”2030年碳達(dá)峰 2060年碳中和“
——這是2021年國(guó)家重點(diǎn)任務(wù)之一。
”碳中和“意味著經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)引起的碳排放,和商業(yè)碳匯等活動(dòng)抵消的二氧化碳,以及從空氣中吸收的二氧化碳量相等。
”碳中和“的概念是通過(guò)擁有等量碳匯或國(guó)外碳信用沖抵自身碳排放,來(lái)實(shí)現(xiàn)凈碳排放接近于零。
在這一重點(diǎn)任務(wù)公布以來(lái),可謂給很多企業(yè)都帶來(lái)了困擾,尤其是工業(yè)制造企業(yè)。
中國(guó)一直非常重視工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展,據(jù)世界銀行公布的數(shù)據(jù)顯示,在世界500多種主要工業(yè)產(chǎn)品當(dāng)中,中國(guó)有220多種工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量居全球第一。
除此之外,目前,我國(guó)已形成完整的工業(yè)體系,擁有41個(gè)工業(yè)大類、207個(gè)工業(yè)中類、666個(gè)工業(yè)小類,形成了獨(dú)立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系,是全世界唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國(guó)家。
目前,我國(guó)已成為制造大國(guó)并朝著制造強(qiáng)國(guó)的方向不斷邁進(jìn)。
在國(guó)家設(shè)置的短、中、長(zhǎng)期三個(gè)目標(biāo)也充分體現(xiàn)了其對(duì)制造業(yè)的高度重視:
短期目標(biāo):到2025年,邁入制造強(qiáng)國(guó)行列。
中期目標(biāo):到2035年,我國(guó)制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國(guó)陣營(yíng)中等水平。
長(zhǎng)期目標(biāo):到2049年,制造業(yè)大國(guó)地位更加鞏固,綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列。
在此基礎(chǔ)下,結(jié)合當(dāng)前工業(yè)體系、產(chǎn)品、門類以及發(fā)展速度可以看出,工業(yè)制造業(yè)將成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中堅(jiān)力量。
1
工業(yè)制造業(yè)喊口號(hào),提前5年實(shí)現(xiàn)碳中和
眾所周知,工業(yè)是能源消耗的主要領(lǐng)域。
資料來(lái)源:國(guó)家發(fā)改委,國(guó)家能源局,HGFR
據(jù)統(tǒng)計(jì),工業(yè)能耗占全社會(huì)總能耗的70%左右。專家分析,在能源消費(fèi)側(cè),能源總量和強(qiáng)度”雙控“將加強(qiáng),降低高耗能制造業(yè)碳排放量、實(shí)現(xiàn)”綠色制造“是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵一步。
作為能源消耗高密集型行業(yè),鋼鐵、建材、金屬有色等行業(yè)是當(dāng)前碳排放量的大戶,在國(guó)家”碳中和 碳達(dá)峰“的要求下,勢(shì)必會(huì)對(duì)這些高能耗產(chǎn)業(yè)在總量供給、能源結(jié)構(gòu)方面帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。
2020年,鋼鐵行業(yè)碳排放總量占全國(guó)15%左右;
2020年,建筑材料工業(yè)二氧化碳排放中,燃料燃燒過(guò)程排放同比上升0.7%,工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放同比上升4.1%;2020年,水泥工業(yè)二氧化碳排放12.3億噸,同比上升1.8%,其中的電力消耗可間接折算約合8955萬(wàn)噸二氧化碳當(dāng)量。
2020年,有色金屬工業(yè)碳排放量約6.5億噸,占全國(guó)總排放量的6.5%。
在”碳達(dá)峰、碳中和“愿景下,高能耗產(chǎn)業(yè)不得優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,調(diào)整能源結(jié)構(gòu)及供給方式等,同時(shí)國(guó)家發(fā)改委也提出了新要求——研究制定鋼鐵、有色金屬、建材等行業(yè)碳達(dá)峰方案。
國(guó)家有關(guān)部門研究的《有色金屬行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案》征求意見,初步提出:到2025有色金屬行業(yè)力爭(zhēng)率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2040年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)減碳40%。
中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)與12家主要石油化工企業(yè)、5家化工園區(qū)聯(lián)合簽署并共同發(fā)布《中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)碳達(dá)峰與碳中和宣言》,力爭(zhēng)2025年左右實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。
為推動(dòng)水泥等領(lǐng)域碳達(dá)峰,中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)發(fā)出《推進(jìn)建筑材料行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)倡議書》,提出我國(guó)建筑材料行業(yè)要在2025年前全面實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,水泥等行業(yè)要提前在2023年前率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。
《鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰及降碳行動(dòng)方案》已形成修改完善稿,初步定為2025年前實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰;到2030年,碳排放量較峰值降低30%,預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)碳減排量4.2億噸。
從幾個(gè)重點(diǎn)工業(yè)公布的碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案中可以看到一個(gè)共同點(diǎn),均提出在2025年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,比國(guó)家目標(biāo)提前了5年。
在這次”雙碳“的探索路上,不管是國(guó)家、地方政府還是作為碳排放大戶的工業(yè)制造企業(yè)都肩負(fù)著重要的責(zé)任。
中國(guó)石化茂名石化執(zhí)行董事尹兆林建議,要運(yùn)用市場(chǎng)化機(jī)制和相關(guān)政策對(duì)碳排放進(jìn)行全面、嚴(yán)格管控,并適時(shí)開征碳稅,切實(shí)調(diào)動(dòng)地方政府、企業(yè)節(jié)能降碳的主動(dòng)性、積極性,打造低碳競(jìng)爭(zhēng)力。
目前,全國(guó)多省市也部署了做好碳達(dá)峰、碳中和的各項(xiàng)工作,制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),推動(dòng)煤炭清潔高效利用,大力發(fā)展新能源。
2
電力系統(tǒng)革命是實(shí)現(xiàn)
碳中和關(guān)鍵環(huán)節(jié)
煤炭是我國(guó)工業(yè)的主要燃料和原料,其占能源消費(fèi)總量的比重直接決定了工業(yè)單位能源消費(fèi)碳排放量的多少。
長(zhǎng)期以來(lái),煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占比接近70%,成為我國(guó)工業(yè)碳排放水平較高的一個(gè)重要原因。
所以就提出了要形成”以電代煤“的能源結(jié)構(gòu),降低對(duì)煤炭的需求。
根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)統(tǒng)計(jì),2019年中國(guó)碳排放總量113億噸,能源領(lǐng)域碳排放量98億噸,占全國(guó)總量的87%,其中,電力行業(yè)碳排放42億噸,占全國(guó)總量的37%。
因此,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和,能源電力行業(yè)任務(wù)最重、責(zé)任最大,將承擔(dān)主力軍作用。為加快向”以電代煤“能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的步伐。近年來(lái),我國(guó)不斷在電力低碳轉(zhuǎn)型方面發(fā)力,并取得了顯著成效。
加快新能源的發(fā)展。截至2020年底,中國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別達(dá)到2.8億、2.5億千瓦,占世界風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)的34%、33%,均居世界首位。中國(guó)新能源已形成完整的技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈體系。新能源發(fā)電成本不斷下降,近10年陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電成本分別下降40%和82%。
大力實(shí)施實(shí)現(xiàn)電能替代。形成”以電代煤“能源結(jié)構(gòu),2016年以來(lái)累計(jì)電能替代電量超過(guò)9000億千瓦時(shí)。建成覆蓋全國(guó)主要高速公路的”九縱九橫兩環(huán)“電動(dòng)汽車城際快充網(wǎng)絡(luò),打造世界上規(guī)模最大的智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),新能源汽車保有量突破500萬(wàn)輛。
加大可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用。在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下, 2021-2030 年非化石能源(如核能、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等)消費(fèi)年均增長(zhǎng) 6.9%,到 2030 年占一次能源消費(fèi)比例達(dá) 25%。預(yù)計(jì) 2021-2030 年煤炭消費(fèi)增速-1.8%,到 2030 年消費(fèi)占比降至 40%以下。
煤電實(shí)現(xiàn)清潔高效利用。目前,86%的煤電機(jī)組完成了超低排放改造,全國(guó)供電煤耗降至305克/千瓦時(shí),過(guò)去10年下降28克/千瓦時(shí),相當(dāng)于年減少煤炭消耗1.4億噸、減排二氧化碳4億噸。煤電裝機(jī)占比歷史上首次降至50%以下。
據(jù)《中國(guó)2030年能源電力發(fā)展規(guī)劃研究及2060年展望》報(bào)告顯示,2060年將淘汰煤炭,清潔能源裝機(jī)將成為主導(dǎo)電源,裝機(jī)占比超過(guò)90%。
2030年、2050年、2060年,中國(guó)清潔能源裝機(jī)將分別增至25.7億、68.7億、76.8億千瓦,分別占比67.5%、92%和96%,實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)體系全面轉(zhuǎn)型。
另一方面,數(shù)字化作為能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重要手段,是驅(qū)動(dòng)未來(lái)能源可持續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?,只有更?shù)字化,才能更低碳化。
在發(fā)展新能源的過(guò)程中,賦予電力系統(tǒng)以數(shù)字化技術(shù)成為了重要課題。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng),充分利用數(shù)字技術(shù)和智慧能源技術(shù),在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)上,增強(qiáng)靈活性和柔性,提高資源優(yōu)化配置能力,實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)高效協(xié)同,有效平衡新能源的波動(dòng)性、隨機(jī)性和不確定性,實(shí)現(xiàn)智慧友好。
加快向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變,改變電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài):
從高碳電力系統(tǒng),變?yōu)樯疃鹊吞蓟蛄闾茧娏ο到y(tǒng);從以機(jī)械電磁系統(tǒng)為主,變?yōu)橐噪娏﹄娮悠骷橹?;從確定性可控連續(xù)電源,變?yōu)椴淮_定性隨機(jī)波動(dòng)電源;從高轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系統(tǒng),變?yōu)槿蹀D(zhuǎn)動(dòng)慣量系統(tǒng)。
中國(guó)國(guó)家能源局局長(zhǎng)章建華表示,中國(guó)下一步將大力發(fā)展非化石能源,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng), 推動(dòng)綠色低碳技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破、加快能源消費(fèi)方式綠色轉(zhuǎn)型和加強(qiáng)清潔能源轉(zhuǎn)型國(guó)際合作,推動(dòng)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),意味著風(fēng)電和光伏將是未來(lái)電力系統(tǒng)的主體,煤電降成輔助性能源。
基于數(shù)字化技術(shù),新型電力系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)碳中和的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在:
首先,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,發(fā)揮電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),可獲取不同季節(jié)、不同時(shí)間、不同地區(qū)風(fēng)光水火等發(fā)電資源的使用情況,及時(shí)實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)跨流域補(bǔ)償調(diào)劑等,實(shí)現(xiàn)各類資源的充分共享。
其次,通過(guò)新一代信息技術(shù)與電力技術(shù)進(jìn)行深度融合,可改變傳統(tǒng)能源電力配置方式,向信息化、智慧化、互動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變。
再者,高彈性的電網(wǎng)靈活柔性。電網(wǎng)具備充足的調(diào)峰調(diào)頻能力,可實(shí)現(xiàn)靈活柔性控制,增強(qiáng)抗擾動(dòng)能力,保障多能互補(bǔ),更好地適應(yīng)新能源發(fā)展需要。
最后,相比于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng),新型電力系統(tǒng)安全可控。實(shí)現(xiàn)交流與直流、各電壓等級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展,建設(shè)新一代調(diào)控系統(tǒng),筑牢安全”三道防線“,有效防范故障發(fā)生以便做出及時(shí)響應(yīng)。
國(guó)家電網(wǎng)董事長(zhǎng)、黨組書記辛保安曾指出,新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),是能源電力行業(yè)服務(wù)碳達(dá)峰、碳中和的重要責(zé)任和使命。
在日前召開的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上提到,要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實(shí)施可再生能源替代行動(dòng),深化電力體制改革,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
3
實(shí)現(xiàn)”雙碳“的新路徑——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
實(shí)現(xiàn)碳中和首先要調(diào)整能源結(jié)構(gòu),構(gòu)建多元清潔的能源供應(yīng)體系;其次要提升能源效率,形成綠色低碳的環(huán)境友好型發(fā)展模式。
但目前以工業(yè)硬件設(shè)備的更新迭代為依托的碳減排技術(shù)難度大、成本高,且碳排放數(shù)據(jù)獲取方式周期長(zhǎng)、缺乏系統(tǒng)化的技術(shù)支撐。
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)大趨勢(shì)下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)全面構(gòu)建人、機(jī)、物的互聯(lián),有效支持工業(yè)制造全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈信息的全面鏈接,大力提升了生產(chǎn)管理能效,減少了資源消耗,成為生產(chǎn)力提升與環(huán)境友好之間的新平衡點(diǎn),推動(dòng)碳減排工作邁上新臺(tái)階,助力實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系
其中,容易被人們忽視的標(biāo)識(shí)解析體系成為了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助力碳中和實(shí)現(xiàn)的重要路徑之一,其通過(guò)賦予每一個(gè)實(shí)體物品和虛擬資產(chǎn)唯一的”身份證“(標(biāo)識(shí)),推動(dòng)數(shù)據(jù)自由流動(dòng)、便捷交互,解決制造業(yè)企業(yè)在信息化過(guò)程中存在的數(shù)據(jù)孤島難題,實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上下游的全流程管理。
在國(guó)家標(biāo)識(shí)解析體系方面,截至目前,國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)共5個(gè),包括北京、上海、武漢、廣州、重慶;二級(jí)節(jié)點(diǎn)平臺(tái)已上線90多個(gè),成為三級(jí)節(jié)點(diǎn)的企業(yè)超一萬(wàn)家,標(biāo)識(shí)注冊(cè)量已突破百億大關(guān)。
中國(guó)信息通信研究院黨委副書記劉多介紹到,隨著越來(lái)越多的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)上線,以及相關(guān)應(yīng)用的逐步深入,我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系建設(shè)已經(jīng)初步形成。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)30多個(gè)重點(diǎn)行業(yè),涌現(xiàn)出智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸和數(shù)字化管理五大典型新模式。
其中,綠色供應(yīng)鏈標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn),是經(jīng)廣東省通信管理局批準(zhǔn)建設(shè)、重點(diǎn)培育的國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,旨在通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系解決目前綠色供應(yīng)鏈的管理難題。
標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用可提升綠色供應(yīng)鏈管理效率
綠色供應(yīng)鏈?zhǔn)且环N綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代供應(yīng)鏈模式,但因其涉及鏈條較長(zhǎng)、主體較多,加之企業(yè)間信息化不足,導(dǎo)致綠色供應(yīng)鏈管理存在難追溯、難協(xié)同、智能化不足等問(wèn)題,管理效率普遍較低。
綠色供應(yīng)鏈標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)以綠色供應(yīng)鏈上的利益相關(guān)方為主體,專注于為綠色供應(yīng)鏈企業(yè)和綠色產(chǎn)品提供萬(wàn)物互聯(lián)入口。其另辟蹊徑,通過(guò)賦予每一個(gè)綠色原料、綠色產(chǎn)品、綠色工藝等唯一的”身份證“(綠碼),將綠色供應(yīng)鏈管理從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樵粕系?、?shù)字化新模式,從根本上改善目前綠色供應(yīng)鏈難管理、難追溯、難監(jiān)控的問(wèn)題,提升綠色供應(yīng)鏈管理能效,促進(jìn)供應(yīng)鏈上下游各企業(yè)綠色發(fā)展。
綠碼·綠色供應(yīng)鏈應(yīng)用系統(tǒng)以國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系為依托、以”一物一碼“為載體,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期管理及供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的全面實(shí)時(shí)互聯(lián),優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)管理,助力企業(yè)打造綠色、低碳的供應(yīng)鏈體系。
同時(shí),依托綠碼·綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng),企業(yè)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳足跡都可以實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄及分析,大大提升了碳排放數(shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)性、便捷性,便于企業(yè)有針對(duì)性地對(duì)高碳排放環(huán)節(jié)進(jìn)行節(jié)能減排改進(jìn),助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
?。?)推動(dòng)生產(chǎn)制造數(shù)字化,提升生產(chǎn)能效
?。?)促進(jìn)供應(yīng)鏈管理數(shù)字化,增大管理能效
?。?)延伸綠色服務(wù),助推全民參與碳中和
工業(yè)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和并不是一蹴而就的,而是一場(chǎng)持久戰(zhàn),需要國(guó)家、政府以及企業(yè)的共同努力。