■文/魏 伟
我国庞大的工业体系决定了在实现“双碳”目标的道路上将挑战重重。对企业和园区来说,如何应对挑战、抓住机遇、积极转型至关重要。
力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和(以下简称“双碳”),是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。自2020年9月在联合国大会上向国际社会作出“双碳”承诺以来,国家主席习近平先后在联合国气候雄心峰会、中央财经委员会第九次会议、金砖国家领导人第十三次会议等场合做出了多达50余次重要讲话和批示,展现了对“双碳”目标的重视。
“双碳”目标是顺应时代发展要求、基于中国国情和科学论证的目标。从宏观意义上来说,整个产品体系都会因为“双碳”目标的设定发生重大变革,产品经济竞争力的赛道将会切换。从控能向控碳的转变同样是工业体系从资源属性向产品属性的转变,当然,在这个过程中要充分考虑我国的能源独立与能源安全。
目前,我国能源结构以化石能源为主体,二氧化碳排放量主要来自化石能源。与其他国家二氧化碳排放情况相比,我国有着特殊的国情,我国的钢铁、水泥、化工、建材等工业体系排放的二氧化碳占二氧化碳排放总量的50%左右。在能源供应端,二氧化碳排放主要以煤炭、石油为主,而在能源消费端主要以电力与工业排放为主。
工业对我国经济的快速、高质量发展是必不可少的,是我国经济社会可持续发展的基石。深入实施制造强国战略,意味着我国不能走“去工业化”的发展道路,未来工业在国民经济中将持续占据重要地位。2019年,我国工业体系占国内生产总值(GDP)总量近40%。预计到2060年(即碳中和阶段),我国GDP 将达到60 万亿~66 万亿美元,其中工业占比不低于30%,这意味着届时我国工业体系将有20万亿美元左右的经济体量。这个经济体量对减排提出了巨大挑战,因此推动工业部门实现零碳或超低碳排放是我国碳中和目标实现过程中最难啃但必须啃下的“硬骨头”。
碳锁定对我国的影响也非常明显。一旦投入建设使用寿命较长的基础设施和设备,往往要在数年甚至数十年之后才能进行替换。如果这些设施是高碳排放的,那么它们将在其生命周期内带来巨量的温室气体排放。我国的工业体系基本是在20年前建立起来的,而对火力发电厂来说,设计寿命通常是40 ~50年。因此,未来几十年里,高碳资产怎样向低碳资产转型,我国怎样应对碳锁定给经济带来的风险,这些问题需要得到足够的重视。
由此可见,碳排放增长存在驱动力,现有技术进一步减排的空间小,精准碳排放技术成熟度低,高度依赖化石能源和资源,工艺条件苛刻使得新能源难以介入……这些都给我国未来的工业体系带来了巨大的挑战。
“针对企业和园区在实现“双碳”目标中面临的困难,我国正在构建和完善“1+N”的政策体系,逐步缓解基础设施对企业的限制。同时,国家发改委、工信部和科技部也都对绿色发展和循环经济园区做出了相关布局。
不可否认,“双碳”目标确有其现实的难点,但具体落实到园区和企业,既有机遇,又有挑战。
在“双碳”目标的实现过程中,有三大类企业发挥着重要作用,分别是能源企业和基础原材料企业、先进制造业企业、科技与服务业企业。
在“双碳”目标提出不到两年的时间里,我国很多央企、国企、民企表现出了自己的担当。能源企业如国家电网、大唐电力等,积极思考企业发展方向,提出“双碳”行动方案,制定战略路径。比亚迪汽车、通威集团、宁德时代等制造业企业,腾讯、华为等科技企业也进行了相关思考和积极应对。但是,以上这些路径的思考目前还局限在企业和行业内部。事实上,整条供应链上的碳中和同样不能被忽视。
企业与园区实现碳中和需要多方面的配合。首先,实现碳中和需要公共的低碳、零碳基础设施支持。其次,零碳电力系统是企业实现碳中和的关键,但电力系统的零碳化并不依赖于公司,相反,承担责任的是政府或大型公用事业提供商。此外,零碳重载运输也是需要的,这取决于运输系统和车辆制造商。因此,供应链中的碳中和是一个系统工程,既要紧密依靠国家政策,也要看到企业的努力,还需要供应链体系和社会公共基础设施的密切结合。
针对企业和园区在实现“双碳”目标中面临的困难,我国正在构建和完善“1+N”的政策体系,逐步缓解基础设施对企业的限制。同时,发改委、工信部和科技部也都对绿色发展和循环经济园区做出了相关布局(见图1)。
图1 打造绿色零碳园区
我国提出的“双碳”目标,地方政府的行动响应,全国统一碳交易市场的形成,实际上都是在倒逼耗能企业采取碳排放精细化管理,控制并优化碳减排成本,规避政策风险。碳排放管理体系的建设对企业来说非常必要且迫在眉睫。
目前,我国企业的碳排放管理体系建设水平参差不齐。纳入碳排放权交易市场的高耗能企业较早开始关注并布局碳排放管理,尤其是以五大电力集团为代表的电力巨头,都已成立专门的碳资产管理公司。然而,科技、制造业等受国家相关政策、市场传导等外部因素影响较小的企业,即便有绿色低碳转型理念并采取相关节能降碳措施,但由于对碳排放管理体系关注较少,并未形成系统化的碳排放管理体系。
企业建立碳排放管理体系可以分4 个步骤进行。一是碳底摸查,进行碳的核算与盘查,监测碳排放情况,以便制定减排计划。二是战略引导,制定企业碳达峰、碳中和计划,明确重大减排节点,高站位推动碳转型。三是行动支撑,落实碳减排行动,从生产链全周期分解减排要求,保障转型效果;参与碳交易,推动碳减排落实。四是品牌建设,定期向公众披露碳排放年报,打造更绿色的企业形象,形成公众监督效应。
企业开展碳排放管理体系要遵循一些基本原则。碳排放管理体系是排放单位最高管理者的一项战略性决策,同时也是排放单位管理体系中的一部分,实施过程中应与其他管理体系(能源管理体系、环境管理体系、质量管理体系等)相融合,最终实现整体管理体系的融合。另外,碳排放管理体系并非另起炉灶,而是对现有各项工作的完善和优化。
碳排放的管理体系主要着眼于生产端,但在未来面临碳中和的情况下,企业更要注重产品端的碳足迹构建。
碳足迹的概念由20世纪90年代提出的生态足迹演化而来。碳足迹与生态足迹、水足迹等一起作为足迹家族的重要分支。目前学术界对于碳足迹的概念还没有统一定论,狭义上的碳足迹是指一项产品或服务从原材料开采、产品生产、运输、使用和废弃处理整个生命周期过程中所排放的二氧化碳及其他温室气体的量。碳足迹是实现“双碳”目标的有效手段,其构建有助于精准刻画、清楚回答“碳从何来”的问题,有助于全社会建立以低碳为理念的消费格局,有助于构建未来低碳生产工业体系,有助于打破绿色贸易堡垒。
图2 生命周期评价方法
我国的大型企业应该从产品端来详细考虑生命周期的碳核算方法(见图2)。以上海一家化工厂的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)产品为例,对MDI 进行产品碳足迹分析。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,广泛应用于轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等领域,而MDI是聚氨酯的一种重要的上游原料。通过梳理MDI产品生产过程中能源消耗、物料消耗、资源循环回用以及三废排放等数据,可以对MDI 产品的碳足迹来源进行分解,从而分析电力清洁化、原料低碳化、生产节能增效等不同的低碳路径对MDI产品的碳足迹影响,然后再判断MDI 在未来的工业体系中能否成为一些传统材料的替代品。
“目前能够看得见、用得上的技术中的确有一部分可以为“双碳”的实现作出贡献。但是,在碳中和的远景目标中,相当一部分技术是我们现在看不见的,因此必须通过颠覆性的技术创新才能实现。
从目前的技术来看,我国的碳达峰是可以实现的,只是可能要推后几年。但是,如果没有技术进步的话,碳中和是永远达不到的。因此,科技创新是实现“双碳”目标的一个重要路径。
“双碳”目标提出后,政府部门、研究机构、行业协会等都在考虑每个行业应该采用什么技术路径。目前能够看得见、用得上的技术中的确有一部分可以为“双碳”的实现作出贡献。但是,在碳中和的远景目标中,相当一部分技术是我们现在看不见的,必须通过颠覆性的技术创新才能实现。
从目前到2060年接近40年的时间里,如何一步步实现工业体系及企业的长足发展?我们建立了一种评价技术优先序的方法,从技术的可行性、减排潜力等几个维度进行评价。我们将包括煤电、可再生能源、核能、电网、储能、氢能、钢铁、水泥、化工、有色、建筑、交通、碳捕集利用与封存(CCUS)技术、非二氧化碳温室气体减排在内的14 个重点领域的相关技术放入这个评价体系中,提出分别面向2030年、2040年、2060年的低碳技术重点发展方向。
到2030年,制氢技术、高安全长时储能技术的推广应用将为可再生能源规模化利用奠定基础。随着氢能、储能技术推广,建筑、交通行业电气化率显著提高,在“广泛推广”类技术中占比较大。工业领域减碳技术以能效提高和过程强化技术为主,更多集中在“局部选用”阶段。到2040年,绿氢和绿电技术的经济性逐渐显现,将在碳减排进程中发挥显著作用,部分技术从“重点攻关”走向“广泛推广”,钢铁、水泥、化工等行业工艺变革性碳减排技术逐渐成熟,并得到推广应用。到2060年,绿氢和绿电技术广泛应用,颠覆性技术得到推广应用,各领域、行业全面绿色低碳发展,充分发挥碳汇、CCUS 等技术的固碳潜力,最终实现碳中和目标。
我国的整体“双碳”框架与国际上不同,唯有注重技术体系和产品体系的构建,才能把我国未来的经济体系和工业经济体系构建出来。“双碳”涉及面极其广泛,减排重点在能源生产与利用相关的国民经济基础产业,需要众多领域的全面技术突破与应用,切实发挥科技创新的引领作用。