿景下能源化工集團綠色低碳發(fā)展對策研究

王會勤，王 靜

(1.中國平煤神馬集團環(huán)保節(jié)能部，河南 平頂山 467000；2.鄭州金成房地產(chǎn)有限公司，河南 鄭州 450000

積極應(yīng)對氣候變化是實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、生態(tài)文明統(tǒng)籌推進的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是我國參與全球治理、承擔(dān)減緩氣候變暖的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。我國作為世界主要碳排放大國，面臨著經(jīng)濟發(fā)展和節(jié)能減排的雙重壓力[1]。在2009年的哥本哈根世界氣候大會上，中國首次作出量化減排目標(biāo)承諾[2]。“十三五”時期，中國提出了五大發(fā)展理念，高度重視節(jié)約資源和保護環(huán)境，在減排方面采取了一系列措施。習(xí)近平主席在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布 “中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，CO2排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”?！吨泄仓醒腙P(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二○三五年遠景目標(biāo)的建議》明確指出，要加快推動綠色低碳發(fā)展，廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式，碳排放達峰后穩(wěn)中有降[3]。

大型能源化工集團，在碳中和目標(biāo)下所面臨的壓力，不僅來自于碳排放約束，更來自于煤炭消費大幅減弱，煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的巨大壓力。在“碳達峰”目標(biāo)和“碳中和”愿景下，大型集團實現(xiàn)低碳發(fā)展的目標(biāo)及對策建議，不僅對于集團自身可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展意義深遠，對于煤化工行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展亦具有借鑒意義。

1 面臨的形勢

作為以煤炭生產(chǎn)及煤炭相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈為主的企業(yè)，在碳中和目標(biāo)下將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

1.1 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型壓力任重道遠

國家氣候變化專家日前表示，從碳達峰到碳中和過渡期只有30 a時間，能源消費和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、二氧化碳和溫室氣體減排的速度和力度，要比發(fā)達國家大得多[4]。2060年前實現(xiàn)碳中和，我國能源系統(tǒng)需要在2050年前后實現(xiàn)零排放，化石能源消費基本清零，其中電力系統(tǒng)需要在2040年至2045年實現(xiàn)非化石能源化。因此，在碳中和的目標(biāo)下，煤炭需求將大幅減弱，煤炭產(chǎn)能也將逐步縮減，煤炭相關(guān)產(chǎn)能必將面臨淘汰與轉(zhuǎn)型，作為以煤炭產(chǎn)業(yè)鏈為主的生產(chǎn)型企業(yè)，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型之路任重而道遠。

1.2 園區(qū)化集聚發(fā)展迫在眉睫

園區(qū)化建設(shè)是企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和集約發(fā)展的重要載體，是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色、低碳、循環(huán)、高效發(fā)展的有效途徑。集團形成了以煤為源頭的多條產(chǎn)業(yè)鏈條、產(chǎn)業(yè)園區(qū)，但是存在各產(chǎn)業(yè)園區(qū)相對獨立，產(chǎn)業(yè)園區(qū)之間缺少統(tǒng)一規(guī)劃，部分產(chǎn)品及園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈不長，產(chǎn)品缺少競爭力等問題，從而限制了園區(qū)的發(fā)展進度。在碳中和的目標(biāo)下，集團需緊緊圍繞能量資源梯級利用和高效循環(huán)利用，加快推進各產(chǎn)業(yè)深度對接，形成有機集聚的綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，加快建設(shè)效益最大化的綠色低碳園區(qū)。

1.3 低碳技術(shù)創(chuàng)新急需突破

實現(xiàn)長期深度脫碳或碳中和目標(biāo)，需要突破性的碳減排技術(shù)支撐[5]。集團覆蓋的煤炭生產(chǎn)、煤焦產(chǎn)業(yè)以及化工產(chǎn)業(yè)等均屬于高排放行業(yè)，大幅提升煤炭轉(zhuǎn)化利用效率、推進焦?fàn)t尾氣制氫技術(shù)以及對既有煤炭和焦炭利用實施大規(guī)模碳捕集，是未來煤炭行業(yè)實現(xiàn)低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)展的可選技術(shù)路線。此外在煤炭開采過程中甲烷的回收利用、煤化工加壓水煤漿氣化技術(shù)等新型低碳環(huán)保型技術(shù)工藝也有待進一步突破。

2 存在的問題

目前，集團處于高質(zhì)量快速發(fā)展的關(guān)鍵時期和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的緊要關(guān)口，要實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標(biāo)，必須克服產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、資源約束趨緊、環(huán)境承載能力下降等諸多問題[6]。

2.1 面臨能源剛性需求與節(jié)能降碳的矛盾

隨著新能源新材料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，能源消費結(jié)構(gòu)盡管呈現(xiàn)優(yōu)化趨勢，但能源體系的高碳特征明顯，以煤為主的化石能源在能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。與此同時，國家將推行更嚴(yán)的能源消費總量和碳排放強度控制，控制能源消費和碳排放的過快增長。集團不斷增長的能源消費需求與能源消費總量控制間的矛盾日益突出[7]。

2.2 面臨任重而道遠的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型壓力

集團所屬煤炭采選、焦化以及化工產(chǎn)業(yè)等均屬于高碳排放行業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化轉(zhuǎn)型迫在眉睫。尤其是集團高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展行動規(guī)劃的建設(shè)項目中，65%的項目都屬于碳排放增加項目，且新建項目均未考慮配套的碳減排措施、儲備碳中和項目，為集團后續(xù)實施碳中和的路徑造成巨大壓力。

2.3 面臨綠色低碳的技術(shù)壁壘

在未來一段時期內(nèi)，煤炭仍是我國經(jīng)濟發(fā)展的強有力支撐。但碳中和的愿景倒逼煤炭行業(yè)加速向清潔能源、基礎(chǔ)原料等方向轉(zhuǎn)型。壓力蘊含機遇，在暢通集團內(nèi)部碳排放大循環(huán)，促進集團與國際國內(nèi)的碳排放雙循環(huán)思路下，技術(shù)創(chuàng)新與集團低碳轉(zhuǎn)型綠色發(fā)展不匹配，如碳元素轉(zhuǎn)化、儲存、利用等技術(shù)急需集團著手研究。

3 措施路徑

就碳排放強度而言，在過去的20 a里，尤其是“十二五”、“十三五”期間，取得了明顯的進步，但從國際比較看，中國的碳排放強度全國平均水平仍然是日本的5倍、美國的3.3倍[2]。面向碳達峰目標(biāo)的關(guān)鍵10 a，集團需要找到發(fā)展與生態(tài)的“最佳平衡點“，在生產(chǎn)側(cè)和需求側(cè)持續(xù)挖掘、提升能效潛力，發(fā)展非化石能源利用，持續(xù)向低碳生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型。國際經(jīng)驗表明，碳達峰的核心路徑主要是“一控一增一減”：“一控”是嚴(yán)格控制能源消費總量；“一增”是大幅增加非化石能源供給，改善能源結(jié)構(gòu)；“一減”是持續(xù)減少化石能源的消費，包含化石能源的高效、清潔利用[8]。

3.1 建立機構(gòu)、壓實責(zé)任、加強組織保障

作為以煤為本的大型、多元化經(jīng)營企業(yè)，實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)和碳中和愿景，推動企業(yè)節(jié)能低碳健康發(fā)展，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及資源的合理開發(fā)和能源節(jié)約利用，以及產(chǎn)業(yè)布局、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、新建項目高能效水平建設(shè)等多個方面，需要建立統(tǒng)一的管理機構(gòu)，統(tǒng)籌謀劃集團碳達峰和碳中和事業(yè)，建立健全跨板塊、跨部門、跨區(qū)域協(xié)調(diào)機制。

3.2 控制能源消費總量，實施消費替代

近年來，能源消費的快速增長支撐了經(jīng)濟的高速增長，能效明顯提高，能源結(jié)構(gòu)也有所改善，但還不夠革命性[9]。在碳中和的新目標(biāo)下，能源轉(zhuǎn)型要從需求側(cè)做起，盡可能減少化石能源需求量[10]。堅持總量和強度“雙控”的原則，從生產(chǎn)側(cè)和需求側(cè)入手，合理控制能源消費和碳排放總量。加強源頭管理，認(rèn)真落實煤炭消費減量替代和節(jié)能審查制度，從源頭上控制能源消耗總量和煤炭消費增量，嚴(yán)格控制新上耗煤項目，對于新建項目，原則上不再新建燃煤鍋爐，對于完全沒有條件使用清潔能源但因產(chǎn)業(yè)發(fā)展確實需要新建燃煤鍋爐的項目，實行煤炭消費減量替代。

3.3 優(yōu)化使用化石能源，推動清潔高效利用

煤炭高效潔凈燃燒和轉(zhuǎn)化技術(shù)是碳減排的重要手段，要推進煤炭清潔高效利用，實施工業(yè)生產(chǎn)過程清潔化、能源高效利用低碳化改造，強化產(chǎn)品全生命周期能源消耗控制。對開采成本高、煤質(zhì)差的礦井應(yīng)關(guān)盡關(guān)，同時配套做好原煤洗選加工等工序，加大煤炭洗選率，全面提高煤質(zhì)。綜合運用空氣源熱泵、水源熱泵、太陽能熱管等集成技術(shù)替代現(xiàn)有燃煤、燃氣和電供暖鍋爐。

3.4 發(fā)展非化石能源，推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型

能源轉(zhuǎn)型既包括能源結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型，也包括空間格局的優(yōu)化平衡[10]，由于集團所屬單位較多，且分散，適合形成分布式的低碳能源網(wǎng)絡(luò)，要提升非化石能源占比，因地制宜建設(shè)一批光伏發(fā)電項目，實現(xiàn)屋頂、停車場、電動汽車充電站等分布式光伏全覆蓋，利用有利的位置優(yōu)勢，在有條件的地方建設(shè)風(fēng)力發(fā)電機組，形成以熱電聯(lián)產(chǎn)為主，分布式能源站和工業(yè)余熱為輔的熱電模式，同時利用集團現(xiàn)有的光伏電站建設(shè)運營及鋰電池生產(chǎn)優(yōu)勢，建設(shè)一批光伏+儲能示范項目。

3.5 強化科技引領(lǐng)，實施節(jié)能低碳重點工程

碳排放和企業(yè)能源消耗密切相關(guān)，因此在能源消費持續(xù)快速增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整難度較大的情況下，通過技術(shù)進步來提高能源利用效率，成為碳減排的關(guān)鍵手段之一。針對高耗能、高碳排放領(lǐng)域，開展生產(chǎn)工藝優(yōu)化、技術(shù)裝備改造和示范項目建設(shè)及零碳能源技術(shù)研究，建立健全節(jié)能低碳技術(shù)遴選、評定和推廣機制，加大新技術(shù)、新工藝、新裝備和新材料的推廣應(yīng)用力度，建設(shè)末端固碳及碳循環(huán)利用項目。

3.6 大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，建設(shè)綠色低碳園區(qū)

循環(huán)經(jīng)濟是實現(xiàn) “碳達峰”目標(biāo)和 “碳中和”愿景的重要途徑，按照“布局更集中、產(chǎn)業(yè)更集群、要素更集聚、資源更集約”的要求，完善現(xiàn)有循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用和梯級利用，提高附加值，提升企業(yè)低碳競爭力。在碳中和的目標(biāo)下，集團需緊緊圍繞能源梯級利用和資源高效循環(huán)利用，建設(shè)電、熱、冷、氣等多種能源協(xié)同互濟的綜合能源項目[11]。同時加快推進煤焦產(chǎn)業(yè)和下游尼龍、鹽化和新能源新材料產(chǎn)業(yè)深度對接，形成有機集聚的綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，加快建設(shè)效益最大化的綠色低碳園區(qū)。

4 結(jié) 語

碳中和目標(biāo)給集團帶來的影響，不僅在于企業(yè)排放的約束，還有碳中和愿景下對煤焦產(chǎn)業(yè)帶來的經(jīng)濟影響及煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級而面臨的巨大經(jīng)濟壓力，綠色低碳發(fā)展實現(xiàn)經(jīng)濟復(fù)蘇成為國際社會的普遍共識，同時煤炭在未來很長一段時間仍然是我國經(jīng)濟發(fā)展強有力的支撐。壓力蘊含機遇，碳中和目標(biāo)倒逼企業(yè)加快探索低碳發(fā)展路徑的步伐，力爭實現(xiàn)碳中和，這是實現(xiàn)集團高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的根本解決之道。