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我国工业企业的碳中和之路
发布时间:2021-12-10 浏览量:1682

一、认识碳达峰与碳中和

碳达峰是指某个地区或行业,年度温室气体排放量达到历史最高值,是温室气体排放量由增转降的历史拐点,标志着经济发展由高能耗、高排放向清洁低能耗模式的转变。截至2020年底,全球共有50多个国家和地区实现二氧化碳排放总量达峰。

图1:前六大排放国排放总量和人均温室气体排放量

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数据来源:联合国环境规划署《排放差距报告2020》

碳中和是指某个地区在一定时间内(通常是一年),人类活动直接或间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等吸收的碳总量相互抵消,实现碳净零排放。

碳达峰与碳中和相辅相成。由于植树造林、工业固碳等吸收的碳总量相对固定,远远少于工业发展所排放的碳量,因此为实现碳中和的愿景,必须要制订和实施相应的碳达峰方案,扭转碳排放增长的趋势。要实现升温2℃的目标,需要全球在2030年比2010年减排二氧化碳25%,并在2070年前后实现碳中和。要实现仅升温1.5℃的目标,需要全球在2030年比2010年减排二氧化碳45%,并在2050年前后实现碳中和。

图2:能源的变迁

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世界可持续发展工商理事会、世界资源研究所发布的《温室气体核算体系:企业核算与报告标准(修订版)》中,描述了公司的运营边界,设定了排放的三个范围。

图3:价值链上的范围与排放概览

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资料来源:新西兰可持续发展商业委员会,2002

将这三条边所界定的排放范畴都纳入核算,基本可以实现全产业链、全生命周期的供给侧排放范围界定。

二、我国的双碳目标及实施路径

中国是最大的碳排放国家,也将是全球碳排放强度下降最显著国家。2016年至2020年,中国规模以上企业单位工业增加值能耗累计下降超过16%,相当于节能5.1亿吨标准煤,节约能源成本约4260亿元。同期,单位工业增加值二氧化碳排放量累计下降22%。目前,中国已经有了明确的整体“双碳”目标。中国“双碳”目标可分为四个阶段:2020至2030年为达峰期,2030至2035年为平台期,2035至2050为下降期,2050至2060年为中和期。

自我加压,需要更大的勇气,也需要更大的作为。中国要顺利实现2030年前碳达峰,最重要的是落实好2020年至2030年的碳减排阶段性目标。“十四五”期间,中国要实现单位国内生产总值二氧化碳排放降低18%。到2030年,单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降65%以上。在碳达峰阶段,占比高的温室气体排放领域中,电力、工业、建筑、交通等行业的企业要尽快行动起来,采取相应减排措施。

图4:温室气体排放领域

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资料来源:李俊峰,做好碳达峰碳中和工作,迎接低排放发展的新时代

从碳达峰到碳中和,欧盟用了60年,美国用了45年,中国力争用30年,可以预见中国未来需要付出巨大努力。总体而言,时间短,任务重,能源结构特殊,且要兼顾经济发展和转型,特殊国情决定中国无法像小规模经济体那样,依赖某一条路径实现碳减排,也无法照搬欧美路径。中国只有建立全产业链、全生命周期的碳减排路径,才能如期或尽早实现碳达峰目标,进而更顺利实现碳中和。

中国已制订了中央层面的系统谋划、总体部署,加快构建碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。明确把双碳纳入经济社会发展全局,以经济社会发展全面绿色转型为引领,以能源绿色低碳发展为关键,加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局,坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路,确保如期实现碳达峰、碳中和。

工业是产生碳排放的主要领域之一,对全国整体实现碳达峰具有重要影响。工业领域要加快绿色低碳转型和高质量发展,力争率先实现碳达峰。推动工业领域绿色低碳发展,要优化产业结构,加快退出落后产能,大力发展战略性新兴产业,加快传统产业绿色低碳改造;促进工业能源消费低碳化,推动化石能源清洁高效利用,提高可再生能源应用比重,加强电力需求侧管理,提升工业电气化水平;深入实施绿色制造工程,大力推行绿色设计,完善绿色制造体系,建设绿色工厂和绿色工业园区;推进工业领域数字化智能化绿色化融合发展,加强重点行业和领域技术改造。

“双碳”目标之下,工业企业面临着新的商业机遇,可以创新推动生态价值化。工业企业应尽快确立碳达峰碳中和行动方案,加快构建清洁低碳、安全高效的企业战略。工业企业碳减排需立足产业全链条、产品全生命周期,根据不同环节的特点,采取最合理、有效的措施。源头减量、能源替代、节能提效、工艺改造、回收利用、生物固碳,以及技术性碳捕集、封存或利用等,都是实现碳减排的途径。

三、工业企业需要绿色与智能制造双转型

工业企业实现绿色转型是各国工业发展的必由之路。智能制造和绿色制造具有诸多相通之处,且都有助于实现碳减排、碳达峰和碳中和。破解碳的挑战,从技术和产业革新角度讲,实现向智能化、绿色化转型是最优选择。

智能制造通过实现生产智能化,减少人为干预,提高生产运行效率和稳定性,并可以通过智能评估得到最优运行模式。这本身就意味着提高能源利用效率和单位产出,降低能耗,实现碳减排。

图5:企业减碳的方式

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资料来源:施耐德电气商业价值研究院与经济观察报《碳中和及可持续发展高管洞察(2021)》

此外,实现绿色制造,除了采用绿色原材料、采用智能化生产方式,对超大规模、超广范围碳排放的监测必定是基于智能化手段。换言之,智能制造必然带有绿色制造的基因,实现绿色制造必然需要寻求智能化手段。

从技术路线看,实现负排放的技术依然处于探索、示范阶段,零碳能源技术完全取代化石能源也依然任重道远。基于绿色智能制造的高能效循环利用技术,是具有快速落地和良好前景的超大规模应用的碳减排技术路径。工业通用节能设备、能源管理系统、生产节能家电、生产废弃物再利用等有比较成熟的技术积淀和落地经验。

图6:绿色智能制造让碳增加项更小

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工业企业面向未来,可以通过加强智能制造提高运营效率,通过绿色制造实现节能减排,而碳移除技术可以用于抵消无法避免的温室气体排放。

四、工业企业实现双碳的行动建议

咨询:工业企业尽快主动制定碳中和转型路径,加强咨询,完善顶层设计,适应能源结构调整。借助先进技术与专家知识经验,进行可持续发展咨询。根据企业的实际情况,量身定制目标,识别风险与机遇,进行企业战略规划。通过详尽的方法论,明确技术路线图,推动规划在各细分领域实施,通过全链协同实现更大范围碳减排。

智能:加强智能制造,进行数字化转型,提高制造工艺能力,降低碳排放、提高能效。以数字化、智能化为目标,综合考虑企业的业务发展和碳减排任务,推进设备节能、运营一体化等阶段实施,进行数据价值分析等实时优化。通过电气化的深度应用,突破工艺碳减排空间。提高智能制造水平,让能源变得更为可视、可管、可控,实现对生产工艺、过程的优化处理,保持设备处于最优运营,逐步实现领先的能源效率。

绿色:推行绿色制造,进行碳数据全周期跟踪,加强循环利用,实现安全、高效运营,打造绿色供应链,推动高质量可持续发展建。基于绿色智能制造的高能效循环利用技术,是具有快速落地和良好前景的超大规模应用的碳减排技术路径。工业通用节能设备、能源管理系统、生产节能家电、生产废弃物再利用等有比较成熟的技术积淀和落地经验可以借鉴。

标准:积极参与国际碳减排标准、规则制定,建立碳减排标准体系。需要补齐碳排放监测、计量、核算、认证等关键领域短板,加快完善与国际接轨的低碳技术和碳减排标准体系。同时,要关注碳减排“外沿”标准的国际化,例如在新能源、电工装备、节能环保等领域国际标准的研究与制定。

伙伴:联合生态圈合作伙伴共同推动碳减排,树立行业标兵,推动精益碳减排。在工业领域有专长的企业携手生态圈合作伙伴加速IT、OT的融合,赋能中小企业,开发出更全面、融合、可复制的碳减排解决方案,共同推动“双碳”目标的实现。各行业龙头企业或核心企业共同推动精益减排,分步骤建立超低碳或零碳工厂,带动全行业加快减碳脱碳。

参考文献:

1、施耐德电气商业价值研究院,打造未来碳金竞争力:中国工业企业实现碳中和之路

2、李俊峰,做好碳达峰碳中和工作,迎接低排放发展的新时代

3、中国生态环境部,http://www.mee.gov.cn/ywgz/xcjy/xccpzyk/wsp/202105/t20210520_833789.shtml

4、人民日报,https://www.miit.gov.cn/jgsj/jns/gzdt/art/2021/art_ecb5605989284c01aeb7c8d5a7474a8d.html

5、国家能源局,http://www.nea.gov.cn/2021-08/31/c_1310159621.htm

6、中国电力新闻网,http://www.cpnn.com.cn/news/nygm/202108/t20210811_1416604.html

7、中国电力企业联合会发布的《中国电气化发展报告 2019》

8、工业和信息化部网站,https://www.miit.gov.cn/gzcy/zbft/art/2021/art_2c3a8ad0b43640e598ae646f809c6ab2.html