李雷:建立可行的减碳路径,重视技术创新作用

来源 | 《财经智库》2022全球经济信心指数报告   作者 | 李雷     

2022年03月17日 13:00  

本文4072字,约6分钟

对于中国而言,无论是世界最大的减碳任务量,或是当前仍以传统化石能源为主的能源结构的现实情况,都要求我们必须加大技术创新力度,应用和推广科研成果,并在保持经济稳定发展的前提下,实现全社会的低碳转型

根据欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务局发布的报告,过去七年是全球自1850年有记录以来最热的一段时期。虽然受新冠肺炎疫情影响2020年全球碳排放量有所下降,但在去年随着各行各业的复苏,全球温室气体排放量出现反弹,预计反弹的速度几乎与全球经济恢复增长的速度并驾齐驱。

随着时间的推移,降低全球碳排放量的任务更加艰巨。越来越多的国家正积极加入到实现碳排放与吸收总量平衡,即“碳中和”的行动中来。

欧盟在2019年发布“绿色新政”,并在去年3月通过“碳边界调节机制”议案,将碳税机制纳入欧盟法律,美国在重返《巴黎协定》后提出了新的减排目标,计划在2030年温室气体排放量较2005年降低50%-52%;沙特也提出将在2060年之前实现“碳中和”,并计划实施60多项举措,包括开发可再生能源、碳捕获利用和储存、直接空气捕获、氢和低碳燃料等多个项目以帮助实现这一目标。

中国本就是典型的“富煤、贫油、少气”国家。后又因为2001年加入WTO以来深度参与国际分工,经济飞速发展,造成了碳排放量的高速增长。如今,中国已成为全球碳排放量最高的国家,约为全球总量的30%。

2020年9月22日,习近平主席在联合国大会上提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现‘碳中和’”,向世界递交了中国的减排承诺,并随后出台了许多支持性举措和政策,在这崭新的领域做出积极的努力与尝试。

一年后,中共中央、国务院发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,总结经验,对单位GDP能耗、单位GDP二氧化碳排放、非化石能源消费比重、森林覆盖率、森林蓄积量和风电、太阳能发电总装机容量等方面提出了具体目标。

眼下,一场全球能源革命和经济增长方式革命正在展开。对中国来说,现在至2030年是低碳转型的重要蓄力期,同时也是经济转型和发展的爬坡期。在此背景下,如何实现减排不减能源安全、减排不减经济增长,是中国发展面临的严峻挑战。

可行的“碳中和”实现路径

中国这个拥有14亿人口的经济大国必须要比欧美发达国家少花上几十年时间完成“碳中和”任务;这意味着,中国要克服能源消费增长与节能减排的双重压力,提高效率、降低能耗、改善结构,同时推进经济转型、社会转型和能源转型。

根据中国碳排放数据库CEADs的数据,碳排放量最多的行业有电力及蒸汽、热水生产和供应业,黑色金属冶炼及压延加工业,非金属矿产业和运输、仓储,邮电服务业,这四个行业约占总排放量的85%(2019年)。此外,必须看到的是,制造业是中国经济增长的主力,且实业立国,制造业的占比有必要维持一个稳定的、足以支撑国家经济内循环的体量;但制造业一方面是碳排放的大户,中国制造业的消费量远大于农业、生活等行业的能源消费量;而另一方面,制造业也可以是碳减排重要的技术创新基础。

中国若想有效实现其碳减排目标,必须要在建立低碳体系的同时,兼顾经济发展速度和质量;此外我们也应意识到,在当前我国技术、经济与能源结构约束的情况下,若现在就要在3年-5年内实现大幅碳减排,就要通过压缩碳排放部门生产规模,从而影响实体经济增长并付出巨大经济代价来实现。在长期与短期之间、部门之间、城乡之间,我们亟须找到平衡点。

我们面临的首要挑战,是如何做好顶层设计,特别是建立一个更加清晰化、透明化、起统领作用的总量指标体系,以便后续分解出微观目标,指导各地区与各部门开展可度量、可核算、可考核、可相互平衡的任务。我们须立足当前国情,结合具体社会经济基础、体制环境,科学制定平衡的时间表、路线图、施工图,引导能源转型与产业升级。

各行各业亦需要打破行业壁垒,秉持系统性和全局性思维,实现政府、企业、协会间的积极协作。要加强全社会的良性互动,加强国际合作,共同提高能源利用效率、调整能源结构、助力全产业链供应链转型,并做好各个领域减碳的长期规划、推进低碳产品认定标准、增加生态碳汇。

从长期来看,技术进步、经济与能源结构优化是碳减排的主要途径。“碳中和”不仅是能源革命,也是一场技术革命。我们应重点关注技术突破,关注新技术给各行各业带来的新变化。

对于中国而言,无论是世界最大的减碳任务量,或是当前仍以传统化石能源为主的能源结构的现实情况,都要求我们必须加大技术创新力度,应用和推广科研成果,并在保持经济稳定发展的前提下,实现全社会的低碳转型。

电力热力生产领域需要提高化石能源利用效率,提高非化石能源占比,推广可以增强稳定性的智能电网技术和储能技术、生物质能供暖技术、工业余热回收利用技术等;工业生产领域需要推广使用工业深度脱碳的原料替代技术、高品位热源替代技术等,这对于钢铁、水泥、化工等受成本所困而减碳转型艰难的行业尤其重要;交通运输领域,需要加强道路交通领域的先进电池技术、船用燃料替代技术等的发展和应用;建筑领域,则要在材料生产与运输、设计与建造、使用和维护的全生命周期完成减排工作,包括改变采暖方式、使用环保材料、使用节能电器等各个环节。

CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage,即碳捕集、利用与封存技术)将会是实现“碳中和”目标的最重要技术之一,并且已经受到世界各国的高度重视,被认为是“碳中和”的最后一公里。CCUS目前还存在投入和维护成本巨大、安全性技术不成熟等难题。但根据国际能源署的预测,随着技术的不断成熟,到2050年CCUS将贡献约14%的二氧化碳减排量。美国在该领域较为领先,中国也在不断尝试推广CCUS,目前在电力、化工、水泥、钢铁等领域实现了小规模应用。

此外,大数据、物联网、区块链、人工智能等数字技术也在助力“碳中和”目标的实现。数字技术可以让工业企业提高能源使用效率,帮助政府完成减污降碳的协同管理,帮助消费端减少碳排放,构建智能化、实时化、协作化的绿色生态系统。

化工领域对低碳技术的贡献

化学工业被称为“工业中的工业”,是国民经济的基础产业和支柱产业,门类繁多、工艺复杂、产品覆盖面广,与各领域的研发生产以及人们的衣食住行息息相关。也因此,虽然化工领域的排放量要远低于电力、钢铁等行业,但产品繁多,排放边界复杂,且部分部门仍有高耗能的历史积累问题,整体而言减碳压力较大。

事实上,对于减碳这件事,化工已经实践了二十多年。化工对于碳的处理和使用,并不只是大家知道的做成汽水、干冰等产品那么简单。我们的技术早已涉及碳排放价值链上的各个环节,包括化石能源的燃烧、化石原料的使用,再到之后的碳捕捉、回收、储藏和循环等,例如聚合物的闭环循环、解聚、化学回收、生物基化学品生产等。

基于此,化工行业应该在“双碳”目标下充当旗手,充分挖掘化学工业的潜力,为各行各业打造更好的技术解决方案,尤其是引领制造业的高质量发展。

从产业链来看,首先,应在原料端提高化石资源作为原料和燃料的使用效率。对中国而言,尤其要提高煤炭利用率。通过可循环的方式生产上游化工原材料,例如使用生物基材料,或者提供更加低碳、绿色、轻便的原材料和零部件,降低产品使用污染和能耗。

其次,在过程端,积极助力可再生能源电力的生产、输送和消纳,为制造企业提供低能耗材料、打造低碳装备并探索可再生能源电力的创新利用方式;上游的化工原材料企业则可以依据自身优势与下游企业共同携手,提供跨产业链的综合低碳解决方案。

最后,在产品端和回收端,更深入地做好塑料、电池、纸张、工业废气等的回收工作,进行再使用、再利用,如运用碳捕集技术回收利用二氧化碳,并将其重新制成甲醇、有机酸、阿司匹林、溶剂、洗涤剂等产品。

沙特基础工业公司(SABIC)一直以行业先锋的姿态引领可持续发展大潮,携手各界伙伴共同致力于减少整个价值链的碳排放。2021年,我们明确了实现减碳目标所需的关键投资和技术,并将路线图的基调定为:提高可靠性、可再生能源使用、资产电气化、低碳氢气利用以及碳捕集。在中国,我们也进一步聚焦材料创新和应用开发,以定制化解决方案助力广大客户在5G通信、电动汽车、光伏发电、化学及物理回收等多个关键领域有效应对挑战。

我们对英国提赛德石化工厂的投资改造就是一大典型案例,其预计将减少该厂60%的碳排放;在下一阶段,基于相关碳中和可行性研究,我们计划以氢气取代传统燃料,实现超99%的减排。我们与行业伙伴巴斯夫和林德合作,在开发电热蒸汽裂解装置方面也取得了突破性的进展。此外,我们还与世界经济论坛(WEF)合作,携手十家同业伙伴力争在2023年之前将低碳排放技术协作创新(LCET)倡议发展为一个独立实体组织。

从全球发展范畴来看,有必要从“减碳”引申到更广泛的可持续发展视角,即如何切实地让塑料在循环经济中循环起来。我们在塑料废弃物回收方面拥有独创技术,将难以通过传统回收方式处理的消费后混合塑料分解为“热裂解油”,并以此为原料生产高性能且经国际可持续发展与碳认证(ISCC)认证的循环聚合物。

减碳并非一蹴而就,其间需要系统性、长期性的规划与变革,磨刀不误砍柴工。因此,我们呼吁与政府、产业链企业、信息技术企业共同打造和试点循环经济生态,制定气候目标和实施方案相结合的政策框架,构建基于大数据、物联网、区块链、人工智能等技术的化工数字平台;也期待价值链各环节能够携手,直面资金、技术和人才等发展领域的客观瓶颈,一起为降低碳排放、提高环境和健康标准努力,共同推进打造安全透明的化工产业价值链,最终在相关要素之间找到低碳、可持续的平衡。

(作者为沙特基础工业公司副总裁兼北亚区总裁)

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