中国工业领域深度碳减排趋势分析与展望

  工业部门是中国的能耗和碳排放大户。历年来,工业部门能耗在全国的占比始终高于65%,碳排放占总体的比重超过70%,也因此成为应对气候变化工作的重点领域。由于工业过程的复杂性以及较高的减碳成本等原因,工业一直以来被广泛认为是难减碳领域。然而,目前国际上越来越多的共识认为,通过提高能源效率、减少对碳密集型产品和服务的需求以及部署脱碳技术,有望在工业领域实现深度减碳,中国在这几方面也取得了一定进展。基于此,我们将中国工业领域深度碳减排的趋势总结为以下几个方面。

  趋势一:工业能效提升的减排潜力巨大,但还需要进一步探索节能空间

  多年来,工业部门能源消费强度的降幅始终高于全国水平,一直是能效提升的最大贡献者。同时,能效提升也一直是工业部门推动绿色低碳发展的焦点。2018年七部委联合修订的《重点用能单位节能管理办法》发布,替代了原国家经贸委1999年发布版本,在管理措施、奖惩措施、法律责任等方面进行了进一步明确。《2018年工业节能监察重点工作计划》覆盖面超5500家各行业企业,重点监察石化、化工、造纸等高耗能行业,其落实也推动了重点行业和区域能效水平提升。然而,随着工业能效措施的持续实施以及能效提升行动力度的不断提高,工业节能空间不断压缩。2017年,全国工业增加值能耗下降4.6%,2018年预计将下降3.5%,低于2017年水平。要进一步释放工业能效提升的节能潜力,仍需要进一步努力。

  趋势二:回收和资源化利用更加规模化、标准化,从而降低碳密集型产品和服务的需求

  在工业产品的回收和资源化利用方面,落基山研究所主要关注废钢和塑料制品回收利用所呈现的趋势。废钢资源化利用是钢铁原材料需求减量的重要手段,使用废旧钢铁炼钢比常规流程节能60%以上。2018年前9个月,废钢铁消耗总量1.41亿吨,同比增加了38.9%,提前2年3个月完成了“废钢铁产业十三五规划”提出的废钢消耗量占粗钢产量比重达20%的目标。2018年,达到废钢铁加工行业准入条件的企业达252家,年加工能力7000多万吨,占社会资源量的1/3。此外,塑料制品行业也朝着规范化、规模化和可持续方向发展。2018年,《快递封装用品》系列国家标准、《废塑料回收技术规范》等4项国家标准以及《工业工业固体废物资源综合利用评价管理暂行办法》和《国家工业固体废物资源综合利用产品目录》等政策文件相继出台,大力助推了减量化、绿色化、可循环的要求的实现。

  趋势三:随着能源转型的推进,工业领域电气化水平将进一步提升

  电能成为能源供应和消费主体,是能源结构向低碳化、绿色化转型的必然趋势。根据《中国可再生能源展望2018》,要将全球升温幅度控制在较工业化前水平的2℃以内,终端部门电气化率需要从2017年的24%提升至2050年的53%。工业流程电气化是中国的工业领域乃至全国范围能源变革中的重要环节。在工业领域中,把工业锅炉、工业煤窑炉的用煤改为用电,大力普及电锅炉,减少直燃煤,既节约了占地、人工费用,提高了产品质量,还实现了零污染、零排放。在中国工业部门能源消费中,煤炭比例持续缩减,电气化水平显著提升。根据落基山研究所《重塑能源:中国》研究,中国将更快迈入更高电气化水平,工业部门电气化水平将从2010年的19%提高到2050年的39%。工业领域电能对化石能源的替代潜力将得到进一步的释放。

  趋势四:碳捕集、利用和封存试点项目蓬勃发展,但高成本和能耗仍是最大挑战

  在能源结构调整、节能潜力挖掘等措施之外,碳捕集、利用和封存(CCUS)也是重要的碳减排技术,至2018年底,全球大规模投入运行的CCUS设施达21座,每年CO2捕集量3700万吨。2018年,中国在CO2捕集、封存与驱油以及制化学品三个方面均陆续推出示范项目,主体主要是燃煤电厂和煤化工企业。然而,从是否可拓展到商业规模看,项目成本高、技术水平不足、政策法律和跨部门协调机制不够完善等问题,依然是CCUS面临的挑战。

  趋势五:氢能利用颇受青睐,有望成为工业脱碳前沿领域

  由于来源广、可储存、便运输等特点,氢能在能源清洁化和规模化利用方面优势明显,可成为工业领域推动碳减排极具潜力的方向。2018年见证了中国相关产业对氢能利用关注的持续升温,且关注主要集中在交通领域,特别是氢燃料电池领域。氢燃料电池汽车引领的氢能相关产业的发展,将推动日臻完善的制氢工业体系的形成,从而为工业领域大规模利用氢能创造条件。同时,制氢工业的持续发展将如何助推氢燃料电池汽车以及氢在工业领域的大规模利用,也值得拭目以待。

  氢气在工业中除可直接作为燃料利用外,也常作为钢铁工业中的还原剂,以及在化工行业中用于加氢处理、加氢裂化和脱硫。瑞典的“突破性氢能炼铁技术”项目在2018年正式启动,旨在用可再生电力生产的氢替代传统炼铁的焦炭,若运行成功,有望使瑞典和芬兰的碳排放总量分别下降10%和7%,将成为钢铁行业的一项重大革新。这一年也正是中国氢能发展的重要时点。中国氢能联盟成立,各地运行试点显著增多,武汉、山西、上海、辽宁等地氢能产业园投入运行;在政策层面,《武汉氢能产业发展规划方案》出台,深圳、北京、广州等也正在规划。值得注意的是,尽管氢能发展潜力巨大,势头迅猛,待完善的顶层设计、待突破的关键技术和待普及的基础设施,仍然是亟需突破的瓶颈。

  落基山研究所一直致力于推动中国工业绿色转型,也在努力开发和传播国际最佳实践,通过落实低碳发展策略提高工业城市的综合竞争力。我们期待,通过进一步深入各项减排措施的推进,工业领域能实现全面的低碳转型。

关键词: 区块链, 碳减排

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中国工业领域深度碳减排趋势分析与展望

作者:李抒苡 陈济  发布时间:2019-03-13   来源:中国电力网

  工业部门是中国的能耗和碳排放大户。历年来,工业部门能耗在全国的占比始终高于65%,碳排放占总体的比重超过70%,也因此成为应对气候变化工作的重点领域。由于工业过程的复杂性以及较高的减碳成本等原因,工业一直以来被广泛认为是难减碳领域。然而,目前国际上越来越多的共识认为,通过提高能源效率、减少对碳密集型产品和服务的需求以及部署脱碳技术,有望在工业领域实现深度减碳,中国在这几方面也取得了一定进展。基于此,我们将中国工业领域深度碳减排的趋势总结为以下几个方面。

  趋势一:工业能效提升的减排潜力巨大,但还需要进一步探索节能空间

  多年来,工业部门能源消费强度的降幅始终高于全国水平,一直是能效提升的最大贡献者。同时,能效提升也一直是工业部门推动绿色低碳发展的焦点。2018年七部委联合修订的《重点用能单位节能管理办法》发布,替代了原国家经贸委1999年发布版本,在管理措施、奖惩措施、法律责任等方面进行了进一步明确。《2018年工业节能监察重点工作计划》覆盖面超5500家各行业企业,重点监察石化、化工、造纸等高耗能行业,其落实也推动了重点行业和区域能效水平提升。然而,随着工业能效措施的持续实施以及能效提升行动力度的不断提高,工业节能空间不断压缩。2017年,全国工业增加值能耗下降4.6%,2018年预计将下降3.5%,低于2017年水平。要进一步释放工业能效提升的节能潜力,仍需要进一步努力。

  趋势二:回收和资源化利用更加规模化、标准化,从而降低碳密集型产品和服务的需求

  在工业产品的回收和资源化利用方面,落基山研究所主要关注废钢和塑料制品回收利用所呈现的趋势。废钢资源化利用是钢铁原材料需求减量的重要手段,使用废旧钢铁炼钢比常规流程节能60%以上。2018年前9个月,废钢铁消耗总量1.41亿吨,同比增加了38.9%,提前2年3个月完成了“废钢铁产业十三五规划”提出的废钢消耗量占粗钢产量比重达20%的目标。2018年,达到废钢铁加工行业准入条件的企业达252家,年加工能力7000多万吨,占社会资源量的1/3。此外,塑料制品行业也朝着规范化、规模化和可持续方向发展。2018年,《快递封装用品》系列国家标准、《废塑料回收技术规范》等4项国家标准以及《工业工业固体废物资源综合利用评价管理暂行办法》和《国家工业固体废物资源综合利用产品目录》等政策文件相继出台,大力助推了减量化、绿色化、可循环的要求的实现。

  趋势三:随着能源转型的推进,工业领域电气化水平将进一步提升

  电能成为能源供应和消费主体,是能源结构向低碳化、绿色化转型的必然趋势。根据《中国可再生能源展望2018》,要将全球升温幅度控制在较工业化前水平的2℃以内,终端部门电气化率需要从2017年的24%提升至2050年的53%。工业流程电气化是中国的工业领域乃至全国范围能源变革中的重要环节。在工业领域中,把工业锅炉、工业煤窑炉的用煤改为用电,大力普及电锅炉,减少直燃煤,既节约了占地、人工费用,提高了产品质量,还实现了零污染、零排放。在中国工业部门能源消费中,煤炭比例持续缩减,电气化水平显著提升。根据落基山研究所《重塑能源:中国》研究,中国将更快迈入更高电气化水平,工业部门电气化水平将从2010年的19%提高到2050年的39%。工业领域电能对化石能源的替代潜力将得到进一步的释放。

  趋势四:碳捕集、利用和封存试点项目蓬勃发展,但高成本和能耗仍是最大挑战

  在能源结构调整、节能潜力挖掘等措施之外,碳捕集、利用和封存(CCUS)也是重要的碳减排技术,至2018年底,全球大规模投入运行的CCUS设施达21座,每年CO2捕集量3700万吨。2018年,中国在CO2捕集、封存与驱油以及制化学品三个方面均陆续推出示范项目,主体主要是燃煤电厂和煤化工企业。然而,从是否可拓展到商业规模看,项目成本高、技术水平不足、政策法律和跨部门协调机制不够完善等问题,依然是CCUS面临的挑战。

  趋势五:氢能利用颇受青睐,有望成为工业脱碳前沿领域

  由于来源广、可储存、便运输等特点,氢能在能源清洁化和规模化利用方面优势明显,可成为工业领域推动碳减排极具潜力的方向。2018年见证了中国相关产业对氢能利用关注的持续升温,且关注主要集中在交通领域,特别是氢燃料电池领域。氢燃料电池汽车引领的氢能相关产业的发展,将推动日臻完善的制氢工业体系的形成,从而为工业领域大规模利用氢能创造条件。同时,制氢工业的持续发展将如何助推氢燃料电池汽车以及氢在工业领域的大规模利用,也值得拭目以待。

  氢气在工业中除可直接作为燃料利用外,也常作为钢铁工业中的还原剂,以及在化工行业中用于加氢处理、加氢裂化和脱硫。瑞典的“突破性氢能炼铁技术”项目在2018年正式启动,旨在用可再生电力生产的氢替代传统炼铁的焦炭,若运行成功,有望使瑞典和芬兰的碳排放总量分别下降10%和7%,将成为钢铁行业的一项重大革新。这一年也正是中国氢能发展的重要时点。中国氢能联盟成立,各地运行试点显著增多,武汉、山西、上海、辽宁等地氢能产业园投入运行;在政策层面,《武汉氢能产业发展规划方案》出台,深圳、北京、广州等也正在规划。值得注意的是,尽管氢能发展潜力巨大,势头迅猛,待完善的顶层设计、待突破的关键技术和待普及的基础设施,仍然是亟需突破的瓶颈。

  落基山研究所一直致力于推动中国工业绿色转型,也在努力开发和传播国际最佳实践,通过落实低碳发展策略提高工业城市的综合竞争力。我们期待,通过进一步深入各项减排措施的推进,工业领域能实现全面的低碳转型。

      关键词:电力, 碳减排


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