2月16日，中國石化在內(nèi)蒙古第一個綠氫示范工程——內(nèi)蒙古鄂爾多斯市風(fēng)光融合綠氫示范項目正式開工

　　近日，在2023石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會能源與“雙碳”論壇上，行業(yè)專家一致認(rèn)為，加快節(jié)能降碳技術(shù)推廣利用、推動煉化結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展綠色新能源是助力實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”目標(biāo)以及建設(shè)新型能源體系的重要任務(wù)。我國石化行業(yè)節(jié)能降碳有何重要意義?目前節(jié)能降碳工作還存在哪些難點(diǎn)，又有哪些新方法可以助推行業(yè)低碳發(fā)展?

綠色低碳發(fā)展大勢所趨

　　氣候變化是全球工業(yè)化以來地球生態(tài)系統(tǒng)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，地球生態(tài)系統(tǒng)和地球氣候系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到臨界點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)人類能源利用與地球碳循環(huán)體系“碳中和”是破解世界能源問題、應(yīng)對全球氣候變化的有效途徑。

　　據(jù)中國石油天然氣股份有限公司副總裁楊繼剛介紹，近年來，全球氣候變暖帶來的影響正逐步關(guān)聯(lián)到每個人的生活，因氣候變暖引發(fā)的冰川消融已經(jīng)觸目驚心。根據(jù)最新研究顯示，若不改變現(xiàn)狀，到2100年全球最多將有83%的冰川消失。

　　在此背景下，我國政府向世界莊嚴(yán)承諾了實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個大局作出的重大戰(zhàn)略決策，是著力解決資源環(huán)境約束突出問題的必然選擇。黨的二十大對新時代能源發(fā)展作出系統(tǒng)全面部署，提出建設(shè)“新型能源體”的戰(zhàn)略要求，深刻闡明了未來五年乃至更長時期能源發(fā)展的目標(biāo)、方針和路徑。

　　石化行業(yè)是碳排放大戶。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)CO2排放總量約100億噸，石化和化工行業(yè)CO2排放量13.8億噸。其中，重點(diǎn)碳排放產(chǎn)品CO2排放量9.42億噸，占全行業(yè)碳排放總量的68.4%。

　　目前，英國、美國、法國、德國及日本等多個國家及地區(qū)建立了“碳標(biāo)簽”認(rèn)證制度，鼓勵各公司自愿推出產(chǎn)品碳標(biāo)簽，引導(dǎo)消費(fèi)者支持同類產(chǎn)品中的低碳產(chǎn)品。

　　楊繼剛表示，綠色低碳發(fā)展已經(jīng)成為全球共識，世界上幾乎所有知名公司都制定了減碳、零碳行動方案并跟蹤落實(shí)，能源大跨步邁向綠色發(fā)展新征程，全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)入非化石能源規(guī)?；c化石能源清潔利用并舉的新階段。在“雙碳”目標(biāo)背景下，我國能源結(jié)構(gòu)及電力系統(tǒng)也都將發(fā)生巨大的變革，以傳統(tǒng)火電為主的電力系統(tǒng)將逐漸向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，新能源將得到迅猛的發(fā)展。適應(yīng)“雙碳”轉(zhuǎn)型是產(chǎn)業(yè)發(fā)展、企業(yè)生存的必由之路。

實(shí)現(xiàn)“雙碳”關(guān)鍵在石化能源

　　據(jù)了解，2020年我國石化和化工行業(yè)碳排放總量為13.78億噸，其中重點(diǎn)過程與產(chǎn)品總排放量約9.42億噸，石油加工總排放量約4.11億噸。對此，中國石化石油化工科學(xué)研究院技術(shù)支持與服務(wù)中心(低碳中心)副主任吳昊表示，目前全球最主要的碳排放來源有3個：電、熱生產(chǎn)活動，交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)以及制造產(chǎn)業(yè)與建筑業(yè)。全球化學(xué)品和石化行業(yè)碳排放占比5.8%，其中石化能源使用占比3.6%，石化工業(yè)過程占比2.2%。我國傳統(tǒng)能源占比較大，能源結(jié)構(gòu)不合理，高碳化石能源占比過高且能源利用效率偏低、能耗偏高。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和碳減排是未來煉化企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

　　吳昊指出，在“雙碳”目標(biāo)和建設(shè)新型能源體系的新發(fā)展階段，石化行業(yè)面臨碳排放總量大、減排任務(wù)緊、制約因素多的現(xiàn)實(shí)。行業(yè)和企業(yè)需盡快摸清家底、統(tǒng)籌減碳與發(fā)展、盡快建立石化行業(yè)的碳評估體系及數(shù)據(jù)庫，指導(dǎo)復(fù)雜流程工業(yè)的低碳發(fā)展與低碳競爭。

　　“‘雙碳’的最終落腳點(diǎn)在能源。”中國石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司副總工程師曹建軍談到，目前非化石能源尚未建立完善的能源儲備能力，化石能源中期內(nèi)仍將為主體能源，在新舊能源尚未實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)接替的過渡期內(nèi)，二者需統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展以保障能源安全。

　　據(jù)介紹，當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)正從化石能源為主向非化石能源為主逐步轉(zhuǎn)變，預(yù)計石油需求峰值和部分石化產(chǎn)品飽和點(diǎn)即將到來，車用油品將更多轉(zhuǎn)向材料和石化產(chǎn)品。

　　成品油方面，曹建軍表示，隨著“雙碳”方向的逐步清晰，對未來成品油替代的預(yù)期也在逐步增加，2060年替代成品油的比例已經(jīng)從5年前研究提出的小于40%提升至超過80%。

　　煉化方面，曹建軍指出，當(dāng)前我國煉化行業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾突出。未來行業(yè)當(dāng)直面三大發(fā)展難點(diǎn)：一是石化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性過剩仍將延續(xù)，二是新產(chǎn)品、新功能材料需求大幅增加，三是高端產(chǎn)品的國內(nèi)供應(yīng)嚴(yán)重不足。

綠氫與綠電耦合助力用能結(jié)構(gòu)變革

　　氫能是未來國家能源體系的重要組成部分和用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，綠氫則是煉化產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑。中國石油化工股份有限公司總工程師、中科院院士謝在庫表示，綠氫與綠電協(xié)同耦合替代化石能源、重構(gòu)煉化業(yè)務(wù)能源供給體系統(tǒng)稱為綠氫煉化。要發(fā)展綠氫煉化、實(shí)現(xiàn)碳中和，必須要加快推進(jìn)綠氫與綠電耦合發(fā)展，大力調(diào)整煉化業(yè)務(wù)用能結(jié)構(gòu)。

　　謝在庫指出，在“雙碳”目標(biāo)下，我國成品油需求趨于飽和并逐步下降，化工產(chǎn)品需求仍將保持一定幅度增長，煉油企業(yè)必須要加快“油轉(zhuǎn)化”“油轉(zhuǎn)特”，化工企業(yè)必須要加快增產(chǎn)化工新材料，同時還必須要減污降碳、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，從而將導(dǎo)致煉化企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和裝置結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化。

　　談及煉化產(chǎn)業(yè)如何適應(yīng)綠氫綠電發(fā)展，推進(jìn)煉化工藝總流程再造等問題，謝在庫建議，打造“制儲運(yùn)用”環(huán)節(jié)，加快綠氫制取布局。在我國可再生能源資源豐富地區(qū)，與新能源發(fā)展優(yōu)勢企業(yè)合作建設(shè)綠氫生產(chǎn)大型基地。以安全可控為前提，開展氫氣儲運(yùn)技術(shù)研究及應(yīng)用，做好綠氫“制儲輸用”安全保障的首要任務(wù)。

　　“石油化工轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要技術(shù)方向是節(jié)能降耗、提高資源利用率、新工藝新路線、CO2捕集和廢塑料回收。其中，節(jié)能降耗技術(shù)有加大核心技術(shù)攻關(guān)、支撐綠氫煉化發(fā)展兩大方向。為了加快推進(jìn)綠氫煉化，各企業(yè)需要集中優(yōu)勢科研力量，深化產(chǎn)學(xué)研合作，部署一批綠氫煉化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。”楊繼剛說。

　　吳昊則談到，化工轉(zhuǎn)型背景下，碳排放總量處于爬坡階段，應(yīng)更多地實(shí)施節(jié)能降碳、資源高效利用技術(shù)方案;針對煉廠規(guī)劃項目，應(yīng)打造低碳基因，為碳中和奠定良好基礎(chǔ);在碳達(dá)峰碳中和情境下，石油在能源消費(fèi)占比中變化不大，可再生能源比例大幅提升，石油更多地由“燃料”向“原料”轉(zhuǎn)變，資源循環(huán)利用、CCUS將發(fā)揮重要作用。

　　對于嚴(yán)格能效約束推動重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳，曹建軍建議要本著“就高不就低”的原則，對標(biāo)國內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)先進(jìn)能效水平，確定各行業(yè)能效標(biāo)桿水平，以此作為企業(yè)技術(shù)改造的目標(biāo)方向。對產(chǎn)能已經(jīng)飽和的行業(yè)按照“減量置換”原則壓減產(chǎn)能，對產(chǎn)能尚未飽和的行業(yè)，要對標(biāo)國際先進(jìn)水平提高準(zhǔn)入門檻，對能耗較大的新興產(chǎn)業(yè)要支持引導(dǎo)企業(yè)應(yīng)用綠色技術(shù)，提高能效水平。

2030石化行業(yè)能效水平將達(dá)最好

　　根據(jù)2021年年底召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議精神，為進(jìn)一步做好原料用能不納入能源消費(fèi)總量控制有關(guān)工作，國家發(fā)改委、國家統(tǒng)計局制定了新增可再生能源和原料用能不納入能源消費(fèi)總量控制的通知。原料用能指用作原材料的能源消費(fèi)，即能源產(chǎn)品不作為燃料、動力使用，而作為生產(chǎn)非能源產(chǎn)品的原料、材料使用。具體范疇為：用于生產(chǎn)非能源用途的烯烴、芳烴、炔烴、醇類、合成氨等產(chǎn)品的煤炭、石油、天然氣及其制品等，屬于原料用能范疇;若用作燃料、動力使用，不屬于原料用能范疇。此外，工信部為支撐行業(yè)可持續(xù)低碳發(fā)展提供了石化行業(yè)“雙碳”平臺。

　　據(jù)了解，2030年后，成品油需求將大幅減少，化工原料需求將保持一定水平，以提高油品質(zhì)量為主要目的的加氫精制裝置規(guī)模將大幅度減小，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化工原料為主要目的的加氫裂化技術(shù)將有較大發(fā)展空間，需要適時調(diào)整煉油加氫裝置結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)發(fā)展以“全加氫裂化”為核心的技術(shù)路線。與此同時，一部分催化裂化裝置將逐步關(guān)停;一部分催化裂化裝置將逐步改造為加工輕烴、再生原料、低碳石油組分等，形成以催化裂解為核心的多產(chǎn)化工原料的總流程。

　　為著力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，我國能源結(jié)構(gòu)將加快由高碳能源轉(zhuǎn)向低碳能源，推動綠電和綠氯產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、成本不斷下降。當(dāng)電價為0.4元/千瓦時之時，堿性電解技術(shù)下綠氫成本約為29.93元/千克，質(zhì)子交換膜電解技術(shù)下綠氫成本為39.87元/千克，未來隨著技術(shù)不斷進(jìn)步和綠電電價不斷下降，預(yù)計2023年綠氫成本將降至18～20元/千克，經(jīng)濟(jì)性開始顯現(xiàn)，2050年綠氫將進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用和快速發(fā)展時期。

　　曹建軍預(yù)測，到2025年，國內(nèi)原油一次加工能力將控制在10億噸以內(nèi)，主要產(chǎn)品產(chǎn)能利用率提升至80%以上;通過實(shí)施節(jié)能降碳行動，重點(diǎn)行業(yè)和數(shù)據(jù)中心達(dá)到標(biāo)桿水平的產(chǎn)能比例超過30%。到2030年，重點(diǎn)行業(yè)能效基準(zhǔn)水平和標(biāo)桿水平進(jìn)一步提高，達(dá)到標(biāo)桿水平企業(yè)比例大幅提升，行業(yè)整體能效水平和碳排放強(qiáng)度達(dá)到國際先進(jìn)水平，為如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)提供有力支撐。