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总量低强度高!占全国碳排总量4%的化企如何降碳?一起解析(附三大油企路线)

来源:石油和化工园区 时间:2022-01-17

过去20年,随着不断向前发展,我国碳排放量增长迅速,2020年我国碳排放量占全球碳排放量比例约31%,远高于其他国家和地区。2020年9月,习近平主席于联合国大会一般性辩论上明确提出,“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的目标。




化工行业是我国国民经济的支柱产业,生产过程中碳排放环节多,不过行业碳排放总量却只占全国总碳排放的不到4%。虽然占比如此少,但由于排放强度极高,化工行业面对“双碳”却也是压力山大。那么,化工企业又该如何破解当前的“双碳”发展之困呢?




总量虽不高,但强度极高


化工产品生产过程中二氧化碳排放环节较多,大体可以划分成工业过程排放和公用工程排放。从总量上来看,包括石化在内的化工过程排碳放量仅占到工业总排放量的10.2%,占全国总碳排比重不超过4%。

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同时,结合碳排放的能源结构和消费下游来看,煤炭消费作为碳排放的主力,其能源消费的73%用于电力和钢铁用途,化工消费仅占8%。而化工在原油和天然气下游消费结构中的占比分别是49%和10%。因此,从全国维度下的排放总量及占比看,化工行业的排放贡献非常有限。




虽然从全国维度看,化工行业的碳排放总量贡献不大,但在区域层面由于地区经济结构、能源结构及发展水平的不同依然面临差异化的压力。如果按照单位排放强度划分,化工行业则被划分至中、重强度范围。因此,化工特点为碳排总量低,碳排强度高。




从行业的单位排放量来看,化工的单位收入碳排放量远高于工业行业的平均水平。在地区差异上,对于万元能源消耗指标表现较差的省市,单位收入的碳排放代价也明显较高。所以从排放强度看,化工行业减排还是面临很大的挑战,并且在地区上的差异化非常明显。




同时,从结构上来看,化工行业公用工程排碳受到能源结构中煤炭占比较高影响而较高,以煤化工企业为例,过程排碳和公用工程排碳占比大体一致,不同工艺过程和产品差异也较大。

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此外,对于一个典型的化工企业生产排碳过程,以公用工程碳排放强度和工业过程碳排放强度两个维度为评价标准,可以将现有化工产品大致分类,用以分析不同化工产品能效水平。通过进一步分析不同化工产品产生经济效益下单位碳排放水平,发现在化工行业中,煤化工属于工业过程和公用工程排放强度两高的化工子行业。




确定路线图,2030年前实现碳达峰


据悉,石化化工行业碳达峰实施政策已制定完成,有关文件尚待正式发布。相关的标准制定、统计、核算等工作正在稳步推进,未来一些行业产能控制政策也将出台。从总的思路来看,将加快产业布局优化、结构调整,加大节能降碳升级改造和落后产能淘汰力度,发展新能源、新材料等产业,全面推进行业绿色低碳转型。




国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》明确,推动石化化工行业碳达峰。优化产能规模和布局,加大落后产能淘汰力度,有效化解结构性过剩矛盾。严格项目准入,合理安排建设时序,严控新增炼油和传统煤化工生产能力,稳妥有序发展现代煤化工。到2025年,国内原油一次加工能力控制在10亿吨以内,主要产品产能利用率提升至80%以上。




工信部印发的《“十四五”工业绿色发展规划》也明确,落实能耗“双控”目标和碳排放强度控制要求,推动重化工业减量化、集约化、绿色化发展。严控尿素、磷铵、电石、烧碱、黄磷等行业新增产能,新建项目应实施产能等量或减量置换。




与此同时,2021年12月召开的中央经济工作会议提出,要科学考核,新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制,创造条件尽早实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,加快形成减污降碳的激励约束机制,防止简单层层分解。值得注意的是,原料用能不纳入能源消费总量控制,增加了部分增量项目获批的可能性,利好行业能效先进企业。




业内人士认为,2022年石化化工行业将进入整合升级期,能源转型替代步伐加快,新能源、新材料等产业成长空间打开。在2030年前,石化化工行业有望实现碳达峰。




发展模式,全行业亟需改变


既然化工行业解决“双碳”问题迫在眉睫,那么要从哪里下手解决呢?现在有一种观点是,煤化工因为煤炭自身碳氢组分的原因会带来比油气路径更高的过程排放。那么是不是只有煤化工行业要解决“双碳”问题呢?是不是要弃煤用油气呢?

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答案自然是否定的。我国能源结构以煤为主,煤化工产业升级的必要性毋庸置疑,但绝不是只有煤化工需要解决“双碳”问题。随着达峰和中和的政策下压,化工企业要把发展的主动权掌握在自己手里。从技术上看,能化产品过程排放的问题实际上就是碳原子利用率,即原料利用和转化率的问题;虽然从反应机理上难以短期逆转,但通过提升包括合成气等物料的利用效率,就能够降低无谓的碳原子损失,而这些则来自于企业长期在工程、技术上的积累以及对化学合成的深入理解。




同时,随着双碳政策下能源、原料审批难度加大,传统单纯依赖产能扩张的粗犷型发展模式或难以为继,未来化工企业的长期发展,或将沿着三种路径发展,即下游精细化发展;同一原料、技术路径下的多元化发展;同一应用场景下提供解决方案的平台型发展。




路径渐清晰,央企带头行动


随着石化化工行业碳减排实施路径逐渐清晰,相关企业已行动起来,尤其是以“三桶油”为代表的石化央企,纷纷提出了自己的目标并付诸行动。




中石油坚持“绿色发展,奉献能源,将绿色低碳纳入公司发展战略,按照“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署,明确加大发展天然气,并在新能源、氢能领域加大投入。中石油和中国工程院能源与矿业工程学部牵头,联合国家能源集团和华北电力大学等共同承担了碳达峰、碳中和目标下的能源发展战略研究,旨在分析我国能源消费总量需求和优化能源结构目标,从我国2030年前碳达峰目标出发,面向2060年前碳中和长期发展目标,形成我国能源发展战略及实施路径报告,为科学决策提供咨询建议。

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中石化统筹转型升级与减碳进程、结构优化与碳排放控制,在深入系统研究的基础上,提出以净零排放为终极目标,推进化石能源洁净化、洁净能源规模化、生产过程低碳化,确保在国家碳达峰目标前实现二氧化碳达峰,力争在2050年实现碳中和的目标,为应对全球气候变化作出新贡献。2021年12月31日,江西首座综合加能站正式投入运营,日供氢能力达500公斤。这背后是中国石化正在推动形成以能源资源为基础,以洁净油品、现代化工为两翼,以新能源、新材料、新经济为重要增长极的“一基两翼三新”产业格局。




中国海油也提出实施绿色发展跨越工程,将力争到2028年国内二氧化碳排放达到峰值、2050年前实现碳中和。在抓好海上油气低碳生产的同时,提升天然气生产利用,并加快新能源新产业培育,力争建成1~2个综合能源示范岛。




此外,国务院国资委日前印发了《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰碳中和工作的指导意见》,从推动绿色低碳转型发展、建立绿色低碳循环产业体系、构建清洁低碳安全高效能源体系、强化绿色低碳技术科技攻关和创新应用、建立完善碳排放管理机制等5个方面展开部署,明确到2025年中央企业可再生能源发电装机比重达到50%以上,战略性新兴产业营收比重不低于30%。


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