工业企业节能降碳路径

秦景君

（天津市西青区工业信息化建设服务中心 天津 300380）

引言

工业是我国经济社会可持续发展的基石，面对我国提出的“双碳”目标，深入实施制造强国战略，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也必须啃下的“硬骨头”，因此工业企业只有担负起节能减排、环境保护的责任和意识，探寻可行的节能降碳方法路径，才能在减少污染排放的同时满足可持续发展的需求[1]。

1“双碳”目标带来的挑战和机遇

1.1 工业企业面临的挑战

目前，我国经济虽发展较快，但仍面临着工业产业转型、信息化发展建设等重要阶段，没有形成完全的绿色工业生态。我国想要满足“双碳”目标下的可持续发展要求，不但面临着繁重的任务，而且面临着时间消耗及较多困难。因此，“双碳”压力下，我国工业企业对先进的低碳生产乃至零碳排放甚至负碳排放生产技术有着更高的要求，而如何充分利用清洁能源，并控制清洁能源的运输和存储成本，进一步落实碳捕集技术在生产中的应用，是工业企业在转型道路上所面临的重要问题[2]。

1.2 工业企业面临的机遇

近年来，我国一直对工业企业的低碳转型展开引导和策略部署工作，同时不断完善政策和扶持等方面的顶层设计，确保工业企业在积极推进绿色低碳转型的同时，引导我国工业体系完成产业结构深化改革。而对于工业企业的发展来说，“双碳”战略目标虽然会在短时间内让工业企业面临着一定的阵痛期，但会提高工业企业整体长远发展的生产效率，还能帮助工业企业开拓新的产业发展模式和营商模式，为推动工业产业结构优化和改革带来重要帮助。与此同时，“双碳”战略的落实还调动了许多新技术的发展，尤其是低碳和零碳材料、新能源产品、脱碳技术等，都凸显了低碳时代新市场和新环境，同时也开辟了新的产业发展目标和需求。

由此可见，“双碳”战略既为我国的长远发展带来了非常重要的引导，同时也为工业体系带来了一场非常重要的变革，在这样的大环境下，我国应当坚持可持续发展理念以及低碳改革，确保能够把握住这一历史机遇，引导和扶持我国工业企业在生产、能源应用、经营模式和内容等方面展开更全面、更深层次地改革，为我国提高能源安全及保障环境建设打好坚实的基础。

2 节能降碳潜力摸底

2.1 开展能源评审

工业企业应识别当前能源使用的种类和数量，并对过去3 年的能源使用水平进行计算和分析，对重点生产工艺、生产设备进行能源效率分析；识别主要用能设备、系统和工艺，以清单形式列出；评估未来扩产、增容、技改等带来的能源使用变化等[3]。

2.2 开展碳盘查

结合能源使用情况，开展碳排放盘查，并聘请第3 方机构开展碳核查工作。然后通过碳盘查和碳核查工作，确定企业边界内碳排放基数，识别出碳排放的主要环节并进行量化。

2.3 节能降碳潜力分析

为了能够更合理、准确地制定节能降碳方案，企业可通过开展节能减碳诊断、能源审计等手段，识别出节能降碳潜力，并形成管理、技术等节能减碳方案，以及进行必要的技术、经济分析。

3 设定节能降碳目标

3.1 节能降碳目标分类

节能降碳主要目标包括企业或产品到某年实现碳中和，更为具有雄心的提法是供应链排放到某年实现碳中和。次要目标包括产品碳排放强度相对到某年降低相应的比例，或清洁电力比例相对于某年有所提升等。

3.2 节能降碳目标制定

节能降碳目标的确定即为节能减碳战略的制定，大体上可以分为引领型和跟随型。工业企业可根据政策约束、企业位置、品牌影响、长期规划等几个方面判定自身的战略定位，再结合对企业能源消耗和碳排放摸底，制定中长期节能降碳目标。

3.3 节能降碳目标分解

为更好落实节能降碳目标，企业应将节能降碳目标进行分解，将中长期目标分解到每一年，并按能源种类、温室气体种类进行指标分解，将指标逐级分解到不同车间及重点设备等。

4 节能降碳主要方法与路径

4.1 完善节能降碳管理

4.1.1 建设节能降碳管理体系

借鉴能源管理体系（ISO50001）的模式，并结合系统性管理的核心原则，工业企业可以利用PDCA 循环建设起符合企业可持续发展需求的节能降碳管理体系。成立节能减碳管理组织机构，明确最高管理者、管理者代表以及各成员的职责；确定节能减碳方针；建立相关必要的节能减碳管理制度；确立节能降碳排放目标、指标和管理实施方案；定期对影响节能、碳排放绩效的关键特性进行监视、测量和分析；通过培训等措施确保与节能、碳排放管理相关的人员具有相应的能力。该体系的建设可以提高能源绩效、碳排放绩效，包括降低能耗、碳排放总量和强度。

4.1.2 开展工业节能诊断

按照《工业企业节能诊断服务指南》及重点行业相关服务指南所提出的需求，对工业企业的整个生产工艺、生产流程、能源系统、技术设备和能源管理等方面展开完善的工业节能诊断工作。在诊断过程中工业企业可秉承自愿原则，自行或聘请专业第三方机构进行全面节能诊断，分析企业节能潜质，以及为工业企业提出节能改造效果建议，为推动工业企业节能体系建设和提高经营效率打好坚实的基础[4]。

4.1.3 开展能量平衡测试

工业企业能源流程的所有环节，即能源供应、能源储存、能源转换、能源传输到终端利用，以及从企业、车间（科室）到设备。计算期通常是一年，原则上需通过统计渠道取得能量平衡所需的数据，以反映企业或设备用能的实际状况。并且由于工业企业的能源统计数据一般不能满足能量平衡对数据的要求，因此必须通过开展能量平衡测试，方能获得工业企业能量平衡所需的全部数据。

4.1.4 开展设备能效测试

通过专业的检测仪器对工业企业大型耗能设备（包括照明、电机、风机、水泵、空气压缩机等）进行能效检测，提供真实可信的检测报告；并通过能效检测，清晰了解能耗分布；再根据实际测量数据，按照国家“电机系统效能评价”程序和方法，对企业耗能设备进行能效评估。

4.2 加强节能增效改造

首先，工业企业应加快淘汰落后产能、工艺、设备，提高工艺技术、设备能效水平。对重点耗能系统、设备开展能效评价，采用节能技术手段，通过优化生产工艺、更换低效设备、进行照明改造、热回收等方法实现整体能效提升。其次，积极开展能源审计，推动企业节能降耗工作的开展；在企业内部建立节能奖惩制度，将节能目标落实到相应层级和岗位，并定期组织考核；健全能源管理体系，鼓励企业主动开展能源管理体系认证。再次，通过提高工艺、设备能效水平、能源管理水平，可提高能源利用效率、降低能源消耗、降低碳排放量。采用新技术、新工艺、新设备、新材料对现有设施、工艺条件及生产服务等进行改造提升，淘汰落后产能，实现技术进步，推进节能减排。最后，对于火电、水泥等化石能源使用量较大的重点碳排放企业，还要积极采取有效措施提高化石能源的用能效率，采取逐步使用清洁能源替代化石能源的方式，合理地逐步梯次化调整能源利用体系。

4.3 优化能源种类

首先，工业企业应加速重构能源消费体系，优化用能结构，采用蒸汽、天然气等清洁能源替代燃煤锅炉和燃油锅炉，积极开发利用地热能、风能、空气能等绿色能源。其次，根据自身条件，充分利用屋顶等资源开展分布式光伏发电等新能源项目建设自发绿色电力，进一步融入清洁能源、新能源和可再生能源，构建以电力为主，天然气、太阳能等为辅的绿色低碳能源体系，有效提升能源智能高效利用水平。再次，大力实施电能替代，针对生产生活环节，探寻电气化改造的可行性，提升企业电气化、数字化水平，促进电能高效利用，同时推动以电代煤、以电代油、以电代气，形成电能为主的能源消费格局。最后，条件成熟时除了自己利用场院屋顶建设光伏项目自发电以外，工业企业还可通过购买绿色电力减少外购能源产生的间接温室气体排放量，助力实现碳中和。

4.4 控制能源资源消耗加强资源循环利用

首先，工业企业通过开展清洁生产审核，调查和诊断企业的整个生产及经营流程，明确企业生产过程中所面临的高消耗和高污染的主要原因，并结合需求为企业推出一系列优化产能和生产方式、控制能源和资源消耗、加强废物处理的方案及技术来满足减污降碳与生态环境保护工作的需求。其次，在企业生产改革的过程中保障生产流程所选择的原材料无毒性或者低毒性，同时对整个生产体系展开针对性优化，选择先进的、无污染或污染排放小的工业设备用来生产，以确保整个生产过程从原材料到产品、从生产到废物处理都不会对环境造成任何危害。再次，从节能减碳角度审视污水处理过程的高能耗，从物质循环角度审视污水处理的高“碳足迹”，让污水处理从“废物处理”对象转向为“资源及能源回收”的载体。最后，在生产过程中利用余压势能和热能驱动机械等节能装置提高生产的节能效果，将生产过程中的余热及余压所产生的内能和势能，进一步利用于供热或转化为电能。

4.5 构建绿色低碳产业链

首先，工业企业可按照绿色工厂要求进行提升，积极创建绿色工厂、绿色产品、绿色供应链，进一步落实和推动企业生产体系改革，鼓励企业引进绿色清洁生产、资源高效利用生产技术，并且积极采用先进的低能耗、低资源利用生产工艺来减少能源消耗，提高能源资源利用效率。其次，积极引入产品生态设计的理念，从提升固体废物回用率等方面提高企业绿色可持续发展水平，推进绿色产品、绿色工厂和绿色供应链的协同建设。再次，引进节能降碳管理平台，强调数据的实时获取和综合分析应用，配备能耗在线监测装置，对用能单位的电、热、水、煤、温度等能耗数据进行分项计量、采集、传输和监控，实时获取各类能源的使用、消耗、转化数据，并按照车间、产品、工艺、生产线、周、月、年等多个维度进行绩效分析，预测企业能源消耗趋势，实现数字化、可视化、动态化、精细化管理企业能源消耗和碳排放。同时，依托计算机网络、无线通信、计量采集等信息化技术手段，对历史数据进行存储和查询。从次，进一步深入研发新时代信息化生产管理体系，确保信息化生产管理能够有效运用到企业生产、开发、经营、废物回收等全流程、各环节之中，并加快推广应用现代生产管理系统等关键共性技术，确保先进的信息技术能够有效融入企业工业产业链，满足企业生产的智能化需求。最后，构建完善的绿色供应链体系，加强对供应商的管理，从原辅材料、资源能源、工艺、产品、环境保护和管理体系等方面全方位对上游供应商企业提出严格要求，提高自身绿色可持续发展水平。

4.6 做好碳资产管理

首先，开展碳足迹核算和碳标签认证，把商品在生产中所排放的温室气体和碳排放表示出来，并告知消费者产品的碳排放信息。碳足迹主要依据2 个核算标准，一是PAS2050:2008，商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范；二是ISO14067。2 个碳足迹核算标准在内容上相差不多，但后者由于是国际标准，因此相关的表述更为规范。其次，通过碳监测和碳盘查，让部分企业可根据持有的配额与产生的排放量进行碳交易，进而完成履约任务，以及提高碳资产价值获得收益。此外，还可通过购买碳汇、购买绿电等方式实现碳中和[5]。再次，实时引入碳封存技术，该技术是把生产过程中排放的二氧化碳进行捕获提纯，继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存的一种技术。因此，部分工业企业碳减排的难度较大，二氧化碳捕集、利用与封存可能作为“兜底”技术存在。最后，工业企业还应根据实际情况，勾画出实现碳中和的路线图，并向外界发布声明。对工业企业来说，发布碳中和路径声明是一种体现社会责任的举动，同时也是为企业创造附加价值的过程。发布碳中和路径声明可以在同行业中起到引领、带头作用，树立品牌形象；可以向供应链上的上下游企业展示自身碳减排规划及决心，倒逼产业链上的企业绿色转型；可以吸引消费者购买低碳产品，推动低碳消费。

结语

综上所述，节能降碳的落实推进不仅要加强对技术的研究，更需要优化整个工业企业体系的发展建设理念及生产经营模式，确保能够针对工业企业生产全过程展开深度优化并且持续坚持。因此，瞄定“双碳”目标，工业企业可通过提高能源效率降低碳排放总量、提高自制绿色能源占比、外购绿色电力及参与碳补偿项目抵消生产过程中产生的碳排放量等路径实现节能降碳。而通过采用并实施节能降碳方法与路径的支撑行动，也能促进工业企业完成节能降碳目标。