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      行業信息

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      石化聯合會副會長傅向升:七問碳達峰碳中和
      責任編輯:左彬彬 來源:中化新網 日期:2022-11-29

      黨的二十大指出,積極穩妥推進碳達峰碳中和,立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,有計劃分步驟實施碳達峰行動。剛剛在埃及海濱城市沙姆沙伊赫閉幕的第二十七屆聯合國氣候變化大會再次重申:“實現《巴黎協定》將全球變暖限制在1.5℃的目標!2020年9月,習近平總書記在第七十五屆聯合國大會上向世界鄭重承諾:中國力爭二氧化碳排放于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。2021年,碳達峰碳中和寫入《政府工作報告》,中國開啟了碳達峰碳中和的全社會和全民行動。

        為什么要碳達峰碳中和?如何實現碳達峰碳中和?成為各地區、各部門、各行各業,甚至是每一個人不斷深入思考或疑惑的問題。本人近日就幾個大家關切的問題簡要梳理,不一定答疑釋惑,但可供交流、共同探討,也許帶來某些啟示:

        一問:為什么要碳達峰碳中和

        碳達峰碳中和的提出,主要是人們發現近50年左右的時間里,全球冰川融化的速度在加快、北極南極的冰蓋在減少、海平面在提升,洪災、干旱、高溫、極寒等極端天氣頻發,氣候變化、全球變暖、生態惡化等日益嚴重。這都是氣溫升高惹的禍。氣溫咋就升高了呢?

        一是氣溫升高與溫室氣體濃度相關。人們發現現今比近千年甚至推演到一萬二千年前的氣溫升高了2.5℃,二氧化碳百分比濃度升高了160ppm。進一步分析發現,氣溫的快速升高幾乎與工業化同步或趨勢一致,工業革命前以農業為主的約千年時間里,大氣中二氧化碳的濃度基本恒定,氣溫變化也是在一定區間內。而工業革命以來化石資源的大量消耗、溫室氣體排放快速增加,氣溫升高和氣候變化也在加快。在《京都議定書》規定控制的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫6種溫室氣體中,二氧化碳的占比最高,其溫室效應約占一半。

        隨著研究和分析的深入,人們發現工業革命以前二氧化碳的質量分數為275x10⁻⁶,而1860年以來由于化石燃料的消耗,二氧化碳的排放量年均增長4.22%。照此下去,若不加控制,到21世紀30年代,二氧化碳等溫室氣體增加的總效應將相當于工業化前二氧化碳濃度加倍的水平。

        據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)預測,到2100年,全球平均氣溫將比工業革命前升高1.5℃~4.8℃,將造成海平面升高20~140厘米,對很多海岸城市將造成直接影響或嚴重影響。在剛剛閉幕的第二十七屆聯合國氣候變化大會上,聯合國環境規劃署執行主任安諾生(Inger Andersen)表示:“目前全球的平均氣溫比工業化前高出1.1℃,人們目睹了日益頻繁的暴風雨、干旱、洪水等自然災害以及作物歉收!

        二是溫室氣體減排上世紀后期已開始受到關注。基于溫室氣體對氣候變化影響研究的深化,碳達峰碳中和的概念呼之欲出,早在1992年就已提出全面控制溫室氣體排放,達成了《聯合國氣候變化框架公約》,并于1994年3月21日生效。隨著政府間合作以及共識的深化,1997年再次達成以國際法規的形式限制溫室氣體排放的全球性公約《京都議定書》。這次對一些國家6種溫室氣體的減排目標作出了具體規定,2008~2012年間年均溫室氣體排放總量比1990年減少5%,其中,歐盟消減8%、日本和加拿大各消減6%、美國消減7%。

        三是《巴黎協定》開啟了全球行動。2015年12月,應對氣候變化的國際機制《巴黎協定》達成,從此全球應對氣候變化開啟了新階段,我們以及世界各主要國家今天正在開展的一切應對氣候變暖、努力控制溫室氣體排放的行動都是基于《巴黎協定》!栋屠鑵f定》提出的長期目標是:控制全球氣溫升高2℃,努力實現1.5℃的目標。提出的具體路徑是:到2030年,全球溫室氣體排放總量限制在300億~500億噸二氧化碳當量,相當于2010年水平的60%~100%;到本世紀中葉,全球溫室氣體排放量需減少到2010年水平的40%~70%;到本世紀末減至近零,并提出每五年全球進行一次定期盤點,2023年將進行首次盤點。

        二問:中國碳達峰碳中和的態度和部署如何

        一是中國的態度嚴謹認真。我國在第七十五屆聯合國大會上向世界做出“3060”承諾充分證明:這是以習近平同志為核心的黨中央統籌國際國內兩個大局作出的重大戰略決策,是著力解決資源環境約束突出問題、實現中華民族永續發展的必然選擇,是構建人類命運共同體的莊嚴承諾,是一個大國負責任的承諾。實際上我國于2015年5月就向聯合國提交了中國應對氣候變化的承諾和戰略,提出中國為應對全球氣候變暖將采取自主行動,不僅明確了分階段的目標,還發布了《國家應對氣候變化規劃(2014-2020年)》,研究提出了“十三五”末的減排指標、非化石能源占比、森林蓄積量階段指標,以及產業結構、能源結構調整和優化、重點領域節能和降碳、有效控制溫室氣體排放等具體措施。2022年11月22日在巴黎閉幕的諾貝爾可持續發展基金會第二屆年會,特別表彰了中國政府在推進碳中和方面作出的特別貢獻。

        2012~2021年,中國政府以年均3%的能源消費增速支撐了年均約6.5%的經濟增長,單位GDP二氧化碳排放下降了34.4%,相當于少排放二氧化碳37億噸;煤炭消費比重從2014年的65.8%下降到2021年的56%,年均下降1.4個百分點,是歷史上最快速度的下降?梢,自黨的十八大中國特色社會主義進入新時代、中國經濟發展邁向新階段以來,中國政府為應對全球氣溫變化和碳達峰碳中和工作是高度重視的、態度嚴謹認真、行動是實實在在的。

        二是黨中央國務院部署明確。黨中央國務院更加重視碳達峰碳中和戰略的貫徹實施和中國經濟的高質量發展,相繼印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《2030年前碳達峰行動方案》等重要文件,明確了指導思想、工作原則、重點任務和主要目標。

        三是黨中央戰略統籌科學引領。黨中央在作出戰略決策、推動貫徹的過程中,更加注重科學引領、防止走偏。中國政府作出“3060”承諾、碳達峰碳中和寫入政府工作報告以后,碳達峰碳中和不僅得到社會各界的重視,而且成為熱搜熱議頻率最高的詞組,有的地區、有的單位紛紛表態要“提前達峰”甚至還要“提前中和”。但這是在沒有弄清碳排放底數、能源消費基數,未深入調研產業和產品結構,沒有認真研究和科學制定路線圖,也沒有統籌謀劃經濟社會發展目標和要求的情況下,盲目喊出的“提前達峰”和“提前中和”。黨中央及時發現了這一問題,于2021年7月30日召開中央政治局會議,強調指出:要統籌有序做好碳達峰碳中和工作,盡快出臺2030年前碳達峰行動方案,堅持全國一盤棋,糾正運動式“減碳”,先立后破,堅決遏制“兩高”項目盲目發展。黨中央及時糾偏,及時糾正運動式“減碳”和盲目“提前”的過熱行為。

        又過了2個月,從2021年9月下旬開始,有的主要經濟省份為了執行“能耗雙控”政策,出現了“拉閘限電”現象,后來波及多個省份,一時間限電限產、拉閘限電,甚至不通知就斷電的情況成為社會關注的焦點,尤其是石化化工企業和園區、更有跨國公司都焦急萬分,擔心化工反應的連續性,如果不是有序停車,可能因反應熱急劇增加而爆炸的安全風險;也擔心因物料自聚、在反應釜或管道內難以清除而造成嚴重損失。又是黨中央國務院責令有關部門及時糾偏,情況才得以緩解,2021年12月8日召開的中央經濟工作會指出:要正確認識和把握碳達峰碳中和,實現碳達峰碳中和是推動高質量發展的內在要求,要堅定不移推進,但不可能畢其功于一役。要科學考核,新增可再生能源和原料用能不納入能源消費總量控制,創造條件盡早實現能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變,要確保能源供應,大企業特別是國有企業要帶頭保供穩價。并特別強調不能再出現“拉閘限電”極端情況的發生。

        2022年1月下旬,中央政治局第三十六次集體學習,習近平總書記在主持學習時強調:實現“雙碳”目標是一場廣泛而深刻的變革,我們要提高戰略思維能力,把系統觀念貫穿“雙碳”工作全過程,注重處理好4對關系:一是發展和減排的關系。減排不是減生產力,也不是不排放,而是要走生態優先、綠色低碳發展道路,在經濟發展中促進綠色轉型、在綠色轉型中實現更大發展。要堅持統籌謀劃,在降碳的同時確保能源安全、產業鏈供應鏈安全、糧食安全,確保群眾正常生活。二是整體和局部的關系。既要增強全國一盤棋意識,又要充分考慮區域資源分布和產業分工的客觀現實,研究確定各地產業結構調整方向和“雙碳”行動方案,不搞齊步走、“一刀切”。三是長遠目標和短期目標的關系。既要立足當下,一步一個腳印解決具體問題;又要放眼長遠,克服急功近利、急于求成的思想,把握好降碳的節奏和力度,實事求是、循序漸進、持續發力。四是政府和市場的關系。對能源革命和能源安全特別強調:要立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破、通盤謀劃,傳統能源逐步退出必須建立在新能源安全可靠的替代基礎上。要堅決控制化石能源消費,尤其是嚴格合理控制煤炭消費增長,有序減量替代,要夯實國內能源生產基礎,保障煤炭供應安全,保持原油、天然氣產能穩定增長,加強煤氣油儲備能力建設,推進先進儲能技術規;瘧。

        黨的二十大,習近平總書記在報告中談到“積極穩妥推進碳達峰碳中和”時強調:立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,有計劃分步驟實施碳達峰行動。完善能源消耗總量和強度調控,重點控制化石資源消費,逐步轉向碳排放總量和強度“雙控”制度。深入推進能源革命,加強煤炭清潔高效利用,加大油氣資源勘探開發和增儲上產力度,加快規劃建設新型能源體系,統籌水電開發和生態保護,積極安全有序發展核電,加強能源產供銷體系建設,確保能源安全。完善碳排放統計核算制度,健全碳排放權市場交易制度。提升生態系統碳匯能力。積極參與應對氣候變化全球治理?梢,中國政府對碳達峰碳中和不僅是重視的,更是統籌經濟與發展、統籌國際國內兩個大局科學嚴謹的。

        三問:中國實現碳達峰碳中和面臨的挑戰艱巨嗎

        中國作為最大的發展中國家,實現碳達峰碳中和面臨的挑戰是艱巨的:

        一是我國能源結構偏重是首要挑戰。我國能源結構以煤炭為主,就決定了碳排放量居高不下。我國一次能源消費和碳排放量都是世界第一,我國資源稟賦多煤缺油少氣的特點,又決定了我國一次能源消費中煤炭雖連年下降,但占比仍高約56%(2021年我國能源消費結構煤炭占比56%、石油18.5%、天然氣8.9%),美國的能源消費結構石油占比43.4%、天然氣23.8%、煤炭11.9%,歐盟石油33.5%、天然氣25%、煤炭12.2%。以碳排放量最大的電力行業為例,北美、獨聯體、中東以及非洲的發電都是以天然氣為主,中東地區天然氣發電占比高達71.2%,歐洲發電占比核能21.9%、天然氣19.8%、煤炭15.7%、水電16.1%,南美和中美洲水電占一半,而亞太地區煤炭發電占比57%,中國去年的煤電發電量占總發電量高達71%。

        如此的能源結構,我國碳排放量自2006年超過美國以來,年排放量一直位列世界第一,2019年過百億噸。從地域看:經濟大省、能源大省、產業結構偏重的省份居全國前列;從工業領域看:電力、鋼鐵、有色金屬、建材、石化化工、交通運輸等行業居工業領域前列,這幾大行業都是國民經濟的能源和基礎原材料工業,石化還是國民經濟的重要支柱產業,經濟的發展、現代化的進程、人民生活水平的提高都離不開這幾大產業的高質量發展,既要發展、又要減碳的挑戰需要我們不斷創新解決。

        二是我國工業結構偏重也是現實挑戰。我國工業結構以重工業、基礎工業、高耗能工業為主,就我們熟悉的工業結構來說:煉油目前是世界第二,但很快就會超過美國成為世界第一,另幾個主要工業門類:發電量高于8.5萬億千瓦時,占世界發電總量的30%,鋼鐵第一生產大國、煤炭生產消費都是第一大國、汽車產銷以及擁有量都是第一大國、水泥玻璃等建材產品都是第一大國、塑料人造纖維等都是第一大國等等。按照國民經濟的工業門類劃分就是電力、鋼鐵、建材、交通運輸、石化化工、有色、造紙等,都是國民經濟的基礎和重要構成。這七大行業都屬于資源型或能源型產業,屬碳排放量高的行業。據近20年的統計,這七大行業的碳排放量相加占全國碳排放總量的80%以上,高的年份約88%,電力碳排放約占這七大行業排放量的一半 。由此可見,與發達國家相比,我國工業結構偏重的現狀也是碳達峰和碳中和必須面對的。

        三是中國發展的任務更加艱巨。我國經濟總量已連續12年位居世界第二,連續兩年超過百萬億元,2021年114.4萬億元、17.73萬億美元,可人均值只有1.25萬美元,世界人均排名第60位,(美國人均6.93萬美元、第6位,日本3.93萬美元、第26位,德國5.08萬美元、第18位,英國4.73萬美元、第21位,法國4.35萬美元、第22位)。黨的十九屆五中全會研究制定國民經濟“十四五”發展規劃時特別強調:“我國仍處于并將長期處于社會主義初級階段,我國仍然是世界上最大的發展中國家,發展仍然是我們黨執政興國的第一要務。并提出到2035年我國經濟總量和人均GDP再翻一番的目標!睆哪壳翱,我國人均GDP只有美國人均值的約1/6、日本人均值的約1/3、德英法的約1/4,可見我國離實現中等發達水平還有一定的差距,與發達國家相比差距就更大。我們面臨的發展任務還十分艱巨,尤其是李克強總理講過:我國還有約6億人月均可支配收入還不到1000元,通過發展解決發展不平衡不充分主要矛盾的任務更加艱巨。

        四是中國碳達峰碳中和的時間更短、任務更重。我國承諾從碳達峰到碳中和只有30年時間,而歐盟是1979年實現了碳達峰,當年的峰值是41億噸,當時的人均排放是9.9噸;美國于2005年碳達峰,當年的峰值是61億噸,當時的人均值19.6噸,F在歐盟和美國都宣布于2050年實現中和,也就是說歐盟從碳達峰到碳中和有71年的時間,美國從碳達峰到碳中和也有45年,而中國從碳達峰到碳中和只有30年時間,可謂時間緊、任務重,面臨的挑戰和任務將更加艱巨。但我們也要充滿信心:再過十年后的未來30年技術進步和創新將更加快速,有些也許是今天的我們難以想象的;還有一個我們熟悉的:就是化工材料及其復合材料、特種功能化學品(保溫、密封、結構等新型材料,以及催化、提純、凈化等功能化學品),尤其是化學家和化學工程師們都將有著無限可能,有些將發揮無可替代的作用。

        四問:發達國家和發展中國家需要區別對待嗎

        控制碳排放、實現碳達峰與碳中和發達國家與發展中國家應科學界定、區別對待!疤寂欧艡鄬嶋H上是發展權”不無道理?v觀工業經濟發展史和工業化進程,就會發現能耗總量與經濟總量關系密切。

        一是歷史地看:以英國為代表的歐洲是第一次工業革命的發源地,美國是第二次工業革命的火車頭。自第一次工業革命以來,先期工業化的都是今天的發達國家,錯失第一次和第二次工業革命先機的國家,尤其是二戰結束以后實現獨立、開啟工業化進程的國家大都是今天的發展中國家。日本和德國也都是把握住了工業革命的機遇、實現了經濟騰飛、奠定了二戰前的稱霸實力,又因戰后世界格局的兩大陣營和復雜多變,獲取戰后大國博弈的機遇實現了快速重建。

        今天談碳達峰碳中和話題的時候,聽到最多的是中國是第一排放大國,很多人再進一步延伸或借題發揮,甚至指責:大談自己已經碳達峰,正在向碳中和的目標努力,中國為什么還在大量排放?可是他們閉口不談今天大氣中溫室氣體累計排放的量主要是他們過去100多年排放的,今天全球氣候變暖、生態惡化,他們閉口不談是先期工業化的國家過去200年化石資源的無節制消耗、不受約束地排放造成的。他們只看到了、也只指責是今天正在工業化的國家排放量高造成的,甚至要想盡一切辦法限制發展中國家實現工業化,設置一切限制條件制約后工業化國家邁向現代化。

        二是辯證地看:事實告訴我們,先工業化國家在先期工業化的過程中,比后工業化國家累計排放二氧化碳的量要多得多。所以今天談溫室氣體排放和碳達峰碳中和,既要歷史地看也要辯證地看。

        以美國和歐盟為例,根據世界銀行等機構的數據,到2019年美國的累計碳排放量是4102億噸,歐盟的累積碳排放量是2870億噸。我國當前的年碳排放量確實是世界第一,每年二氧化碳的排放量約占世界年排放總量330多億噸的約30%。但我國是新中國成立以后才開始工業化的,我國大規模工業化不過70年,自改革開放開啟快速工業化進程也不過40幾年。同樣是世界銀行數據,到2019年中國累計碳排放量約2200億噸,是美國累計排放量的53.6%,是歐盟累計排放量的76.6%。如果按照年人均排放量看中國不是最高的。還是世界銀行數據,2019年美國的人均碳排放量是16.1噸/人.年、歐盟是6.6噸/人.年、中國是7.1噸/人.年?梢,美國才是世界上碳排放量累積值最大、人均值最高的國家,美國才是為應對全球氣候變暖應當承擔最大責任者。我們這么講不是推卸責任,只是尊重事實、尊重歷史,因為只有一個地球,地球是人類共同的家園,今天人類生存面臨著共同的挑戰,應對氣溫升高、保護人類共同的家園已經成為大多數人的共識,中國和廣大發展中國家也正在積極行動起來,為保護人類共同的家園而不斷創新和貢獻著中華民族的智慧。

        五問:實現碳達峰碳中和有具體目標和要求嗎

        一是黨中央戰略目標清晰。《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確:到2025年,綠色低碳循環發展的經濟體系初步形成,重點行業能源利用效率大幅提升。單位國內生產總值能耗比2020年下降13.5%;單位國內生產總值二氧化碳排放比2020年下降18%;非化石能源消費比重達到20%左右;森林覆蓋率達到24.1%,森林蓄積量達到180億立方米,為實現碳達峰碳中和奠定堅實基礎。

        到2030年,經濟社會發展全面綠色轉型取得顯著成效,重點耗能行業能源利用效率達到國際先進水平。單位國內生產總值能耗大幅下降;單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降65%以上;非化石能源消費比重達到25%左右,風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上;森林覆蓋率達到25%左右,森林蓄積量達到190億立方米,二氧化碳排放量達到峰值并實現穩中有降。

        到2060年,綠色低碳循環發展的經濟體系和清潔低碳安全高效的能源體系全面建立,能源利用效率達到國際先進水平,非化石能源消費比重達到80%以上,碳中和目標順利實現,生態文明建設取得豐碩成果,開創人與自然和諧共生新境界。

        二是國務院行動方案更加具體。《2030年前碳達峰行動方案》進一步明確:“十五五”期間,產業結構調整取得重大進展,清潔低碳安全高效的能源體系初步建立,重點領域低碳發展模式基本形成,重點耗能行業能源利用效率達到國際先進水平,煤炭消費逐步減少,綠色低碳技術取得關鍵突破,綠色低碳循環發展政策體系基本健全。將重點實施能源綠色低碳轉型行動、節能降碳增效行動、工業領域碳達峰行動、城鄉建設碳達峰行動、交通運輸綠色低碳行動、循環經濟助力降碳行動、綠色低碳科技創新行動、碳匯能力鞏固提升行動等“碳達峰十大行動”。

        三是國家發改委、工信部等要求降碳從能效先行做起。為貫徹黨中央、國務院的戰略部署,國家發改委等五部委于2021年11月印發《高耗能行業重點領域能效標桿水平和基準水平(2021年版)》。從2022年1月1日起執行的這個《通知》明確要求:為有效遏制“兩高”項目盲目發展,對標國內外生產企業先進能效水平,確定高耗能行業能效標桿水平;并對擬建、在建項目的能效水平以及存量項目的改造升級和過渡期、淘汰落后產能等都提出了明確要求。對煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇、燒堿、乙烯、對二甲苯、磷酸一銨、磷酸二銨、電石、焦炭、黃磷等產品都明確了能效標桿水平和基準水平。2022年2月印發的《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》,對引導改造升級、加強技術攻關、促進集聚發展、加快淘汰落后都進一步細化了要求。

        六問:中國石化產業碳達峰碳中和容易嗎

        一是石化產業的結構決定了不容易。石化產業屬資源型能源型產業,當前生產石化產品主要以石油、天然氣、煤炭等化石資源為原料,生產石化化工產品的過程必然伴隨二氧化碳的產生,石化產業碳達峰碳中和面臨的挑戰比其他行業要嚴峻一些。中國石化化工產業的能源消費總量2020年是6.85億噸標準煤,碳排放總量約13.84億噸二氧化碳,約占工業領域總排放量的13%。發達國家自二戰結束到上世紀80年代末都基本完成了以石油化工和天然氣化工為主的轉型,而我國至今還有相當比重的化工產品是以煤炭為原料的煤化工路線。最典型的合成氨、甲醇發達國家和海灣地區都是以天然氣為原料,而中國70%以上的產能是以煤為原料;聚氯乙烯發達國家都是以石腦油和乙烷為原料的乙烯氧氯化法,而我國70%以上都是以煤為原料的電石乙炔工藝,我國的乙二醇目前43%的產能是現代煤化工路線,相應地還有醋酸、甲醛以及聚甲醛、1,4-丁二醇、聚乙烯醇等,可見中國的煤化工占比不可忽視。

        二是煤化工碳達峰與碳中和任務更艱巨些。煤化工的原料是煤炭,制取化學品的過程中,以煤炭為原料的碳排放量遠高于以天然氣和石油為原料的排放量。以合成氨和甲醇為例,以煤為原料噸氨二氧化碳排放是4.5噸、噸甲醇二氧化碳排放是2.9噸,而以天然氣為原料噸氨二氧化碳排放是3.0噸、噸甲醇二氧化碳排放是1.1噸,煤頭合成氨多排50%、甲醇多排1.6倍。據測算,現代煤化工目前幾個代表性產品的二氧化碳排放量也比較高:直接法煤制油的二氧化碳排放量是5.8噸/噸、間接法煤制油是6.5噸/噸、煤制烯烴是11.1噸/噸、煤制乙二醇是5.6噸/噸?梢娨悦簽樵仙a化學品其碳排放量高于以天然氣或石油為原料,煤化工面臨的壓力和挑戰更艱巨一些。

        三是國務院行動方案明確石化行動內容。《2030年前碳達峰行動方案》提出了“碳達峰十大行動”,特別是在工業領域碳達峰行動中明確推動石化化工行業碳達峰:優化產能規模和布局,加大落后產能淘汰力度,有效化解結構性過剩矛盾。嚴格項目準入,合理安排建設時序,嚴控新增煉油和傳統煤化工生產能力,穩妥有序發展現代煤化工。引導企業轉變用能方式,鼓勵以電力、天然氣等替代煤炭。調整原料結構,控制新增原料用煤,拓展富氫原料進口來源,推動石化化工原料輕質化。優化產品結構,促進石化化工與煤炭開采、冶金、建材、化纖等產業協同發展,加強煉廠干氣、液化氣等副產氣體高效利用。鼓勵企業節能升級改造,推動能量梯級利用、物料循環利用。到2025年,國內原油一次加工能力控制在10億噸以內,主要產品產能利用率提升至80%以上。

        還強調:堅決遏制“兩高”項目盲目發展,采取強有力措施,對“兩高”項目實行清單管理、分類處置、動態監控。全面排查在建項目,對能效水平低于本行業能耗限額準入值的,按有關規定停工整改,推動能效水平應提盡提,力爭全面達到國內乃至國際先進水平?茖W評估擬建項目,對產能已飽和的行業,按照“減量替代”原則壓減產能;對產能尚未飽和的行業,按照國家布局和審批備案等要求,對標國際先進水平提高準入門檻;對能耗量較大的新興產業,支持引導企業應用綠色低碳技術,提高能效水平。深入挖潛存量項目,加快淘汰落后產能,通過改造升級挖掘節能減排潛力。強化常態化監管,堅決拿下不符合要求的“兩高”項目。

        四是工業領域實施方案更加具體。2022年8月工信部等三部委印發《工業領域碳達峰實施方案》,再次重申:落實石化產業規劃布局方案,科學確定東中西部產業定位,合理安排建設時序;堅決遏制高耗能高排放低水平項目盲目發展等內容。其中在“重點行業達峰行動”部分,對石化化工要求:增強天然氣、乙烷、丙烷等原料供應能力,提高低碳原料比重;合理控制煤制油氣產能規模;推廣應用原油直接裂解制乙烯、新一代離子膜電解槽等技術裝備;開發可再生能源制取高值化學品技術。到2025年,“減油增化”取得積極進展,新建煉化一體化項目成品油產量占原油加工量比例降至40%以下,加快部署大規模碳捕集利用封存產業化示范項目;到2030年,合成氣一步法制烯烴、乙醇等短流程合成技術實現規;瘧?梢,在國家總體部署中不僅對石化化工產業是重視的,而且目標和要求也是具體明確的。

        七問:石化產業碳達峰碳中和的可選路徑有哪些

        一是原料輕質化。在可能的情況下逐步減少煤電和燃煤鍋爐,相應的增加天然氣發電量和蒸汽鍋爐,逐步減少煤頭合成氨和甲醇、增加天然氣為原料的合成氨和甲醇的占比,電力、蒸汽鍋爐等和煤化工行業的碳排放量就會大幅下降。以合成氨和甲醇為例,若由煤頭改為氣頭其碳排放強度分別下降1/3和62%。這正是《2030年前碳達峰行動方案》特別強調的:引導企業轉變用能方式,鼓勵以電力、天然氣等替代煤炭。調整原料結構,控制新增原料用煤,推動石化化工原料輕質化;《工業領域碳達峰行動方案》要求增強天然氣、乙烷、丙烷等原料供應能力,提高低碳原料比重;合理控制煤制油氣產能規模;推廣應用原油直接裂解制乙烯;開發可再生能源制取高值化學品技術。

        石化產品原料輕質化最具代表性的產品是當前的輕烴裂解制烯烴,最具代表性的國家或區域要數北美和海灣地區,北美以美國為代表近10年來乙烯增量明顯高于以往,而新增乙烯主要采用乙烷裂解工藝;海灣地區以沙特為代表,新增烯烴主要以油田伴生氣為原料。石化領域對沙特基礎工業公司(SABIC)不陌生,SABIC成立的主要目的就是為了更好地利用石油伴生氣資源生產烯烴、有機化學品和聚合物。以輕烴為原料(乙烷裂解制乙烯、丙烷脫氫制丙烯)制取烯烴,其工藝流程短、投資省、產品純度高,與石腦油裂解或其他途徑所獲得烯烴相比、其生產成本最低。

        我國“十三五”以來已建成投產20套丙烷脫氫制丙烯裝置,乙烷裂解制乙烯裝置已投產6套,目前國內輕烴制乙烯占比還很低,而丙烷脫氫制丙烯約占到我國丙烯總產能的20%左右。下一步在科學論證輕烴來源和供應鏈安全以及經濟競爭力的前提下,還可以慎重決策以輕烴為原料的烯烴裝置建設。

        二是過程低碳化。過程低碳化的首要舉措就是節能,實踐證明“節能是第一能源,降耗是第一資源”,我國目前總的能耗強度是世界平均水平的1.5倍、美國的3倍、歐盟國家平均值的3.8倍、日本的7.2倍,可見節能減排的潛力巨大。據測算,如果將目前的能耗強度降到0.38噸標準煤/萬元GDP,其碳排放強度就可降低30%以上。也曾有人測算過:如果我們的能耗水平達到今天日本的水平,我國當前能耗總量不變的情況下,經濟總量可再增加2倍。這就是黨中央國務院強調:強化能源消費強度和總量雙控,堅持節能優先的能源發展戰略的考量。過程低碳化的另一條路徑是生產過程的電氣化,即用綠電代替煤電和氣電,或者用綠電裂解代替傳統的蒸汽裂解(巴斯夫、林德和SABIC正在合作攻關)、綠電驅動代替蒸汽透平等,這都是生產過程低碳化的有效措施,這也是目前國內外都在示范和探索的路徑。

        石化產品生產過程如果實現了短流程工藝也是低碳化的有效措施,最具代表性的是原油直接制化學品,與傳統的工藝相比省去了蒸餾過程,由原油直接獲得乙烯、再經化學合成(氧化、水合、羰基化、加氫等)制得各種有機化學品、經聚合反應就獲得聚乙烯、聚丙烯等高分子聚合物,從而節省能耗、降低乙烯的成本。?松梨谠谛录悠略@葝u有一套全球唯一的100萬噸/年工業化裝置。該裝置用輕質原油、不經蒸餾段直接裂解制烯烴,其烯烴產出率高達50%~70%,乙烯的成本比石腦油裂解低約100美元/噸;阿美和SABIC、清華大學合作,也已經掌握了原油直接制化學品的技術。

        2021年中石化石科院、北化院都相繼宣布開發成功原油直接制化學品的技術,中海油在惠州大亞灣也經工業性試驗驗證了自己的原油直接制化學品的新工藝,運行結果表明原料進料、烯烴產出率都更有競爭力。實際上,國內外都在聚焦創新的天然氣直接制烯烴(不經合成氣)、合成氣直接制烯烴(不經甲醇)、自然光直接分解水制氫(不經光伏發電)。2019年,我帶隊訪問美國西南研究院交流過程中了解到,他們正在開展的碳氫化合物經薄膜反應器直接制取聚合物、煤炭經循環流化床反應器直接獲得化學品等等,這些已取得實驗室成果、尚未工業化的研發創新,都屬于短流程創新的范疇,在不久的將來有些一定會實現工業化,為經濟社會發展和碳達峰碳中和起到強大的推動作用。

        微通道連續流反應器也已成為流程簡捷化的重要方式,已經在很多精細化學品、醫藥化學品的硝化、重氮化等反應過程中工業化應用。與傳統反應器相比,微反應的傳質效率提升100倍、換熱能力提升1000倍、反應時間縮短為秒級、反應持液量只是原來的千分之一,而且整個工藝流程全自動、全連續,反應效率和收率大幅提升、排放大幅降低,本質安全水平大幅提升。麻省理工學院在一種抗癲癇藥的兩個關鍵中間體的合成過程中成功地應用了微通道反應器。一個中間體是2,6-二氟芐基疊氮,因為這種疊氮化合物非常不穩定、不能長時間儲存,最高效的是原位制取、原位參與下步反應,應用微通道反應器,室溫條件下只需1分鐘,原料可100%轉化。另一個關鍵中間體是丙炔酰胺。因為它也是極不穩定的中間體、容易發生聚合反應,傳統的間歇釜式反應需在-78℃條件下進行,而微通道連續流反應器在0℃,丙炔酸甲酯和28%~29%濃度的氨水反應,停留時間5分鐘,獲得95%以上的轉化率。未來微通道反應技術在精細化學品、藥品及其中間體的制取和反應過程中將有更加廣闊的應用。

        三是廢棄物資源化。實際上“廢棄物是放錯了地方、未充分利用的資源”,過去令人頭疼的廢棄物,有些今天已成為寶貴的原料,如焦爐氣、電石爐尾氣過去大多放空,污染環境和生態,今天多用來制甲醇、進而制烯烴及其材料或化學品,既保護了大氣環境,又為企業帶來了效益。磷銨生產過程的磷石膏也是如此,1噸磷銨產生6~7噸磷石膏,過去都是露天堆放,既占用土地、又因含氟造成地下水污染,魯北化工用于生產硫酸聯產水泥解決了這一難題。磷石膏的主要成分是硫酸鈣,以磷石膏為原料經煅燒得到硫酸和水泥,硫酸又用于磷銨生產酸解磷礦石工序,真正實現了循環經濟,不僅消除了制約磷肥工業的瓶頸問題,還獲得好的經濟效益。國內乙炔化工的電石渣問題也是一樣,過去聚氯乙烯廠很頭疼,現在大都通過電石渣制水泥實現了資源化再利用,這些廢棄物的資源化利用直接節省了天然石灰石的消耗量。

        廢棄塑料的資源化利用是國際社會廣泛關注的。塑料自誕生以來的一百多年,共生產了約83億噸,其中60多億噸被填埋或廢棄,塑料污染已造成土壤、海洋和生態的嚴重危害,聯合國環境規劃署、世界塑料理事會等國際組織和很多化工公司都把解決塑料污染作為重要議題。生物可降解材料的確可以在一次性購物(包裝)袋、地膜、快遞、醫用等領域替代原來的不可降解塑料,可生物基化學品和生物可降解材料因原料和加工使用性能而受限。廢棄塑料的資源化利用是解決塑料污染現實而重要的途徑,塑料的物理梯級循環利用是目前相對實用的路徑; 化學循環是實現廢塑料高價值資源化利用的重要方法,這也是當前化學家和化學工程師們聚焦攻關的重要課題。根據化學反應合成與分解、聚合與解聚的可逆性原理,化學循環技術上沒有障礙,只是成本和代價問題,也就是回收再生后的塑料價格是高于還是低于新塑料的價格,即經濟效益問題。如已經研發成功的“甲醇分解技術”將廢聚酯(PET)飲料瓶分解成對苯二甲酸甲酯和乙二醇單體,然后重新合成新的PET;巴斯夫正在研發的熱裂解工藝,把廢塑料熱裂解為合成氣或油品,用這種原料在路德維希港一體化基地再生產各種化學品或聚合物,其品質達到食品級。也有的公司通過聚酯再生技術或流化床氣化技術,把低純度、不易循環利用的廢舊塑料氣化,獲得的合成氣制取甲醇等,都已取得了重要的階段性成果。今天看起來日益嚴峻的塑料污染問題終會被解決,可僅僅有成熟的技術是不夠的,還需要政策的推動與支持、經濟競爭力以及人們的共識和全球的行動。

        四是產業集群化。產業集群化發展是黨中央提出培育現代產業集群的戰略部署,建設現代化產業集群是推動高質量發展、全面提高經濟整體競爭力的必然要求,是推動我國經濟發展煥發新活力、邁上新臺階的必然選擇。石化產業的布局基地化、園區化、裝置大型化、煉化一體化和產業集群化,也是發達國家成功的實踐。新加坡裕廊島、巴斯夫路德維希港、比利時安特衛普石化基地、沙特朱拜勒工業城以及東京灣、墨西哥灣石化產業集群等,已經成為原料互供、產業鏈協同、能源和公用工程共享的世界級標桿。我國已認定的石化園區有600多家,尤其是國家重點布局了沿海的“七大石化基地”和煤炭資源富集區域的“四大現代煤化工示范區”。

        依托這樣的基礎和布局,立足石化產業的現有規模和未來高質量發展,《全國石化園區“十四五”發展規劃和2035遠景展望》提出:組織實施“五項重點工程”,重點培育“五大世界級石化產業集群”,到“十四五”末環渤海灣、杭州灣、海西湄洲灣、泛大亞灣沿!八拇笫澜缂壥a業集群”和“能源金三角現代煤化工產業集群”初具輪廓,力爭2035年形成國際水平的“五大世界級石化產業集群”,成為石化強國的重要基礎和強力支撐。推進現代產業集群化發展,原料上下游互供、產品鏈協同延伸、能源集中供應、“三廢”集中處理,實際效果就是減少了原料和能源消耗、縮短了運輸距離,直接或間接地大幅減少碳排放。產業集群化和規;院,產業集聚度開始顯現時,產品鏈也就豐富了,產業集群化效果就更加明顯了。如果每一個基地、每一個園區,甚至每一套生產裝置、每一條產品鏈,都能發揮出最充分的效果,不僅節省資源、降低排放,而且會產出最大化、效益最大化。這就是《工業領域碳達峰實施方案》中提出的:打造綠色低碳工業園區,通過“橫向耦合、縱向延伸”,構建園區內綠色低碳產業鏈條,促進園區內企業采用能源資源綜合利用生產模式。到2025年,通過已創建的綠色工業園區實踐形成一批可復制、可推廣的碳達峰優秀典型經驗和案例。

        五是綠氫工業化。綠氫的工業化不僅是技術方面實現工業化和規;,而是經濟上也具有競爭力。煉化一體化裝置、煤化工裝置目前所需的氫氣,國內多用煤制氫、發達國家主要采用天然氣制氫,不論是煤制氫還是天然氣制氫都有二氧化碳排放,而綠氫就不存在碳排放問題。如果有條件的園區和化工基地與輕烴裂解的副產氫耦合是不錯的選擇,一套60萬噸/年的丙烷脫氫裝置副產氫的量在2萬~3萬噸/年,目前很多副產氫用作鍋爐燃料既是無奈之舉,也是浪費。

        煤化工產業與綠氫的耦合應當成為中國石化產業重點探索的路徑。煤化工的主導產品有合成氨、甲醇等,煤制烯烴目前也是先合成甲醇、再制烯烴。具體到每個工藝過程,目前碳排放量占比很高的集中在合成氣變換和甲醇洗兩個環節,合成氣變換的目的是為下一步合成工段調碳氫比,在這一環節把碳多、氫少多出的一氧化碳變換成二氧化碳,甲醇洗環節再把變換環節的二氧化碳去除。如果綠氫的經濟性過了關,為了解決氣化爐剛出來的合成氣碳多氫少的矛盾,不采用傳統的蒸汽變換、不是把一氧化碳變換成二氧化碳的方法,而是采用補充綠氫的方法來調碳氫比,就大大降低了二氧化碳的排放量。這就是《工業領域碳達峰實施方案》提出的:鼓勵有條件的地區利用可再生能源制氫,優化煤化工、合成氨、甲醇等原料結構。

        綠氫的工業化核心在創新。目前的化石資源制氫、電解水制氫、甲醇分解制氫等方法,從碳排放和經濟角度看都難以滿足新能源大量用氫的要求,工業副產氫可以做局部區域示范性應用。真正實現綠氫的工業化關鍵就在創新,巴斯夫自2010年起一直在研究甲烷直接裂解制綠氫,與目前的天然氣經合成氣制氫不同,根據甲烷的分子結構、采取直接裂解技術,制取氫氣和固體碳,不排放任何溫室氣體。另一個完全不排放溫室氣體獲取氫的方法是陽光分解水制氫,科學家預測陽光分解水制氫的最終成功,才是氫作為清潔能源實現的一天,陽光分解水制氫國際國內都在研發與創新過程中,三菱化學、東京大學以及中國科技大學等都取得了較好的階段性成果。三菱化學的首席技術官瀨戶山先生告訴我:能效轉化率達到10%就可以有經濟性;媒體曾報道東京大學由1600個反應器單元排列組成、規模為100平方米太陽光催化分解水制氫的試驗,連續穩定運行數月,考核了催化劑性能、膜分離技術以及裝置安全性等,氫的制取、氣體分離以及安全性都是成功的,只是當前存在效率低、成本高的問題。

        六是實現碳達峰碳中和關鍵是創新。抓創新就是抓發展,謀創新就是謀未來,國際競爭新優勢越來越體現在創新能力上!妒じ哔|量發展指導意見》中,特別強調“堅持創新驅動”原則,著眼科技自立自強,推進關鍵核心技術攻關,促進產業鏈供應鏈安全穩定,提高全要素生產率,提升發展質量和效益!笆濉笔袠I創新在重大關鍵技術、核心設備和工程化、產業化等方面,都取得了一系列重大突破,未來解決少數“卡脖子”的痛點和堵點、加快綠色低碳轉型和產業高端化,關鍵也是依靠創新。新的節能技術、新型高效催化劑和節能設備、綠色工藝和綠色產品等等圍繞碳達峰碳中和創新的內容很多,當前國際國內最聚焦的是二氧化碳資源化利用的創新,通過創新實現工業排放二氧化碳的捕獲、封存和再利用(CCUS),通過創新以二氧化碳為原料實現甲醇及其有機化學品、高分子聚合物等的生產,這是全球高度重視、都在研發和技術攻關的一個熱點,不僅實現二氧化碳的少排放、不排放、助力碳達峰和碳中和,而且實現二氧化碳的變廢為寶、還造福人類。

        國內多位科學家和不少研發機構都積累了很多階段性成果和寶貴的經驗,去年看到美國的Twelve公司已經實現了二氧化碳和水制得聚丙烯,其聚丙烯的功效和性能與石腦油聚丙烯一樣,已與奔馳合作生產出世界上第一個以二氧化碳為原料的汽車零件,并且已與汽車、家居、服裝等多個品牌以及寶潔和美國航空航天局達成合作。巴斯夫與林德共同開展的二氧化碳與甲烷干重整制合成氣也取得階段性成果,因干重整過程需添加更多的二氧化碳,該技術成功以后有可能形成負排放工藝;同時巴斯夫正在研發二氧化碳與乙烯為原料合成丙烯酸,進而生產高吸水性樹脂用于嬰兒和老年用品。日本制鐵利用煉鐵高爐或電爐排放的二氧化碳與二元醇反應合成了聚碳酸酯二醇,作為下游聚氨酯的原料,這一創新不僅減少了二氧化碳排放,而且代替了以一氧化碳和光氣為原料先制得碳酸二甲酯、再與二元醇反應制取聚碳酸酯二醇的傳統工藝,消除了危險性極高的光氣法傳統工藝,預計2030年實用化。以二氧化碳為原料經生物催化制取丁二酸,獲得了生物可降解材料PBS的原料,已取得實驗室研究成果。二氧化碳資源化利用綠色化學的創新正在穩步取得進展和突破,再過15年左右必將為碳中和做出重要貢獻。為實現碳達峰和碳中和,我們應加強綠色低碳重大科技攻關和推廣應用,開展綠色低碳共性技術、前沿引領技術、顛覆性技術和相關設施裝備的技術攻關,培育一批節能降碳和新能源技術產品研發重點實驗室、創新中心、重大科技創新平臺。

        中國社會各界、全國各地、各行各業都在為“2030碳達峰、2060碳中和”,而加大創新、節能減碳、多措并舉,為保護人類唯一的地球家園而積極行動。就全球來看,今年及今后數年碳達峰碳中和又遭遇新的挑戰,疫情的不確定性難料、大國博弈在加劇,尤其是今年突發的俄烏沖突,美歐聯手對俄制裁,導致能源價格暴漲,特別是歐洲能源危機日益加重,天然氣短缺甚至斷供,歐盟各國紛紛重啟煤電,這必將導致碳排放量的增加,所以全球剛剛達成和正在采取的減排共識和行動,又遇到了新的挑戰。我們相信,和平與發展仍將是當今世界的主流,動蕩終會過去,隨著百年未有之大變局的遞進和產業變革、技術革命的加快,人類命運共同體將迎來美好的明天。

      作者:中國石油和化學工業聯合會副會長 傅向升

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