青岛市“碳达峰碳中和”实施路径及对策研究

2023-09-27 03:29刘志亭
城市管理与科技 2023年1期
关键词:氢能青岛市能源

刘志亭

青岛市作为国家沿海重要中心城市、国家低碳试点城市、国家循环经济示范城市,以低碳发展作为着力点,以实现“碳达峰碳中和”(简称“双碳”)目标作为战略宗旨,以坚持科技创新引领,推动绿色低碳技术创新发展,促进经济社会绿色转型发展,打造宜居、宜业、宜游的高品质湾区城市。

一、青岛低碳经济发展现状

近年来,青岛市深入贯彻习近平生态文明思想,践行绿色低碳发展理念,27个绿色工厂和绿色供应链管理企业、172个绿色设计产品入选国家绿色制造名单,位居全国同类城市前列,培育形成了海水淡化、废旧家电拆解回收、城市建筑垃圾再回用等特色产业,率先建设了家电再循环产业大数据系统平台和泛能源大数据系统平台,低碳发展取得明显成效。

2021年,青岛全市发电量188亿千瓦时。其中,新能源发电量33.3亿千瓦时,占比17.7%,同比增长22.1%;风力发电量同比增长47%;垃圾焚烧发电量同比增长12.7%。青岛市二氧化碳排放主要来自工业、电力热力生产、交通和建筑行业,其中工业领域碳排放量最高,达到3095万吨,占全市碳排放总量的47.7%,而工业产值占生产总值的比重仅为27.5%。

根据《中国双碳大数据指数白皮书(2022年)》的分类,我国主要城市“双碳”发展水平、“双碳”发展进展划分为四类,其中青岛市在我国居于二类城市之列。

二、青岛实施“双碳”战略的资源禀赋与制约因素

(一)资源禀赋

1.可再生能源资源丰富。一是风能资源。青岛市较适合建设风电场的区域面积约1260平方千米,约占全市区域面积的12%。风能资源较丰富区域主要分布于即墨区、西海岸新区、黄岛区和胶州市的近海陆域、海岛和浅海。可利用风资源储量约13050兆瓦。其中,近海陆域可利用风资源储量约2475兆瓦,山区和丘陵可利用风资源储量约3450兆瓦,海岛和浅海可利用风资源储量约7125兆瓦。二是太阳能资源。因处中纬度地区,年日照时数不太高,约为25260小时,年均日照百分率为53%,但以3—6月和8—10月,即春、秋两季日照最多,以夏季光照强度最强。年辐射为121.4千卡/平方厘米。如果能加以合理利用,将是一笔巨大的能量源泉。三是生物质能源。青岛市秸秆可利用总量为360万吨,综合利用率为80%左右。生物质综合利用的“生物质炉”已经开展试点,秸秆气化(热化学法)项目也有了较快发展,秸秆气化站陆续投入使用。农村户用沼气(微生物法)得到了迅速发展,户用沼气池技术已经成熟,年产气100万立方米以上。四是海洋能源。青岛市海岸线全长843千米(包括岛屿),海洋能资源丰富。在海洋能应用方面,除推广海水源热泵的应用外,波浪能发电也开始进入试点探索阶段。

2.氢能产业发展潜力大。青岛市化工产业副产氢资源较为丰富,拥有西海岸董家口和平度新河两大化工产业园区。其中,董家口化工园区内集聚了海湾化学、金能科技等为代表的可贡献副产氢化工企业,为氢能产业发展提供基础保障。随着中科院青能所、山东能源研究院等创新主体相继落户,科研机构持续围绕工业副产制氢、电解水制氢等领域展开创新探索,美锦新能源、康普瑞斯等创新主体加速加氢站建设进程,氢燃料电池车示范应用加快推进,氢能将成为青岛市先进能源领域的重要突破口。

3.低碳技术已积极推进。青岛市在海洋能、太阳能、生物质能等多个领域具有较强的竞争力。有大量人才参与新能源的技术研发,为新能源技术创新提供了支持,正在形成以龙头企业为主导、配套企业为基础、专业化分工为纽带、技术创新和科研人才为支撑的低碳产业集群。青岛啤酒集团首创“碳闭环”管理模式,回收二氧化碳的纯度达到99.995%。青岛绿帆再生建材公司开展了建筑废弃物资源化综合利用工作的研究并取得了成果。山东港口集团青岛港已率先实现部分氢能燃料电池港口机械、物流运输。中车四方股份公司研发成功国内首列氢能有轨电车等。

青岛市海滨市容。摄影:韩加君

(二)制约因素

1.能源消费结构不合理,传统能源消费比重高。一次能源消费结构中,煤炭、石油、天然气等化石能源消费量占能源消费总量比重仍然高达68.8%;可再生能源发电量占总发电量比重为17.7%,低于全国平均水平。

2.能源需求对外依赖大,腾挪空间小。青岛市是典型的“能源受端城市”,“十四五”期间由山东省内分配的工业项目的能耗增量指标不超过400万吨标准煤,仅董家口化工产业园区重大项目能耗就需要500万吨标准煤,冗余度很低。在当前以及未来相当长的时期内,工业经济依然是青岛经济的重要支柱,产业结构调整难度大。

3.新能源与新节能设备的生产和推广应用缺乏有效激励机制。在大型风力发电装备制造技术、海上风电技术、太阳能光电技术、潮汐能开发技术、碳捕捉与回收技术等方面自主创新的动力和能力不足。大部分的海洋能还只是在试验阶段,并没有形成产业。

三、青岛实施“双碳”战略的路径与对策建议

(一)落实“双碳”目标的主要路径

根据党的二十大报告“立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实现碳达峰行动”精神,可将青岛达到“双碳”目标的主要路径分为碳达峰、低碳发展、趋零排放、碳中和四个阶段。

碳达峰阶段(当前—2030年)抓住碳达峰之前的窗口期,利用国家、山东省在重大项目用能方面“开口子”的可能機遇,尽量争取省里掌握的2000多万吨能耗指标中多分配给青岛市额度,使更多项目在2030年前建成达产。

低碳发展阶段(2030—2045年)逐步实现从高碳经济转向低碳经济、从高碳产业转向低碳产业、从高碳能源转向低碳能源、从高碳社会转向低碳社会,实现碳排放大幅下降,可再生能源成为一次能源的主力军,基本实现低碳产业经济社会体系。

趋零排放阶段(2045—2060年)实现主要产业特别是能源碳排放趋于零,碳汇技术趋于成熟,基本实现绿色工业革命。

碳中和阶段(2060年以后)基本建成零碳产业、零碳经济、零碳社会。

(二)实施“双碳”战略的相应对策

1.着力优化能源消费结构,提高能源利用效率,增加可再生能源和清洁能源的消费比重

一是光伏发电方面,探索海上漂浮式光伏和桩基固定式海上光伏发电;发展渔光互补、农光互补、风光储多能互补等“光伏+”项目示范;继续扩大陆上分布式光伏发电规模。

二是风电方面,充分利用深远海风电资源丰富和风电装备配套企业力量雄厚的优势,探索布局深远海风力发电项目。

三是生物质能方面,重点发展规模化畜禽养殖场大中型沼气工程、生物质气化集中供气(热)工程、垃圾焚烧发电、秸秆发电等能源生态模式项目。

2.把氢能发展成为除化石能源、可再生能源之外重要的能源品类,完善氢能产业链,推进“东方氢岛”发展战略。以“技术突破,全链发展”为主线,提升制氢、储运等关键环节技术能力,拓展场景应用示范,加速健全氢能产业生态,加快推进“东方氢岛”发展战略。

加速美锦氢能科技园等重大项目落地,推进商用车燃料电池动力系统生产线、燃料电池高性能电堆自动化生产线建设。在山东港口集团青岛港开展燃料电池港口机械、物流运输和燃料电池船舶示范应用,打造中国“氢港”。支持中车四方公司加快发展燃料电池轨道交通装备制造,选择部分新建轨道交通项目试点燃料电池列车运行。

依托青岛炼化、金能科技开发氢气提纯与回收技术,把董家口和平度新河两大化工产业园区培育成为“一南一北”制氢基地。布局可再生能源制氢项目,促进氢能与风能、太阳能、海洋能等可再生能源的协调发展。建设加氢站等基础设施,支持康普锐斯等企业发展加氢站用压缩机等核心装备,提升氢气安全高效供应能力。

3.以能效提升和降低碳排放为根本,紧抓传统产业绿色转型,加快推进产业结构调整,进一步完善现代产业体系。

推进工业领域绿色低碳发展,实施能源消耗总量和强度“双控”行动,加强重点能耗行业节能减排。持续推进清洁生产,开展绿色制造和绿色工厂建设。推广智慧节能技术、先进绿色制造工艺技术装备,推进节能环保产业发展。

利用中石油泰安—青岛—威海天然气管网和董家口LNG接收站的资源优势,建立天然气调峰储备站,加大天然气在能源消耗总量尤其是在电力热力以及工业能源消耗中所占比重。鼓励发展县域生物质热电联产、生物质成型燃料锅炉及规模化生物质天然气。

4.加强低碳技术的研发应用,将技术创新作为实现“双碳”战略目标的关键因素,释放绿色低碳发展的巨大潜力。

设立工业低碳技术研发与推广基金,加大对低碳技术和低碳产品的研发支持力度,对取得技术成果、形成技术规范、引进技术并应用的工业企业进行奖励和扶持,加快在同行业中的推广。

争取在电子信息、机车制造、风力发电设备、造船与海洋工程等产业领域率先形成低碳化技术体系与低碳标准。推进电动汽车动力电池、通信基站电池、不间断电源(UPS)等分散电池资源的能源互联网管控和储能化应用。

5.加强低碳园区的建设,将其作为低碳技术、产品、服务、管理、投资方式的试验田,在“双碳”战略中发挥示范作用。

合理规划和布局产业园区的商务和生活配套设施,使园区与周边环境形成共生互补的城市形态和宜居宜业的良好氛围。要求进驻低碳产业园的企业具有先进的低碳技术,并通过协同对其他企业落后的生产技术进行绿色低碳改造;强调通过提高材料和能源的使用效率、循环利用废物降低生产成本、提高效率。

重点建设以城市矿山资源利用、新能源开发与利用、新能源设备研发与制造、循环经济、碳回收与利用等产业为主体,以协同进化为特征的低碳产业园区。

6.提升生态系统碳汇能力,完善“双碳”战略政策体系,营造共同建设低碳社会、发展低碳经济的良好氛围。

加强碳汇林业、生态公益林建设,推进荒山绿化,实施森林质量精准提升工程,增加森林面积和质量,增强森林碳汇功能。保护滨海湿地,加强海洋碳汇,提升生态碳汇能力的科学研究与技术开发。

确立科学合理的碳排放控制目標,并将减排任务分配到所辖行政区及重点企业。完善政府部门成果考核评价体系,加大资源消耗、环境损害、生态效益等方面的考核权重。开展碳积分、碳普惠、碳币、碳信用卡、碳足迹管理等制度探索,激发各类主体主动参与应对气候变化的内生动力。

(责任编辑:赵立杰)

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