8月17日,以“生态中国 零碳科技”为主题的第十一期“环境新闻茶座·宁德行”成功举办。活动汇聚政企学媒多方智慧,旨在共同探讨双碳背景下,如何凝聚生态共识,以环境传播赋能产业绿色升级。本期茶座由中国环境新闻工作者协会主办,中国环境记协视听传播专委会承办,宁德时代新能源科技股份有限公司支持。
现将交流环节嘉宾实录整理刊发。今日刊发实录(8)——中国环境科学研究院清洁生产与循环经济研究中心副主任、研究员刘景洋答《零碳时代》主编韩舒淋的提问。
韩舒淋:刘主任,想向您请教一下,当前零碳园区是国家层面的重要政策规划,“十五五”要建设100个零碳园区。结合您的研究,工业园区要打造成为零碳园区,主要有哪些实施路径?可能会面临哪些现实挑战?
刘景洋:2025年12月,国家发改委、工信部、国家能源局就公布了第一批国家级零碳园区建设名单,共有52个园区纳入建设培育,“十五五”期间还将布局48个,后续有望超过100个。从实际情况来看,大概有60%的园区做了园中园,很多园区并未涉及碳排放较重的产业,如化工、钢铁、有色等,部分园区有大量的土地和光伏可以支撑可再生能源和储能,具备开展相关零碳探索实践。我觉得要看清楚一点,我国现在国家级的经开区和高新区只有将近400家,还有省级的园区,加在一起将近3000家。100家试点的规模,在我国的产业园区里占比并不高,第一批园区试点的核心任务是探索可复制的实践经验。
从主要实施路径来看,我认为主要包含以下五个方面:
第一,最核心路径是能源系统重构。在园区内部构建源网荷储一体化微电网,屋顶光伏、厂区风电、余热发电就地开发;配套储能设施;通过绿电交易、绿电直连、跨省绿电采购提升清洁电力占比。供热端推进热泵、生物质供热、工业余热梯级利用,替代燃煤锅炉、燃气锅炉,实现热力系统脱碳。
第二,推进存量企业节能与工艺低碳改造。推广高效电机、余热回收、系统能效改造;园区内产业链协同,上下游能量、蒸汽、冷却水互通。高耗能企业开展生产工艺低碳升级,例如钢铁短流程电炉、化工低碳合成路线改造,从源头降低碳排放基数。
第三,发展循环经济及固废资源化降碳。推进园区内大宗工业固废、中水、废气资源化利用。钢渣、赤泥、煤矸石协同处置,中水回用、废水资源化,副产气体回收利用。循环利用不仅仅削减污染物,同时减少原生材料开采、加工带来的碳排放,实现减污降碳协同。
第四,搭建数字化能碳管理平台。搭建统一园区碳台账、能耗在线监测系统,实现企业能耗、碳排放实时采集,支撑碳盘查、配额管理、节能调度,精准识别减排潜力,实现精细化管控。
第五,开展残余碳排放抵消。对于工艺本身无法消除的碳排放,通过园区内CCUS试点、林业碳汇、外购国家核证自愿减排量进行抵消,最终实现园区碳中和。高耗能园区很难依靠内部改造完全清零排放,抵消措施是现阶段必不可少的组成部分。
目前落地效果较好的主要是电能替代相关工作,但涉及原料端、生产过程本身产生的碳排放,实现深度降碳的道路还十分漫长。当前推进零碳园区建设的主要难点我认为有以下五个方面:
一是高碳工艺锁定效应强。传统化工、钢铁、建材园区大量装置服役周期长达20-30年,现有产线工艺路径很难短期改造,工艺排放(过程排放)无法单纯依靠能源替换实现减排,深度降碳难度极大。
二是能源供给与负荷错配。新能源发电具有波动性,工业企业需要稳定不间断的电力、高温蒸汽。园区风光出力与企业负荷不同步,储能投资巨大;同时风电等新能源需要大量的土地资源,工业园区土地资源有限很难满足自身用能需求。
三是园区多主体协同困难。园区内企业分属不同主体,余热、蒸汽互通、能源共享涉及定价、收益分配,中小企业转型动力不足。大型企业转型收益无法覆盖全体园区公共基础设施投入,容易出现“大企业单打独斗,园区统筹推进乏力”局面。
四是前期投资高,回报周期长。零碳配套(光伏、储能、热力管网改造、碳监测平台)投资巨大,普遍回本周期8-10年。绿色金融产品期限较短,难以匹配长周期项目;碳市场收益目前不足以支撑大规模投资,商业模式尚未成熟。
五是核算标准、配套政策有待完善。零碳园区核算边界、碳排放因子、绿电减排量认定细则还在完善。不同机构碳盘查结果差异较大,影响园区申报、企业绿色收益兑现。
目前,各项相关工作都已经在路上,未来国内绝大多数工业企业要入园,如果这些企业能实现碳中和,距离我们实现2060年碳中和目标愿景就更近了。
韩舒淋:我国工业制造业占比较高,在生产经营过程中会产生大量的碳排放。有观点认为,普通工业园区的碳排放以能源领域间接排放为主,可以依靠用能电气化、电力清洁化实现减排;但钢铁这类长流程高耗能重点控排行业,碳排放主要来自生产工艺环节本身。对于这类难减排行业,是否可以通过推进用能工艺电气化,叠加电力清洁化的路径实现碳减排?您如何看待难减排行业工艺环节电气化的发展前景?
刘景洋:行业电气化推进整体是由易到难的过程。我们做技术研发,很重要就是看市场规模。对园区来说,减排的大头来自企业用能排放,终端电气化与电力清洁化相结合是工业降碳最重要主线之一,但不同行业发展前景分化明显,不能一刀切推进。
一是可以大规模推广电气化的行业。轻工、纺织、食品、电子、装备制造,这一类行业大多是中低温加热、电力驱动场景。电锅炉、高温热泵、电加热设备成熟可靠,改造难度较低。“十五五”期间电气化渗透率有望明显提升。很多园区可以通过这一类企业改造快速拉高整体电气化水平。
二是部分场景可行、工艺主体很难电气化的行业。有色金属、玻璃、建材。部分辅助供热、动力系统可以电动改造;但是高温烧成工艺现阶段电窑成本极高,能耗巨大,设备寿命受限。“十五五”以试点示范为主,大规模推广条件不足,更多作为中长期储备路线。
三是短期电气化空间非常有限的重工行业。钢铁、石化、合成氨等。大量碳排放属于工艺过程排放,并不是燃烧燃料产生。例如石灰石分解、煤化工反应,即便全部用电,过程碳排放依然存在。钢铁电炉短流程是电气化方向,但受制于废钢供给;化工行业更多依靠绿氢替代,而非简单用电替代化石原料。“十五五”期间,只能在辅助系统、部分供热环节电气化,主体工艺很难依靠电气化实现深度减排,需要配套CCUS、原料低碳化等组合方案。
值得注意的是,当前产业体系正在发生重大变革,为降碳带来机遇,也带来挑战。一是能源体系变革,以可再生能源为主体的新型能源体系正在逐步替代传统化石能源。二是原料体系变革,这一点容易被忽视。目前,有测算显示,依托循环经济每年可实现约10亿吨碳减排,大约占到全国碳排放总量的7%-8%。随着全社会再生资源规模持续增长,再生资源在原料体系中占比不断提升,客观上使得生产工艺结构随之发生变化。这两个变化结合在一起,原料变了,燃料变了,市场变了,像钢铁行业,原来多是建筑用钢,现在是装备制造行业用特钢。将来市场越分越细,这种变化对整个产业体系提出了更多新的要求。当不同的要素叠加在一起,如何实现降碳、减污、扩绿、增长,这就给技术研发工作者提出很多问题。产业重构带来的技术需求是非常大的,难度同样很大。这类问题不是说光靠技术人员搞开发就能解决,也不是光靠哪一家企业就能解决,需要国家统筹教育、科技等多学科协同推进,才能更好解决碳减排、污染治理当中的各类现实问题。
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