工业园区低碳减排路径
2022-01-01重庆市环境保护工程设计研究院有限公司肖骏李强
重庆市环境保护工程设计研究院有限公司 肖骏,李强
全球气候变化是当前各个经济发展体需要面临的重要问题。这种情况下,全球各个国家要强化对碳排放减排活动的重视,强化低碳发展模式的大规模推广应用,把工业园区的碳排放量控制在相应范围内,避免引起气候大范围波动,形成更加科学系统的绿色制造体系,促进人类发展和生态环境的和谐共处。习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论会上向国际社会作出“如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的目标承诺,即“3060”碳目标。其主要目的是通过优化生产工艺,对工业生产中的碳排放量实施有效性控制,并通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。
一、工业园区碳核算方法
工业园区层面的碳排放核算方法主要在消费端视角出发,按照世界资源研究所核算导则进行核算。其主要是结合排放源的差异性,对排放范围进行以下划分:范围1排放指园区边界内的碳排放,如燃料燃烧和工业过程的排放,是园区的直接排放;范围2排放指在对外购的二次能源进行加工转换时产生的排放,这是一种间接排放模式;范围3排放指价值链上游和下游的排放,如外购原材料的生产过程排放,热力、电力生产上游的煤炭开采运输过程排放、废弃物园区外处理处置排放。[1]在工业园区生产链上下游阶段对间接碳排放进行研究,主要内容包含:能源生产、材料制造、区域贸易的隐含碳排放。同时将直接和间接排放纳入碳排放核算范围,有利于客观地厘清园区的排放责任和未来削减空间。结合我国的环境问题进行研究,需要对工业园区的碳排放标准参数实施灵活性界定,其中根据生产工艺的不同包含直接排放和间接排放值。生产区域内由于生产过程中燃料的燃烧造成的排放,即直接排放;工业园区能源消费相关的燃料生产和运输、外购等过程中产生的碳排放,即间接排放。在实际的碳排放核算中,主要是对矿物资源二氧化碳进行核算。
二、工业园区碳排放减排路径
(一)提升可再生能源利用比例
在我国工业园区生产发展中,主要的能源消耗类型为燃煤、天然气等,还包含少量的非常规能源,如工业余热、生物质、生活垃圾、工业固废等,这些传统的能源消耗类型不仅消耗量大,对生态资源平衡性造成破坏,引起自燃资源枯竭问题日益严峻,在使用过程中使用率较低,污染物排放量比较高,对生态环境污染极大,甚至引起人们身体病变问题,不利于人与自然和谐发展,也危害人类社会的可持续发展,寻找新型清洁能源对原有能源消耗结构进行替代势在必行。可以看出工业园区的低碳能源发展具有极大的发展潜力。为了进一步降低工业园区碳排放量,要对其产业结构进行全面优化调整,降低高能耗行业比例,积极发展低碳产业、新能源产业、节能产业,从而根本上降低碳的排放,达到工业园区低碳发展的目标。其中可再生能源主要有风能、光能、氢能、生物质能等。[2]如太阳能在光伏发电产业的合理应用,促进当地电力系统的能源结构,增加可再生能源的消费比例,降低煤炭的燃放量,优化电源结构,改善工业园区生态环境,促进人与自然和谐发展。可再生能源是一种清洁能源,污染物排放量较少,可以有效控制工业园区的碳排放量,减少对煤炭能源的依赖性,优化园区能源结构,增加可再生能源消耗比例。
(二)能效技术提升
主要是通过对技能技术水平的提升,提高能源利用率,避免能源大量浪费,也减少了能源燃烧产生的碳物质。生产设备性能和技术含量也越来越高,对工业生产能效技术的提升提供了可能。对能效技术的评估方法主要是利用节能供给曲线模型进行反映,其中主要以工程技术和经济成本分析为要素,利用技能成本运算效果对企业的节能潜力和成本进行评价。在该模型中,通过对企业节能技术投资成本的运算,分析其节能技术应用可行性。如果成本大于零,说明节能技术应用花费成本较大,如果小于零,说明在经济上可行,投资吸引力较大。[3]现阶段我国节能技术主要有钢铁企业的干起净化系统、废气预热技术、冷却水预热回收技术,热电厂的等离子技术、汽轮机密封技术、过滤初期蒸汽加热、燃气中余热回收利用系统等,电解铝企业的铝电解工艺,主要在低温低电压环境中进行使用,并且需要融合导气式阳极技术,保障低碳生产的高效率发展,对工业园区的碳排放控制效果明显。
(三)工业余热回收
当前由于受到生产技术、设备、成本等因素的影响,在具体生产中对工业余热的回收利用率较低。为了提升工业园区碳排放控制效果,推行低碳发展模式,可以采取科学合理的措施,实现工业余热有效性回收,对其进行合理处理后投入生产设备进行循环利用。这属于二次能源的范畴,主要是一次能源燃烧后转化而来的产物,以及燃烧过程中产生的剩余热量。在对余热资源进行回收利用之前,需要对其热源潜力进行科学运算,评定余热回收率。[4]在工业园区锅炉房、热电厂等工业生产中,能源消耗大,成本较好,会产生大量的工业余热,如果直接排放到空气中,会对生态环境造成严重污染。基于此,结合灵活性的处理手段对煤化工厂、热电厂等工业余热进行合理性回收利用,减少能源浪费,降低工业生产成本,对于提升工业园区的碳排放控制起到了极大的作用,具有很大的减排潜力优势。
(四)碳捕集、利用与封存
该种方式主要是指将CO2从排放源中分离后,或转化利用,或直接封存,以实现二氧化碳减排的技术过程。碳捕集利用与封存技术是国际公认的能够实现化石能源大规模直接减排和低碳利用的技术。[5]具体应用为:捕集方面,主要是对低能耗CO2捕集技术进行研究和研发,利用化学吸收法、物理吸收法、膜分离法等进行提纯,按照捕集时间分为燃烧后、燃烧前、富氧燃烧捕集等;利用方面主要是CO2驱油、驱煤技术,CO2矿物转化利用、化学转化利用及生物转化利用技术。还可以将其转化为甲烷气。埋存方面主要是进行深部咸水层、枯竭油气藏等二氧化碳地质埋存技术。
三、工业园区碳排放减排效果控制策略
(一)积极促进工业园区低碳转型
原有的工业园区能源结构不仅消耗量大,经济投入较高,而且造成严重的资源浪费,污染排放量较大,环境危害性强,为了改变这一被动局面,构建更加和谐的人员自然关系,要结合实际情况,认清现代化社会发展形势,融合应用科学技术手段,紧跟时代发展的步伐,积极促进工业园区的低碳转型。要对工业园区的基本情况进行全面探查,掌握精准的数据信息,如区域空间、土地、交通条件等,从而为低碳转型规划的制定提供详实的数据依据,并遵循低碳、环保、经济的原则进行规划设计,强化资源利用效率,促进管理质量,对现有能源进行梯级利用,注重对废弃物的回收利用,促进园区生产恢复。[6]只有积极推进工业园区产业结构,促进其低碳转型,才能最大程度上控制碳排放量,减少大气环境污染,实现环境质量提升,促进生态系统平衡发展,推动经济性与生态性指标的协调发展,为人们创建更加优质的生活环境。
(二)积极推广低碳项目
要对工业园区的各类资源进行全面整合,发挥其集群效应,深度挖掘其内的应用价值,为低碳生产发展奠定坚实的资源基础,改变传统的产业结构,大力发展环保、低能耗节能项目,进行广泛的宣传与教育,让人们充分意识到环境保护的重要性,对低碳项目的相关内容进行全面了解,加大其接受效果,并与其自身切身利益相挂钩,强化其参与积极性,促进低碳项目在工业园区的大力发展和推广。要注重实地考察检验,对工业园区的低碳项目进行全面审核,保障其经济性、技术性和可行性,强化各个部门之间的协调合作,促进低碳项目的顺利完成;构建完善的项目数据库,强化项目实施过程的全面监督和管理,保障项目有序进行。加大资金支持,强化资金管理机制,提升资金利用率。加强低碳项目在工业园区的大范围推广,深化应用效果,推动不同企业对社会发展新时期低碳生产的必然趋势的社会大环境进行深刻认知,明确低碳生产的关键性意义,全面挖掘低碳项目的效果作用,体现其价值效用,为工业园区的可持续发展提供动力支持。
四、结语
综上所述,碳排放是引起全球气候变化的关键性因素,对生态环境造成严重的污染和破坏,也不利于人类社会的长远生存发展。基于此,社会各界要加强树立碳排放减排意识,对相关工作给予足够的重视,结合现代化科学技术对工业园区的排放量控制在合理范围内。在社会经济逐渐发展背景下,国家节能减排号召受到越来越多的关注和重视。工业园区生产发展中,强化对其碳排放减排工作的重视,实现低碳生产模式的大规模宣传与推广,在广泛范围内进行全覆盖,优化资源配置,对工业园区的产业集聚优势进行深度挖掘,开发其最大利用价值,挖掘其共生潜力,优化产业结构和能源结构,提升效能技术水平,促进对生产废物的回收利用效果,实现对资源消耗、碳排放的有效性控制,加大清洁能源的使用力度,有效解决全球温室效应现象,优化生态环境。