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工业企业低碳转型实用指南
来源: 中创足迹  作者: 佚名 2024-01-23 09:10:12
《工业重点领域能效标杆水平和基准水平(2023年版)》,对此前明确的25个领域原则上应在2025年底前完成技术改造或淘汰退出;对增加的乙二醇、尿素、钛白粉等11个领域,原则上应在2026年底前完成技术改造或淘汰退出。

《工业重点领域能效标杆水平和基准水平(2023年版)》,对此前明确的25个领域原则上应在2025年底前完成技术改造或淘汰退出;对增加的乙二醇、尿素、钛白粉等11个领域,原则上应在2026年底前完成技术改造或淘汰退出。

本文从工业企业角度,梳理了企业降碳压力、降碳路径和实用方法以及在降碳过程中容易出现的问题,供大家参考。

企业面临哪些降碳压力

1、工业企业降碳压力及需求

从国际、国内以及整个市场的发展趋势来看,绿色低碳转型是企业生存和发展的必由之路,工业企业应当充分理解外界环境对其带来的减碳降碳压力和需求。

(1)国内外政策环境

《欧盟电池与废电池法规》要求从2024年7月起,只有建立碳足迹声明的可充电工业和电动汽车电池才能投放市场。这些国际政策的出台,对我国工业领域将产生影响。

2022年8月《工业领域碳达峰实施方案》随之而来,其中明确提出“到2025年,单位工业增加值二氧化碳排放下降幅度大于全社会下降幅度,重点行业二氧化碳排放强度明显下降。确保工业领域二氧化碳排放在2030 年前达峰”,此外重点行业及部分省市的碳达峰实施方案也陆续出台,这些文件都对工业碳排放和能源效率等提出了新要求。

(2)市场环境

国际国内绿色低碳政策引导着全社会市场需求的绿色意识逐步提升,例如市场需要企业从环境、社会和公司治理三个维度评估企业经营的可持续性及对社会价值观念的影响。还有在汽车工业市场竞争中,新能源汽车的碳足迹也成为了关注点。

同时,随着大众绿色消费意识的不断增强,生活方式绿色化倒逼生产方式实现低碳转型,促使终端产品企业开展绿色供应链管理,从而实现整个产业链的低碳化发展。

2、工业企业碳排放分析

依据《工业企业温室气体排放核算和报告通则》,工业企业碳排放包括燃烧排放、间接排放和过程排放。

燃烧排放是指生产中燃烧化石燃料产生的二氧化碳,包括固定源,如烧结机、锅炉等燃烧设备和移动源,如厂内运输车辆等排放;

间接排放是因企业使用外购电力、热力,在发电和产热过程中产生的二氧化碳排放;

过程排放是生产过程中,除燃料燃烧之外的物理或化学变化产生的二氧化碳,如水泥熟料煅烧、炼铁等工序由外购含碳原料分解或氧化而产生的二氧化碳排放。

目前,国内标准在核算企业碳排放的过程中,只计算“范围一”和“范围二”,并不考虑“范围三”。但从供应链管理的角度看,只有考虑从上游承接的和向下游传递的间接碳排放(“范围三”)才能带动更多企业开展减碳降碳工作。

对“范围三”碳排放进行核算,不仅能促进企业内部实现低碳转型,还能有效引导企业选择绿色供应商和客户,进而在全供应链范围内进行碳排放的整体规划。工业企业碳排放类型及其核算范围关系如下图所示。

减排降碳四大逻辑

1、工业企业降碳逻辑

通过对工业企业碳排放类型和现有核算范围的分析,结合目前工业绿色低碳转型趋势和相关工作实际推动难度,工业企业可从使用低碳清洁能源、降低能耗提高能效、降低物耗和资源综合利用四个层次,逐步推动自身的减碳降碳工作,其基本逻辑如下图所示。

当然,碳捕集利用与封存技术可更直接的帮助企业降碳,但对于大多数工业企业而言,这些技术的适用性有限。

通过使用低碳清洁能源,可直接降低“范围一”的碳排放量。另外,降低能耗高能效是我国工业领域长期开展的工作,可帮助企业降低“范围二”的碳排放量。

我国政策对这两个层面的工作持续进行引导甚至考核,其减碳降碳效果立竿见影,是推动工业企业减碳降碳的基础性工作。为更充分地满足低碳发展的需求,工业企业还应加强降低物耗和资源综合利用工作,以降低产品碳足迹,甚至带动上下游企业减碳。降低“范围三”的碳排放量,是促使企业减碳降碳的突破性工作。

2、工业企业降碳四大路径

(1)使用低碳清洁能源

使用低碳清洁能源的核心工作在于减少生产制造过程中的化石能源使用。

目前国内很多地方政府在推动“煤改气”“油改气”,虽然天然气燃烧也会带来碳排放,但其碳排放强度要低很多,这属于使用低碳清洁能源的过渡方式。对于有条件的企业,应提升其电气化水平,电能消耗会给企业带来“范围二”的碳排放,但随着我国电力结构清洁化,电气化将使工业企业产生明显的减碳降碳效果。除此以外,企业应充分利用内部条件,开发屋顶光伏、分散式风电等可再生能源。

(2)从能源结构、技术、管理等方面开展节约能源

使用高效节能设备是节能工作中路径简单且效果显著的方法,例如水泥企业使用高能效低氮预热器、分解炉、燃烧器等,可减少约15%的碳排放。

同时,节能低碳工艺技术是关键,例如在化学反应工序使用高活性催化剂,增加反应速率,缩短反应周期,从而降低化学反应的能耗。再比如我国钢铁行业以长流程为主,通过采用流程更短的短流程工艺可有效减少碳排放。

另外,企业还应关注用能过程的控制,如通过加强能源计量、建立信息化系统实现用能的精细化监控和管理,通过优化电能质量、建立智能微电网和加强余热回收利用等方式提高能效。

(3)减少物耗降低物耗贯穿企业的整个生产及管理过程

在设计环节,通过绿色设计力求产品在全生命周期中最大限度降低资源消耗,从而带动减碳降碳。

有研究表明,将陶瓷产品厚度降至传统陶瓷砖的1/3,节省超过60%原材料的同时,也可减排20%~30%二氧化碳。在生产制造过程,加强管理,优化工业流程,减少跑冒滴漏,提高数字化水平,加强精细化控制技术,可减少物料消耗和废物产生。

在仓储环节,通过加强管理或信息化手段减少仓储量,不仅可以减少仓储空间,还可减少因管理不到位而造成的物料损耗。

(4)资源综合利用

目前,常见的资源综合利用途径有:替代工业原料,如煤矸石代替焦炭生产磷肥;回收能源,如造纸企业在制浆过程中回收黑液作为生物质替代燃煤;废物中高附加值金属的提取,如印制电路板企业用电解法从蚀刻液中回收铜,同时再生蚀刻液;此外还有废液的再生利用和废水的回收利用等。

对于不能在企业内部直接利用的废物,可能会是其它行业企业的资源,该过程也会对企业起到直接或者间接的减碳效果。

降碳中容易踩的坑

1、生产装置人工操作偏离最优工况造成能源浪费

很多高能耗行业生产装置能耗较大,多采用人工操作,管控粗放,工人操作水平参差不齐,装置性能经常未得到最大发挥,造成原料和能源浪费。

首钢等领先实践利用AI和数据智能技术,构建装置智能控制模型,智能给出最优目标下的实时控制参数,自动控制生产过程,使生产过程始终处于最优目标,在核心生产环节实现节能降耗。

2、传统EMS难以满足更精细能碳管理需求

很多企业早年前建设了EMS能源管理系统,但系统数据计量的覆盖率、时效性、颗粒度等都难以满足更精细能源管理、持续变化以及碳核算的要求。

TCL空调、吉利汽车湘潭工厂、百矿集团德保工厂、美欣达印染等企业领先实践应用新一代EMS能碳管理平台,能够提供更精细的物联监控,同时在平台上提供对象建模和业务流程配置工具,可以由企业自身灵活配置业务流程以满足能源精细管理需求,实现管理节能,并基于平台开展AI分析和控制,实现技术节能。

3、设备改造节能一次性投资高回报周期长

很多企业都希望进一步降低生产过程中能源消耗,但开展设备技改一次性投入较高,企业投入决心不足,很多企业都希望更有节奏的开展节能,并快速取得成效。

在钢铁、化工、玻璃、造纸、制药等很多行业,为生产提供水气电热等的空压机、空调、水泵、热泵等公辅设备在能耗中占据较大比重。环球制药、东贝电器、金宝电子等企业领先通过AI智能控制或BOT/EMC等无需企业投资的模式进行实践,从这类设备切入,低成本开展节能降碳工作,快速见效。

4、双碳管理平台数据展示之外价值不清晰

很多企业为提前应对碳监管和碳关税,建设了双碳管理平台,基于平台进行组织碳核算,并用于数据展示,但碳数据展示对自身节能降碳创造的直接价值有限。

中集集团等企业领先从产品碳角度,联合具备国际碳认证资源的专业机构,共同推动产品碳的核算和认证,反向促进能碳管理工作的精细化,节约企业日后为出口产品获取碳足迹认证的时间。

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编辑:刘婧
关键词:   工业4.0  低碳转型  绿色低碳  双碳 
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