滚滚长江过洞庭。这片一碧万顷的水域,数年前还曾因严重污染而受到社会各界的高度关注。绿色转型的背后,是一座座高耗能、高污染工厂相继关停,幸存者争相加大节能环保投入力度,新兴的绿色低碳产业则在加速孕育先立后破的锐力。
洞庭碧波映照出整个中国全面绿色转型的动态图景。近日,《中共中央 国务院关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》(以下简称《意见》)印发,从国家层面首次对全面绿色转型进行系统部署,能源、交通、钢铁、化工、造纸等领域被重点提及。
《意见》瞄准碳达峰前后这段关键期,提出:“到2035年,绿色低碳循环发展经济体系基本建立,绿色生产方式和生活方式广泛形成,减污降碳协同增效取得显著进展,主要资源利用效率达到国际先进水平,经济社会发展全面进入绿色低碳轨道,碳排放达峰后稳中有降,美丽中国目标基本实现。”
这无疑是一场硬仗。立足二氧化碳年排放量约100亿吨的国情,中国宣布将力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,这意味着中国将完成全球最高碳排放强度降幅,用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。另一组数据可供对比。世界资源研究所(WRI)发布的报告显示,欧盟已于20世纪90年代实现碳达峰,峰值为45亿吨;美国也在2007年实现了这一目标,峰值为59亿吨。这些发达国家大多将碳中和目标锁定在2050年。
硬仗需要强军。作为实施国家重大战略的排头兵,国有企业承担着将深化国资国企改革与加快全面绿色转型相结合的历史使命。越来越多的国企正沿着“三个集中”的布局方向,厚植“三个资本”(长期资本、战略资本、耐心资本)的战略定力,努力书写全面绿色转型的时代答卷。
优布局:淘汰、升级与新生
“中盐株化、中盐华湘……”中盐集团党委书记、董事长李耀强掰着指头细数着长江支流上被关停的盐化工企业。
日趋收紧的环保政策,给予中盐集团布局优化和绿色升级的机会。该公司将过去分散的8家盐化工企业整合成东西两大化工基地。西部基地位于中国新能源发电第一大省区内蒙古,清洁能源为其打造基础化工及配套产业基地提供助力;瞄定精细化工的东部基地则融入长三角一体化发展大局,《意见》明确提出在长三角“打造世界级绿色低碳产业集群”,中盐集团将光伏玻璃所需的原材料纯碱作为战新产业加以发展,其可控纯碱产能已拔得全国头筹。
受关停潮波及的人与资产也找到新“家”。中盐集团通盘考虑,让位于西部基地的中盐化工收购了中盐华湘的糊树脂生产线,并牵线近百名中盐华湘的业务骨干入职中盐化工,从而为建成中国最大的糊树脂基地奠定基础。
环保压力下加速绿色升级的,还有中国诚通旗下中国纸业。在关停长江支流上多家造纸厂的同时,中国纸业所属岳阳林纸集中力量解决总部基地的“三废”问题,将节能降碳减污融入每一道工序。
走进岳阳林纸8号机所在厂房,这台为党政读物印刷提供高端用纸保障的设备,烘缸部分被一个巨大的气罩包裹。岳阳林纸文化纸事业部8号机党支部书记、经理田廷宇介绍,气罩用于废气回收,以免直接污染空气。8号机生产的天岳彩画纸等3个纸种于2022年获得中国质量认证中心的碳中和认证。
污水处理板块,岳阳基地COD(化学需氧量)已降至每升30毫克以下,总排口分一股清水建一方池塘,暮春时节池里3盆睡莲已经发芽。该基地每年还有数十万吨固体废弃物可作为原料被下游厂家综合利用。
造纸厂陆续关停后,中国纸业配套建设的产业链公司纷纷加码战新产业。原本为漂白纸浆提供工业级双氧水的双阳高科,剑指应用于芯片产业的电子级高纯双氧水,以期解决国家长期存在的“卡脖子”关键技术难题。制浆企业骏泰科技,园区内的生物质发电厂每年发电量可达6亿度,该公司还谋划打造生物基特种纤维新材料基地。
这些微观案例汇聚成宏观视野的国有经济布局优化和结构调整。
全球能源互联网发展合作组织发布的报告显示,2019年,我国能源活动在全社会碳排放占比达到87%。其中,能源生产与转换占能源活动碳排放比重为47%,工业领域占比为36%,交通运输领域为9%,建筑领域为8%。而在工业领域中,钢铁、建材和化工三大高耗能产业占比分别达到17%、8%、6%。
2020年中国首提“双碳”目标时,面对的国情就是这种“高碳化的能源结构”和“重型化的产业结构”。业界普遍认为,应当将“两个替代”作为破局之道,即能源生产清洁化替代和能源消费电气化替代。于是,新能源发电和新能源汽车被寄予厚望。
国家电投是全球最大的新能源发电企业和光伏发电企业,其新能源装机量于2023年率先突破1亿千瓦。2009年起,国家电投以青海为策源地将光伏版图多维度铺开。
乘车驰骋在苍茫辽阔的共和盆地,一望无际的光伏板在青藏高原夏日午后的骄阳下熠熠生辉,羊群躲在光伏板下的草丛间追逐觅食。
国家电投黄河公司海南分公司产业园项目部一次班副班长曹军介绍,在青海,国家电投建成了获得吉尼斯世界纪录称号的全球最大水光互补发电站——龙羊峡水光互补光伏发电站,作为主力助力海南州建成世界最大光伏发电园区,牵头建成“青豫直流”特高压配套电源一期项目,正在牵头开发全国首批新能源装机规模最大的沙戈荒大型风光基地——海南州戈壁基地。
国家电投的光伏足迹从青海走向全国乃至世界,从集中式光伏基地扩展到分布式光伏项目,从单纯的光伏电站开创出水风光互补、渔光农光牧光互补、光伏治沙等“光伏+”模式,从发电端延伸成多晶硅、电池、组件、支架、光伏电站规划设计及建设、运行维护、检测评价及组件回收的垂直一体化光伏全产业链。
继国家电投之后,国家能源集团的新能源装机量也于近期突破1亿千瓦,该公司还是全球最大的风力发电企业。与这两家企业一道,中国华能、中国大唐、中国华电、中国三峡集团、中广核、国投集团、华润集团等央企,广东能源集团、山东能源集团等地方国企,成为国内新能源大开发的主力军。国家能源局的统计数据显示,截至2024年6月底,全国累计发电装机容量约30.7亿千瓦,其中太阳能发电装机容量约7.1亿千瓦,风电装机容量约4.7亿千瓦,二者合计占比已达38.4%。
除发电端外,国企在新能源制造端的表现也可圈可点。浙江省属国企运达股份2023年成为全球第四、中国第三大风机制造商。2023年中国前十大风机制造商名单中,还有央企东方电气、中国中车、中国船舶所属中船海装、国家能源集团所属联合动力,上海市属国企上海电气。
汽车行业亦按下转型加速键。中国一汽、东风公司、兵器装备集团所属长安汽车等央企和广汽集团、上汽集团、北汽集团等地方国企,在稳住燃油车基本盘的基础上,全力进军新能源汽车领域。
从产业链角度来看,国企在电动汽车核心环节“三电”领域多有布局。动力电池方面,有矿冶集团所属当升科技、中国五矿所属长远锂科、福建省属国企厦门钨业等锂电池正极材料龙头企业,中国建材所属中材科技等锂电池隔膜龙头企业。电机方面,用于制造稀土永磁电机的稀土资源被中国稀土集团、包钢集团等少数国企掌握。而在中国相对薄弱的电控领域,中国中车所属时代电气等国产汽车芯片龙头企业正在奋力追赶。
强创新:攻关、协作与融合
在全面绿色转型的新征程上,布局优化与科技创新相辅相成。《意见》单设“发挥科技创新支撑作用”一个章节,对相关工作进行具体部署。
“新质生产力以科技创新为主导,新能源可靠替代、先进煤电、新型储能、CCUS、综合能源等能源前沿创新技术的研发及应用,以及数字化、大数据、人工智能技术与能源清洁高效开发利用技术的融合创新,将驱动能源产业转型升级,由资源依赖型转变为技术主导型,向着清洁化、智能化、综合化方向发展,全面助力能源安全保障及绿色低碳转型。”华北电力大学能源互联网研究中心主任曾鸣说。
不久前,“海上风电安全高效开发成套技术和装备及产业化”项目被授予2023年度国家科学技术进步奖一等奖,为我国全面绿色转型树立新的里程碑。
项目的主要完成单位名单里,既有中国最大的海上风电开发企业中国三峡集团及其所属三峡能源、三峡上海院,又有风机制造企业东方电气、金风科技、明阳智能,也有海缆企业中天科技、海工企业华电重工和中交三航局,还有天津大学。
这份名单是中国风电行业打造创新联合体的一个缩影。
早年,凭借创新联合体,国产风机打破国际巨头垄断,实现了一系列零的突破,并完成“上山、下海、低风速”的全覆盖。近年来,在海上风机大兆瓦化浪潮中,创新联合体先后研制成功10兆瓦、16兆瓦、18兆瓦海上风机,推动我国海上风电从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的历史性跨越。
“作为开发企业,我们其实可以选择引进国外设备,但这种方式会让我们受制于人,也不利于中国海上风电发展。于是我们决心把上中下游产业链联合起来一起创新,外国人能做到的,我们一定也可以。”三峡能源副总经理、党委委员吕鹏远说。
创新联合体既有利于协作攻关,也可保障创新成果落地。几年前,东方电气曾带着中国首台10兆瓦海上风机,参与某家开发企业招标。对方出于对国产大兆瓦风机的不信任,宁可选择与国际巨头有深度合作的风机商最高价中标。最终,还是中国三峡集团为其提供第一笔订单,于是才有了后来国产大兆瓦风机领跑世界的故事。
“支持龙头企业牵头组建关键核心技术攻关联合体”被明确写入《意见》。2019年以来,国务院国资委分3批组建了24个由央企牵头的创新联合体,其中就包括中国石油、中国华能共同牵头成立的CCUS(二氧化碳捕集、利用与封存)创新联合体,国家电网、南方电网共同牵头成立的新型储能创新联合体,中国石化、国家能源集团共同牵头成立的绿色氢能制储运创新联合体等。
《意见》还将“强化应用基础研究”摆在突出位置。
“为全面加强基础及前沿技术研究,核动力院于近期组建基础研究部,承接核反应堆技术、先进核能技术两个全国重点实验室的实体化运行要求,服务国家战略需求。”中核集团所属核动力院战略规划部主任王小军透露。
核电是一种技术含量相对较高的清洁能源。作为我国核电领域科技创新的领军者,核动力院建立了国家核电研发体系,开创了三代核电“华龙一号”国家名片,三代、四代核电走在世界前列。中核集团“华龙一号”创新团队还当选首批国家卓越工程师团队。
不只是能源行业,关于前沿引领技术、颠覆性技术的研究在相关领域播种育苗。
碳排放仅次于能源行业的钢铁行业传来捷报,传统的“碳冶金”有望被“氢冶金”取代。
8月14日,“万吨级纯氢冶金技术开发与示范应用”项目科技成果评价会召开。中国钢研自主研发和建设的全球首条五万吨级纯氢竖炉,首次开发纯氢还原系统工艺技术,实现氢直接还原铁常态金属化率96%-99%,经一次熔分可以实现3N级高纯铁。中国工程院院士干勇、毛新平等9位专家组成的评价专家委员会认为,该项目总体达到国际领先水平,建议开展20万吨级纯氢冶金生产线建设与应用示范。
纯氢冶金技术的成功开发,不仅打破了我国钢铁行业过程降碳与洁净生产的技术瓶颈,也打通了绿氢在氢冶金领域的应用通道,补齐了绿电→绿色冶金→高端制造全流程最重要一环。
科技创新对全面绿色转型的支撑作用,不仅体现在相关领域本身的技术迭代,还在于数字化智能化同绿色化的深度融合。
招商局集团旗下妈湾智慧港提供了一个数智化与绿色化的融合样本。
2021年6月,妈湾智慧港在经过4年升级改造后正式投运,成为粤港澳大湾区首个智慧港口。凭借招商局集团自主研发的港口生产操作管理系统“招商芯”,妈湾智慧港实现从传统散杂货码头向绿色智慧码头的转型。
妈湾智慧港堆场内,巨大的门型场桥正在将五颜六色的集装箱堆成七八层的“高墙”;一队“5G+自动驾驶集卡”按规划路线驶向码头岸桥处,自动对位远控岸桥司机操作的吊臂;一艘约260米长的货轮停泊在岸边,岸桥吊臂从卡车上抓取集装箱,再整齐地堆上货轮的指定位置。这个繁忙而有序的港口作业现场几乎见不到工作人员的身影,码头工人大多已转移到堆场外一座办公楼5层的智能操作中心。
妈湾智慧港码头操作发展经理胡子建介绍,码头实施“油改电”项目,除电动集卡外,所有自动化场桥、岸桥也使用电能驱动,所有泊位配备岸电配套设施。同时,管理系统可在线监测码头能耗、碳排放、污水处理等。此外,港口实现闸口办单及小票全面电子化,拖车作业无纸化。“改造后,港区碳排放量减少90%。”
保安全:统筹、有序与多赢
对于绿色转型大趋势下一度出现的运动式“减碳”和由此带来的电力供应紧张问题,业内专家一再呼吁回归理性。
清华大学气候变化与可持续发展研究院院长李政表示:“能源绿色低碳转型不是简单的化石能源和可再生能源此消彼长的问题,而是需要两者相互配合、把握节奏和力度,在保障能源安全的前提和经济成本最优的方式下,实现安全可靠有序替代。”
大力发展可再生能源尤其是风电、光伏等新能源,需要着力攻克土地问题、消纳问题、间歇性问题三大难关,这三大难关也与粮食、能源安全紧密相连。
首先是土地问题。目前公布的三批风电光伏大基地项目,大多位于“胡焕庸线”西侧且太阳能资源丰富的沙漠、戈壁、荒漠地区,即便中东部地区也会尽量选择资源枯竭的采矿塌陷区等。国有企业作为开发主力,在建设过程中重视避免与农田争地,维护粮食安全。
这就牵出第二道难关消纳问题。我国水能、风能、太阳能资源富集于“胡焕庸线”西侧,与经济发达地区和人口密集区相背离。这种地域上的能源供需错配,导致供给端消纳矛盾凸显,而消费端能源安全受限。
国家电网、南方电网等电力央企推出了特高压输电的解决方案。作为我国具有自主知识产权的重大创新,特高压技术破解了远距离、大容量、低损耗输电世界难题,是构建特大型互联电网、实现清洁能源在全国范围高效优化配置的核心技术。“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”“特高压±800kV直流输电工程”分别获得2012年度和2017年度国家科学技术进步奖特等奖。
截至2023年年底,中国共建成39项特高压输电工程,跨省区输电能力超3亿千瓦,累计送电超3万亿千瓦时,累计减排二氧化碳31.8亿吨,有力地推动绿色转型和保障能源安全。
如今,特高压技术还出口到巴西等国,成为中国出口的一张新名片,为全球绿色转型贡献“中国方案”。
新能源“靠天吃饭”的特性将第三道难关推向台前。
记者曾在冻雨天走访了大唐华银娄底生态治理100万千瓦光伏项目中的南源光伏电站。下午2点,从升压站里监视屏可见,光伏板已垂下数十厘米的冰凌。相关信息软件显示,此时10万千瓦的光伏装机每小时发电量仅在1000度左右。据此推算,即便整个基地100万千瓦装机全容量并网,此时每小时发电量也仅1万度左右。
这样的极端天气虽属罕见,但应对策略必不可少。目前业界较为普遍的做法,一是用煤电等调峰,二是配置储能。就在此刻,30公里外大唐华银的3台60万千瓦煤电机组几乎处于满发状态,每台机组每小时发电量可达58万度以上。这3台机组夜晚和阴雨天气为新能源保驾护航,在阳光充足的时段则相应减少煤电发电量为新能源让路。
从我国“富煤、贫油、少气”的国情出发,煤炭依然是保障能源安全的一支重要力量。它既能为新能源提供支撑,又具备了一定程度替代油气的能力。因此,“煤炭清洁高效利用”备受关注。
站在银川东南45公里的宁东能源化工基地眺望,蔚蓝色的天空上白云如丝絮般飘逸,工厂沐浴在清澈的阳光中,错综复杂的管道连接着鳞次栉比的生产装置,这幅图景与大众印象中的煤炭大省迥异。
全球单体规模最大的煤制油项目——国家能源集团所属宁煤400万吨/年煤间接液化示范项目就坐落于此。宁煤副总经理杨加义介绍,从煤到油的过程会产生各种二氧化碳、硫等物质,宁煤通过脱硫回收装置,每年可制硫磺20.2万吨;通过300万吨/年CCUS项目,实现了二氧化碳资源化利用;通过分质分级处理及综合利用,污水回用率达98.5%,剩余高浓盐水通过梯级蒸发和杂盐结晶处理,实现废水“零排放”。
《意见》对“安全转型”的强调,还体现在“积极安全有序发展核电”。一方面,在核电站厂址选择上,国家对于放开内陆核电至今仍持慎重态度;另一方面,在技术路线选择上,中国目前在运在建核电机组以压水堆为主,大陆没有安全性相对欠缺的沸水堆机组,而2011年福岛核事故所涉及即为沸水堆。近年来,国家更是将发力重点投向安全性更强的第三代压水堆“华龙一号”“国和一号”,以及高温气冷堆等第四代核电。
华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程是全球首座实现商业化运行的第四代核电站。主控室墙面的大屏幕上,简图勾勒出整个核电系统的轮廓,各关键环节亮起的绿灯提示一切运行正常。
“在最极端的情况下,即反应堆突发故障或遭遇自然灾害,一切操作系统都失灵的情况下,不依靠任何外界干预,反应堆仍然可以依靠自身的物理特性,自己保持在安全状态。”华能山东石岛湾核电有限公司运行值长仝礼允说。
他介绍,高温气冷堆设置了三道防线保证“固有安全”。第一道防线是耐高温的球形燃料元件,可有效防止放射性物质外泄;第二道防线是反应堆具有自稳特性,当温度升高到设定阈值时,反应堆会“自动刹车”,使核裂变反应得到有效控制;第三道防线是非能动的余热排出系统,这一设计可使堆芯余热不借助外力就能自然传导出来,避免堆芯过热发生熔毁。
石岛湾核电站之外,青山碧海间船来舟往,又是一年海带收割的季节。在工人们的歌声中,美丽中国的新画卷正徐徐展开。