
低碳工业串链补链强链行业发展条件.docx
15页低碳工业串链补链强链行业发展条件一、 中国碳排放现状分析从2020年底以来,我国多次在重要场合和政策文件中提及碳达峰、碳中和碳达峰是指在2030年之前,我国碳排放量达到历史最高值,随后不断下降;碳中和是指在2060年之前,我国的碳排放量和吸收量可以正负抵消,达到相对意义上的零排放科学研究表明,过量的碳排放会导致球气候变暖、温室效应等环境问题我国碳排放量情况从建国初7858万吨到改革开放14.6亿吨,呈缓慢增长进入2000年以后,快速增长,到2019年根据数据显示我国二碳排放量已达到101.7亿吨2020年尽管受到疫情影响,但我国经济快速恢复,碳排放量增长0.08%,达102.51亿吨为节能减排,我国从十一五阶段就开始提出相应要求随着2005年以后我国在节能减排方面,尤其是工业领域的不断加大管控力度,我国单位GDP的碳排放量从2.524千克/美元迅速下降至2010年的1.39千克/美元,说明十一五以来我国节能减排效果明显,2020年我国单位GDP的碳排放量仅为0.653千克/美元,仅为2005年的四分之一左右从1950年到2020年我国碳排放来源占比的数据来看,煤炭也的确是我国碳排放的主要来源。
2020年,传统三大化石能源煤炭、石油和天然气的合计碳排放量分别占我国碳排放来源的71.11%、14.93%和5.83%这一方面是由于从产生热能效率来看,1吨石油所产生的热量等于1.4286吨标准煤等于1074.14立方米所产生的热量在产生相同热能量的情况下,燃烧煤所释放的二氧化碳远高于燃烧石油和天然气所排放的二氧化碳另一方面是由于我国是煤炭消费大国,根据公开数据统计2015年到2020年,尽管我国已经逐渐意识到节能减排的重要性,但是由于经济发展的需要,煤炭消费量仍然呈现不断上升趋势,2020年我国煤炭消费量为40.2亿吨,占终端能源消费的56.7%,是我国主要终端能源消费因此为了尽早实现碳达峰、碳中和的目标,我国在传统能源产业绿色发展的管控上近年来日趋严格,去除过剩产能,推动产业绿色升级成为了行业政策发展的主旋律预计在新的政策发展规划下,传统能源产业的发展将迎来巨大的变革,行业将面临较大的挑战二、 碳达峰基本原则1、统筹有序推进碳达峰坚持在保持制造业比重稳步提升、确保产业链供应链安全、满足合理消费需求的同时,将碳达峰碳中和目标愿景贯穿工业生产各方面和全过程,积极稳妥推进碳达峰各项任务,统筹推动各区、各行业全面绿色低碳转型。
2、节约增效优先碳达峰坚持把节约能源资源、提高利用效率放在首位,优化用能和原料结构,推动企业循环式生产,加强产业间耦合链接,推进减污降碳协同增效,从源头减少二氧化碳排放3、创新碳达峰驱动引领坚持把创新作为第一驱动力,强化科技创新和制度创新,推进重大低碳技术工艺装备攻关,强化新一代信息技术在绿色低碳领域的创新应用,以数字化智能化赋能绿色化,培育壮大绿色低碳新动能4、调动碳达峰市场活力充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好发挥作用,健全以碳减排为导向的激励约束机制,充分调动企业积极性,激发市场主体低碳转型发展的内生动力三、 实现碳达峰与碳中和目标的行动与措施实现碳达峰、碳中和目标,需要坚持系统观念,积极探索科学的路径华北电力大学杨勇平校长提出需要从构建绿色低碳生产方式、倡导简约生活、加大科技创新力度、高度重视创新人才培养、强化机制体制创新等五个方面探索碳达峰、碳中和的科学路径一)能源领域清洁替代技术,能源生产清洁化是能源转型的必然趋势,主要涵盖了以清洁能源替代传统化石能源发电和终端清洁能源直接利用两种方式,21世纪以来,以太阳能、风能为代表的可再生能源发电技术成本不断下降,未来与化石能源相比具有强大的竞争力,为构建以可再生能源为主体的新型电力系统提供了条件。
另一方面,以太阳能热水器、太阳灶、生物质利用、地热采暖等终端清洁能源利用技术可以广泛应用电能替代技术,电能将成为最主要的能源利用形式,未来主要包括工业领域电热替代与机械动力电源替代,交通领域电动汽车与氢燃料电池汽车技术,建筑领域电采暖与热泵技术等,以及电制氢/甲烷/甲醇/氨/二甲醚/尿素等电制燃料与原料技术低碳燃料利用,氢能作为清洁能源对构建绿色、低碳、经济、多元化的能源供应体系具有重要意义预计2050年全球对绿氢的需求将达到5.3亿吨,2060年我国氢能产量将达到6000万吨,在能源供应结构中占比将超过10%氢能利用在灵活性发电、氢能交通、工业替代、以及建筑采暖等领域具有广泛应用前景能源互联技术,能源互联网是清洁能源大规模优化配置的基础,包括特高压交直流、柔性交直流等先进输电技术及大规模储能技术特高压直流输电技术的电压等级、输送容量、可靠性和适应性水平将不断提高,成本进一步降低,以解决我国东西部能源资源与需求在空间维度不匹配的问题以抽水蓄能和电化学储能装机规模将大幅度增加,氢储能效率不断提升,以大规模储能技术解决能源资源与需求在时间维度不匹配的问题分布式综合能源系统,分布式综合能源系统是集中式能源供应模式的补充,通过整合分布的能源资源,利用高效能源生产转换技术,以及需求侧管理等技术来同时满足终端用户的冷/热/电/气/水/交通等多种能源需求,构建零碳社区/城市。
瑞士洛桑联邦理工学院提出的第五代区域能源供应系统以二氧化碳为能源介质,实现未来社区和城市无碳排放的能源自治二)建筑领域建筑业二氧化碳排放量在全球能源和过程相关二氧化碳排放中占比接近40%,根据国际能源署(IEA)和联合国环境规划署(UNEP)公布数据,2017~2018年全球建筑行业排放量增加了2%达到历史最高值据中国建筑节能协会能耗统计专委会发布的《中国建筑能耗研究报告2020》报告,2018年全国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce,占全国能源消费总量46.5%,建筑全过程碳排放总量为49.3亿tce,占全国碳排放总量的51.3%因此,在碳中和进程中,建筑领域节能减排任重道远在设计阶段,应从建筑的全生命周期角度考虑低碳环保因素,推动近零能耗建筑规模化发展,鼓励开展零能耗建筑、零碳建筑发展同时在结构设计上统筹考虑建筑全寿期内多因素影响,提高材料利用率,加强绿色材料的应用,在生产和建造阶段加大绿色建造力度在运行阶段,提高建筑电气化水平,通过推广清洁采暖、炊事电气化、电制生活热水等技术,降低建筑领域直接碳排放;另一方面,通过超低能耗技术以及构建光/储/直/柔一体化建筑来促进其与交通工业领域的协同,降低建筑领域间接碳排放。
三)交通领域交通领域碳排放占全国终端碳排放的15%,并且在过去的9年时间内,交通领域的碳排放年均增速保持在5%以上目前我国已经制定了包括调整出行结构、提高运输效率、提倡共享出行、推广新能源汽车在内的一系列交通减排政策促进交通与城市协调发展打造低碳生活模式优化城镇化空间和城镇规模结构,充分发挥城市群和都市圈吸纳人口和就业的潜力,构建功能混用、公交导向、多组团集约紧凑发展的城市布局促进交通出行模式转变出台充分利用经济杠杆减少小汽车依赖的需求管理政策,调节机动车的空间和时间出行结构,并通过明确相关措施的合法性持续推动大宗货物公转铁结合城市的发展阶段及货物特点,以适合铁路运输、需求量较大的货类为重点,推动大宗货物从公路转到铁路运输加速机动车能源结构零碳转型出台面向碳中和的机动车电动化发展路线图,明确禁售燃油车时间表建立和完善面向城市机动车电动化的政策体系,在推动新增和更新车辆为新能源汽车的基础上,以运营激励以及设置超低排放区(或零排放区)等路权配置措施为重点,进一步加大存量燃油车替换为新能源车的政策引导力度,为新能源汽车使用创造有利环境智能交通助力交通运行效率提升未来的交通应是在出行预约的前提下实现人、车、路协同发展,建立不堵车的交通系统,实现系统运行效率最优。
四)工业领域作为高度工业化国家,中国的碳排放主要集中于发电和工业领域从工业领域来看,能源加工行业、钢铁行业以及化学原料制造业等相关高耗能行业不仅是煤炭消费的重点行业,也是二氧化碳排放的主要行业除去电力和热力之外的工业行业贡献了近30%的化石能源排放工业领域深度减排路径多样使用低碳燃料/原料替代技术,突破氢能炼钢技术等未来具有深度脱碳的技术路线,对于难实现电气化的设施,以绿氢或生物质能替代化石燃料;在产生高浓度二氧化碳设施中应用CCUS技术,降低工业领域碳排放四、 低碳生态城市建设内容(一)绿色基础设施绿色基础设施包括一个战略规划的自然、半自然区域网络以及设计的其他特征共同管理以提供大量的生态系统服务其中包括绿色屋顶、绿色建筑、城市农场、生态规划等它改善了生活条件和生活质量,有助于促进绿色经济和可持续性二)碳中和使用低碳能源材料代替混凝土和钢材例如竹子、再生塑料砖、土坯、稻草捆、菌丝体、交叉层压木材等,最大限度地减少浪费并利用景观和水体创造碳汇以抵消碳足迹通过显着降低能源消耗并结合自然系统和环保能源来创建碳净零设计是前进的方向创建可持续的基础设施韧性和适应性城市的设计必须能够适应和应对洪水和地震等自然和人为灾害。
这可以通过创建能够恢复余震和压力的智能和适应性基础设施来实现城市设计还必须为残疾人士提供特殊的通道和坡道它应该能够适应所有公民自给自足的社会社区这也称为城市的压缩或致密化在自给自足的社区中,主要目的是降低交通成本和基础设施这是通过使社区自给自足混合建筑设计、邻近的工作空间、共享空间和便利设施、增加人类互动、可持续城市农业等来实现的这减少了日常交通需求和城市扩张,进而帮助环境和生态系统蓬勃发展三)零排放交通与任何其他部门相比,持续的交通运输对碳排放的贡献最大因此,减少排放并将其降至净零是当今的重点让公共交通更安全、更实惠、更高效将减少对私家车的依赖,从而减少交通的碳足迹地方铁路、公交线路、机场、高铁、水路等各种交通方式之间的连通性应畅通无阻即使在城市,大自然也应该能够茁壮成长这将改善当地的空气质量,改善福祉和生物多样性,并减少热岛效应更多的生物多样性将有助于维护城市花园和农场随着城市的扩张,这也将减缓对栖息地的破坏这可以通过多种方式完成,例如湿地恢复、战略景观美化(如:xeriscaping)、地下(无土水培农场)农业、屋顶农业、垂直农业、绿色屋顶、空中花园、太阳能墙和窗户等四)未来的能源创新对住房商业和公共照明使用节能设计,并在服务网格中使用可持续材料,以促进城市的长期和具有成本效益的性能。
使用智能电网和智能电表和网络监控来帮助用户更好地管理他们的能源消耗行为这也将支持更长的资产寿命和更低的维护更好的质量管理可以通过能量存储(热和电)来完成这将导致更绿色和更高效的能源系统绿色街道、代际住房、屋顶上的小型风力涡轮机就是例子在设计建筑物本身时必须考虑节能作为一个标准,而不是以后像附加组件一样添加它这可以通过更多地利用自然光和气流来完成,而不是依赖人工照明和空调这些结构将自动消耗更少的能源,使其环保向这些结构添加技术和智能连接将不需要与其结构需求一样多的电力低层建筑、模块化内部(多用途)和灵活的建筑(可用于其他目的)就是例子从设计和建设城市开始,负责任的消费和使用权显着提高了可持续性例如,使用塑料砖进行建筑(再利用塑料),创造将有机废物转化为电能的坑(厌氧消化)等,这减少了废物和对垃圾填埋场的需求减少、再利用和回收居民的意识,并创建导致负责任消费的基础设施,从而最大限度地减少浪费通过创建吸收性雨水花园和渗透街道(提高地下水位)和水池来收集雨水并重新利用它来清洁雨水五)生物形态都市主义生物形态来源于bio意思是生命和morph意思是形式因此,它意味着由生命形成的城市它类似于亲生物设计,这是一种融合自然和人造元素的建筑和城市规划方。












