机构报告:石化行业减碳将影响整体减碳进程

21世纪经济报道

11月24日,北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目(CCETP)在北京发布《中国石化行业碳达峰碳减排路径研究报告》(下称《石化报告》)、《中国塑料行业绿色低碳发展研究》(下称《塑料报告》)两份报告,对中国的石化和塑料行业发展面临的机遇与挑战,以及低碳发展前景等问题,进行了研究和探讨。

石化行业是国民经济重要的支柱行业,其生产的各类化工产品与社会生产和大众生活密切相关。石化行业是典型的原料加工行业,其生产过程中的能源消耗和碳排放同样不能忽视。塑料行业作为石化产业链的重要下游行业,其生产、消耗和末端处置各环节也会产生环境污染,以及大量的碳排放。

北京大学能源研究院指出,减少石化和塑料行业的碳排放,对中国实现碳达峰碳中和的目标具有重要意义。

石化行业减碳将影响整体减碳进度

研究显示,2021年,中国石化行业总的能源消耗约为1.95亿吨标准煤,总的二氧化碳排放量约为4.45亿吨,占中国当年二氧化碳排放总量的4%左右。分过程来看,燃料燃烧、电力和热力供应和石化生产中碳排放量最大的环节,排放量占比为66.1%;其次是占比33.9%的工业生产过程中的碳排放。

分行业来看,炼油、乙烯、聚乙烯、聚丙烯、对二甲苯、PTA、乙二醇、聚酯等八大重点子行业产生的碳排放量最大。2021年,上述八大重点子行业碳排放量占整个行业碳排放总量的76.6%,其中炼油行业占比51.3%。

可以预见的趋势是,随着中国工业化进程逐渐进入后期,钢铁、水泥、有色等高耗能、高排放行业的发展规模已经进入平台期并逐渐下降,其碳排放也将随之减少。但石化行业的发展规模预计还将持续增长数年,这意味着石化行业的低碳发展程度,将在很大程度上影响中国整体的低碳转型进度。

根据当前石化行业发展的趋势、已经出台的节能降碳规划和政策,以及行业正在采取的降碳行动,《石化报告》设定了基准情景和碳减排情景两种模式。在基准情景下,石化行业预计在2035年实现碳达峰,峰值碳排放量约为6亿吨。

而在碳减排的模式下,通过产业结构调整、节能降耗以及深度电气化、轻质原料替代,并结合绿氢、CCUS等措施,石化行业可能在2025年-2030年之间实现碳达峰,碳排放峰值不过5亿吨。到2060年,中国石化行业碳排放量预计仅为基准情景下的50%左右。其中,产业结构调整、节能降耗以及深度电气化和绿氢的应用,将是减排贡献最大的措施。

北京大学能源研究院指出,在采取碳减排路径之后,国内石油消费量将显著下降,到2060年石油消费量预计仅为2.8亿吨,按照中国石油自产量2亿吨计算,届时国内石油对外依存度将从现在的超过70%,降至29%。

《石化报告》建议,为了推动国内石化行业的碳减排进程,应严格控制炼油产能的扩张,淘汰落后产能,推进炼油产业结构调整,促进炼油和石化行业大型化、一体化发展;此外,还应制定完善重点石化产品碳排放限额标准等,鼓励先进技术研发、推广应用成熟的节能减碳技术,提升装置电气化程度等,并在金融、转型资金、低碳信贷等领域,给予石化行业更多资金支持。

塑料行业减排的四大途径

对于塑料行业来说,此前业界和学界对其的关注更多集中于塑料污染的治理,对相关减排路径的研究较少。

塑料作为一种新材料,自1950年代逐渐进入规模化生产时代。由于轻质、耐用、好用的属性,塑料迅速成为石化产品最大的需求方。近年来,全球塑料生产与消费已经进入高速发展期,2016年-2020年,全球共生产了22亿吨塑料。加上1950年-2015年的累计产量,全球塑料产量已经累计达到105亿吨。

全球塑料生产的原料99%来自于化石能源,每年塑料工业消耗了全球8%-9%的石油。随着交通运输部门对石化燃料需求的下降,塑料将是未来驱动石油需求增长的最大因素之一。

研究机构认为,如果不加以节制,全球塑料材料的生产规模还将快速增长。但全球范围内积极的塑料污染治理和气候变化治理,将有可能避免塑料行业出现大幅增长。可以预见的是,在未来一段时间内,全球塑料生产将保持减速增长态势,生产和消费的规模将较原来的预测水平有所下降。

中国是全球塑料生产、消费和进出口贸易最活跃的经济体。近年来,国内的多项相关政策出台,都对塑料行业的污染治理、塑料应用的绿色转型提出了要求。《塑料报告》指出,中国尚未有塑料行业针对气候变化的具体行动计划发布,但在1+N的框架下,塑料行业正在制定路径图,这将在相关部门对石化行业“十四五”规划采取的行动中有所体现。

北京大学能源研究院指出,根据中国塑料生产过程和全生命周期物质流的基础数据测算,2020年中国塑料全生命周期的碳排放约在5.6亿吨,如果不采取进一步措施,到2030年中国塑料行业的碳排放将达到7.7亿吨,到2050年将达到11.7亿吨。

《塑料报告》认为,源头减量、生产过程强化、禁止塑料焚烧和应用负碳技术是实现塑料行业减排的四条主要减排途径。通过上述途径的综合实施,中国塑料行业预计可在2028年左右实现碳达峰,峰值为6.5亿吨,到2050年将碳排放控制在1亿吨左右,预计到2060年可实现碳中和。

分阶段来看,2020-2030年之间,减排的重点在于设定一次性塑料减量的总体路线,试点并推广生产者责任延伸机制,以及加强塑料重复使用和回收机制等。2030-2040年,重点措施在于设立原生塑料总量的控制目标,加强生产环节的能效提升以及提升低碳生产技术和绿色原料的使用。到2040-2060年期间,限制和禁止塑料焚烧、增加负碳技术应用等将发挥重要的减排作用。

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