我国化工行业低碳发展路在何方？

当前，在全球积极应对气候变化的背景下，能源转型已然加速。包括我国和欧、美、日、韩等90多个经济体纷纷提出了碳中和目标，示范带动作用十分明显。“双碳”目标下，我国能源结构将加速转型，这对化工行业高质量发展也提出了更高的要求。化工行业要优化调整技术路线、加强颠覆性技术研发创新、推动用能结构低碳化电气化转变、强化上下游产业链和产品全生命周期协同减碳，防范高碳路径锁定。

全球能源格局持续出现深刻调整

　1.发达国家能源需求趋于下降，全球能源需求重心向亚太地区转移

　伴随经济步入后工业化阶段，发达国家整体能源需求已经饱和。BP统计数据显示，2000—2019年，英国、日本、法国、德国能源需求分别降低18.1%、15.4%、12.4%、8.2%（见图1）。中国、印度等亚太地区成为全球能源需求增长主要来源，两国占2000—2019年全球能源需求增量的63.3%。IEA预测，到2040年全球能源需求增长的67%将来自亚太地区。

　2.可再生能源加快成为能源供需主体，电力正逐渐成为终端用能主体

　太阳能、风能等可再生能源利用技术不断创新，在能源消费增量和存量中加快替代传统化石能源。2010—2021年，电力在全球终端用能比重已由16.8%提升到19.8%。目前，全球新增可再生能源发电中近60%的项目成本低于新建燃煤电厂，伴随技术和模式创新成本还将进一步降低。国际可再生能源署（IRENA）预计，到2025年新能源发电成本将普遍低于化石能源。IEA既定政策情景预测，电力在全球终端能源消费中的比重持续平稳上升，2050年将达27.8%，比2020年增加8个百分点。而在净零排放情景中，电力在全球终端用能中占比将增长至2050年的52.3%，比既定政策情景增加24.5个百分点，成为终端能源需求中第一大能源品种（2021年终端电力需求仅为石油需求的53%。

　3.碳排放成为经济发展重要约束，传统高碳产业和后发工业化国家面临巨大转型压力

　在积极应对气候变化背景下，碳排放空间成为经济发展的内在要素，对各地区各行业要素供给条件产生重大影响，传统高碳行业发展规模、产业布局、技术工艺等面临深刻调整，一些碳排放强度高、附加值低的产业将被加速淘汰。同时，与发达国家工业化阶段不受约束利用化石能源相比，发展中国家普遍面临现代化发展成本提高的挑战，能源资源型国家和地区还面临高碳能源资产大幅减值的风险。有研究表明，当前全球约25万亿美元的化石能源产业投资资产面临搁置风险。我国制造业规模相当于美日德之和，钢铁、水泥等高耗能产品产量占全球一半以上，许多地区对资源型经济依赖程度高，面临极其艰巨的低碳转型压力。

　4.绿色金融、碳边境调节机制等不断发酵，国际贸易和治理规则可能出现重大变化

　目前，世界银行等金融机构开始退出煤炭等化石能源项目融资，并强化碳排放等信息披露。欧盟、美国正在推动实施碳边境调节机制，以应对气候变化为名实施新的绿色贸易壁垒，打压发展中国家的产品竞争力。尽管碳边境调节机制违背了《巴黎协定》确定的“共同但有区别的责任原则、公平原则和各自能力原则”，也存在较大世贸组织合规性风险，但实质上反映了碳中和大势下国际规则竞争更加激励。宝马、大众、苹果等许多跨国公司为实现产品全生命周期减排目标，已开始从全球供应链着手推动碳中和，对一级、二级供应商绿色供应链要求不断增强，未来可能会从产业层面推动全球低碳产业链的低碳重塑。我国作为货物贸易出口第一大国，在参与全球治理过程中，高碳排放可能会成为大国博弈中及产业竞争中的重大约束，未来面临的潜在挑战巨大。

我国能源需求结构加速调整

　1.煤炭需求在达峰平台期后将进入快速下降通道

　长期以来，煤炭是我国经济和社会发展的重要支撑，是我国能源安全保障的压舱石、稳定器。但作为高碳化石能源，煤炭开发利用受到了强约束。“十三五”期间，在蓝天保卫战和北方地区清洁供暖等工作持续推进下，国家采取了区域煤炭消费总量控制、终端散煤治理、煤改气、煤电总量控制等措施，煤炭消费比重持续下降，2020年比2015年累计下降7个百分点。

　近期，为了保障能源转型过程中的能源供应安全，还需要煤炭继续托底。但散煤消费将加速清零，电力部门煤炭需求有望在2030年前后进入下降通道，钢铁、建材等耗煤行业也将进入产业调整阶段，中长期全国煤炭需求将大幅下降。

　2.石油需求有望在“十四五”末达峰

　新能源汽车已经从补贴驱动跨越至市场驱动，交通去油化、电动化已成大势。2021年我国新能源汽车销量达352.1万辆；2022年达688.7万辆，同比增长93.4%，市场占有率达到25.6%，比2021年高12.1个百分点。截至2022年底，我国新能源汽车保有量已达1310万辆，占汽车总量的4.1%。

　伴随传统车企加大向新能汽车转型力度，以及科技企业纷纷投入新能源汽车产业，车用电池技术快速迭代发展，新能源汽车的性价比和使用便利性逐步提高，叠加电动汽车与自动驾驶、智慧交通等更易融合的特点。如果保持当前发展势头，我国电动汽车新车渗透率大概率在2030年超过50%，道路交通“去油化”和“电气化”有望加速到来。而目前我国道路交通用能约占整个交通运输的80%，一旦道路交通“电气化”替代进程提速，将会为交通去油化奠定坚实基础。成品油是目前我国石油消费的主要领域，随着成品油消费区域饱和，石油消费有望在“十四五”末达到峰值。

　3.天然气将成为需求达峰最晚的化石能源品种

　天然气是优质高效、绿色清洁的低碳能源，扩大天然气利用，对于有效治理大气污染、促进能源结构优化、提升城乡居民用能服务水平、积极应对气候变化等具有重要意义。同时，天然气能够与核能、可再生能源等形成良性互补，是推动我国由化石能源为主时代向低碳、无碳能源为主时代发展的重要支撑能源。2022年，全国天然气表观消费量为3663亿立方米。

　未来一段时期，天然气需求增速虽然将有所降低，但在一次能源消费中占比仍将持续增加，预计2025年比重将超过10%。从长期来看，碳中和目标将促进能源低碳化进程提速，天然气消费峰值可能加速到来，有望在2035年左右出现。但是，天然气作为低碳能源，也将受到碳约束的影响。在可再生能源及储能等新兴能源技术逐步成熟后，天然气也将被逐步替代。

　4.可再生能源持续大幅增加

　过去一段时间，非化石能源在我国一次能源消费结构中的比重持续增长。截至2022年底，可再生能源发电与核电的装机达到12.7亿千瓦，占全国发电总装机的49.5%；2022年全国可再生能源发电量达到2.7万亿千瓦时，占全国发电量的31.3%，建成全国新增发电量的80.6%，已成为我国新增发电量的主体。2022年我国非化石能源消费占比达到17.5%，非化石能源消费总量与增量稳居世界第一。

　我国风电、光伏发电已基本实现平价上网，装机规模仍将继续大幅增长。到2025年，新增非化石能源发电量占全部新增发电量的比重将超过70%。2030年，新增非化石能源发电量占比将超过100%，即全部新增用电需求都将由非化石能源发电来满足，同时还将替代一部分化石能源发电存量装机。

“双碳”目标下化工行业绿色低碳发展路径

　1.优化调整技术路线

　“双碳”目标给化工行业高质量发展提出了更高要求，必须严格控制新增石化项目建设，大幅提升新建项目节能环保低碳发展要求，推动终端产品高端化、特色化发展。优化生产工艺和技术路线，加强与上下游产业协同发展，在原料互供、绿氢利用、电力和热力结构优化等方面实现耦合增效。加快推进原料多元化发展，提升生物质原料生产石化产品的比例和技术水平，在沿海地区适度发展进口轻烃裂解制乙烯和丙烷脱氢制丙烯。严格限制煤制烯烃、煤制乙二醇等项目建设，防范高碳路径锁定。

　2.加强颠覆性技术研发创新

　高端化工产品是我国发展战略性新兴产业的重要基础，在实现碳达峰、碳中和过程中有极大发展空间。石化企业要加快优化产品结构，大力发展高端化工新材料、专用和精细化工产品等。加大低碳零碳有机化工产品研发投入，发展基于绿氢的高端化工产品，发展生物基可降解塑料、生物基化工产品等。加强绿氢制储运、原油直接裂解制烯烃、生物化工、二氧化碳资源化利用、新型可降解材料、3D打印材料、仿生材料等研究开发。重点在工程塑料、高端聚烯烃材料、特种合成橡胶等领域发力开发新产品新技术，实现高端化发展。

　3.推动用能结构低碳化、电气化转变

　化工企业可通过电气化改造、可再生能源直供电方式提升清洁能源消纳能力。一是加快推广蒸汽透平驱动大型机泵汽驱改电驱，逐步示范应用电锅炉、电炉窑、热泵等技术，降低煤炭用量，提升电气化水平。二是稳步推动自备热电逐渐转变为纯供热模式，提升外购电、特别是可再生能源电力比例。在实际改造中，考虑到热电联产和蒸汽平衡可以分步骤实施，首先将内部纯凝、抽凝式汽轮机改造成电驱；其次全面应用电驱，将自备电厂改造为纯供热模式。三是积极推动公用工程节能减碳工作，发展热电协同、长输供热等技术，有条件地区加快合作发展高温气冷堆项目，深入挖掘企业内部工艺余热及热电联产机组余热潜力，满足周边园区企业和城镇供热需求。

　4.强化上下游产业链和产品全生命周期协同减碳

　目前我国塑料回收利用率不足20%，未来高质量回收有望提升至50%以上，带来数千亿元产值和利润增长空间，并每年减少上亿吨碳排放。一是要开发优质耐用的绿色石化产品，引领全社会高水平循环利用；加大对废塑料的高效机器分选技术、化学回收技术的研发投入，推动聚合物设计技术、完全条件下的生物降解技术、塑料替代原料技术发展。二是积极构建再生塑料的资源循环利用体系，拓展再生原料市场应用渠道，从再生塑料行业回收端到市场端做好高值化循环利用，推动再生塑料资源规模化、规范化、低碳化利用。三是积极利用国际资源和市场，优化塑料原料及制品进出口结构；积极拓展生产原料多元化渠道，减少低品质、低附加值、高排放塑料制品出口，增加高附加值、高技术含量等优势产品出口。

(应菲菲 转载自中国化工信息杂志网)