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工业产业实现“碳达峰、碳中和”的关键

2021-06-21 70 次浏览

碳达峰是指:一个国家或地区在工业化初期,经济水平和碳排放水平都比较低。随着工业化进程不断深化,重工业占比加大,经济快速增长的同时碳排放开始快速增长,直到达到一个峰值,这个过程被称为碳达峰。碳中和是指:随着产业结构的优化,碳排放强度低的高端制造业占比越来越大,碳排放强度高的重化工业占比越来越小,碳排放量随着经济增长而下降,直到达到一个临界值。

碳达峰

实现工业碳中和将从根本上改变传统工业化道路,对全球生产、生活方式产生巨大影响。而工业发展最紧密、最关键的因素包括工业体系的优化、空间布局的合理、能源效率的提升和低碳技术的创新。推动我国工业现代化进程、促进碳中和目标的早日实现,需重点推进这些关键因素的发展。

构建绿色低碳的工业体系

长期以来,我国工业体系重工业的特征突出,钢铁、建材、石化、化工、有色、电力六大行业的能源消费占我国工业能源消费比重的约70%,但经济增加值占比只有约33%左右。2020年我国规模以上工业中高技术制造业增加值较上年增长7.1%,占规模以上工业增加值的比重为15.1%。总体上我国技术含量高、附加值高的高端制造业在工业中的占比仍相对较低。

构建绿色低碳工业体系是指一个国家或地区能够以较低碳排放水平维持较高工业增速的高质量工业体系,是工业产业实现碳中和的基础。从欧盟、美国、日本等发达国家的工业化进程看,实现工业发展与碳排放脱钩的关键是控制和减少六大高耗能行业的碳排放同时使高端制造业在工业中占据主导地位。

合理优化工业产能的空间布局

我国区域的发展存在东西发展不平衡和南北发展不平衡的现象。在工业化发展水平较低的区域,基础设施建设相对落后,经济封闭,以农牧业为主,主要分布在我国的中西部及东北地区。在工业基础较强,工业化水平较高的区域,城市规模庞大但缺乏质量,出现大城市病等新问题,如北上广深地区。在东北等老工业基地,虽有一定的工业基础,但资源、生态环境等发展约束大。

不同产能的空间布局决定着不同区域的碳排放程度。因此,合理优化工业产能的空间布局和产业转移是平衡区域经济和环境关系的关键。不同区域在制定碳中和的时间节点时应综合考虑区域发展水平、资源分布、产业结构等因素,合理规划该区域实现碳中和的路径。

强化工业节能,提高能源效率

工业生产是能源、资源、环境等多种要素和生产加工多个环节相互作用的过程。从表面看煤炭、石油和天然气等能源燃烧排放了二氧化碳,但究竟使用多少能源和哪种能源却取决于加工多少原材料、什么原材料以及如何加工等资源使用方式。通过工业技术的改变、节能技术的发展也可以减少碳排放。

对于资源使用,减少资源加工量能减少碳排放。通过提高资源效率、材料替代、发展循环经济等能够减少资源的使用量,进而减少资源加工过程中因能源消费排放的二氧化碳。对于数据使用,要积极推动5G、大数据、云计算、人工智能、数字孪生等新一代信息技术在工业中的应用,加快工业互联网的发展,推动数据在工业生产中的大规模使用,优化工业生产组织流程,提高管理和决策的效率,提升自动化水平,实现深层减碳。对于能源使用,要进一步强化工业节能,提高能源效率,通过增加光伏、风电、水电、核能等零碳电力和绿氢的使用比重,优化工业用能结构,降低能源消费产生的碳排放。

加快工业低碳技术创新

过去十年,光伏的成本下降了90%,风电下降了50%~60%。2010年以来电池的价格平均每年下降了18%。随着这些技术在全社会的大规模推广应用,相应成本还有进一步下降的空间。

碳中和

随着光伏、风电发电以及储能技术、氢能、数字经济的发展,实现碳中和的技术创新可行性大幅增强。要实现我国工业碳中和的目标,我国工业的整体技术水平需要大幅度提升。其中钢铁、水泥、石化、化工、有色等行业的能源效率水平要达到国际领先水平,我国工业产业的电气化程度、氢能利用率、节能设备普及率等均需要进一步提高,从而构建起支撑我国现代工业发展的技术体系。

要实现这些目标,我国工业必须加快建立独立自主的现代工业低碳技术创新体系,推动诸如工业节能技术、氢能制备和储运技术、氢能炼钢技术、可再生能源制氢技术、先进储能技术、资源回收与利用技术等一系列绿色低碳技术的研发和推广应用。