“十三五”以來,在“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略指引下,我國積極貫徹落實資源節(jié)約和環(huán)境保護基本國策,全面實施能源消費總量和能耗強度雙控制度,能源電力綠色低碳轉(zhuǎn)型不斷推進,能源利用效率水平不斷提高。我國以 《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》為基礎,相繼制定和落實了《“十三五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“十三五”全民節(jié)能行動計劃》《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展 “十三五”規(guī)劃》《工業(yè)節(jié)能監(jiān)察重點工作計劃》《交通運輸節(jié)能環(huán)保“十三五”發(fā)展規(guī)劃》等一系列國家層面的節(jié)能降耗政策。2016~2020年,全社會單位GDP能耗累計下降13.3個百分點。
目前,我國能源消費主要集中在工業(yè)領域。根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒》相關數(shù)據(jù),2019年我國工業(yè)領域能源消費占終端能源消費總量的65.1%。從主要高耗能工業(yè)產(chǎn)品看,電解鋁單位綜合能耗高于國際先進水平的7%左右,水泥、陶瓷等建筑材料單位綜合能耗高于國際先進水平的20%左右,乙烯、合成氨、燒堿、純堿等化工產(chǎn)品單位綜合能耗高于國際先進水平30%~50%。因此,工業(yè)領域的節(jié)能是我國實現(xiàn)節(jié)能減排的重點領域。
黑色金屬,碳減排破億
工業(yè)作為我國能源消費及碳排放的主要來源,其能效進步對于實現(xiàn)“雙碳”目標至關重要。
在工業(yè)領域中,黑色金屬工業(yè)無疑是能耗大戶。一般而言,黑色金屬是指鐵、鉻、錳以及以它們?yōu)榛A所組成的合金,包括鋼、鋼材、生鐵、鐵合金等,是工業(yè)領域應用最為廣泛的金屬材料,在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位。
從碳排放來看,化石燃料燃燒是鋼鐵行業(yè)的主要碳排放來源。作為能源消耗密集型行業(yè),鋼鐵行業(yè)是制造業(yè)31個門類中的碳排放大戶,占全國碳排放總量的15%左右?!笆濉逼陂g,為減少黑色金屬行業(yè)的碳排放,我國出臺了多項措施。
一是積極制定發(fā)展規(guī)劃。2016年,工業(yè)和信息化部印發(fā)了《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃(2016~2020年)》。從這一年起,我國開始對粗鋼產(chǎn)能、產(chǎn)能利用率、產(chǎn)能集中度等指標進行科學規(guī)劃。
二是大力推進鋼鐵去產(chǎn)能。鋼鐵行業(yè)提前超額完成了壓減粗鋼產(chǎn)能1.5億噸以上的“十三五”目標任務,有效清除行業(yè)落后產(chǎn)能,推動優(yōu)勢產(chǎn)能高質(zhì)量發(fā)展,極大提升了行業(yè)能源整體利用效率。
三是推動智能制造發(fā)展?!笆濉逼陂g,工業(yè)機器人、無人行車、無人臺車、無人倉儲等智能制造技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中得到廣泛應用,大規(guī)模定制化水平逐步提升,通過智能制造進行企業(yè)間的橫向集成及企業(yè)內(nèi)部的縱向集成,已實現(xiàn)智能化的研究、服務、采購、銷售,推動了傳統(tǒng)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型。
四是提升行業(yè)創(chuàng)新能力。近年來鋼鐵工業(yè)圍繞焦化、燒結(jié)(球團)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等重點工序,開展煙氣多污染物超低排放技術(shù)、高溫煙氣循環(huán)分級凈化技術(shù)等系統(tǒng)集成節(jié)能減排技術(shù)的研究推廣,并就新型非高爐煉鐵、小方坯免加熱直接軋制等技術(shù)展開深入研究,行業(yè)節(jié)能減排降耗取得明顯成效。
“十三五”期間,我國黑色金屬工業(yè)的能源消費總量從65422萬噸標準煤當量增加到71930萬噸標準煤當量,行業(yè)增加值能耗累計下降8.2%,行業(yè)增加值電耗累計下降1.5%。黑色金屬工業(yè)共實現(xiàn)節(jié)能7572.4萬噸標準煤當量,實現(xiàn)節(jié)電量298.2億千瓦時,實現(xiàn)減少二氧化碳排放2.1億噸。
建筑材料節(jié)能,效果顯著
除黑色金屬工業(yè)外,建筑材料工業(yè)是我國耗能的第二大門類。目前,我國是世界最大的建筑材料生產(chǎn)和消費國。
建筑材料工業(yè)是重要的原材料及制品工業(yè),其為建筑、交通、水利、農(nóng)業(yè)、國防等產(chǎn)業(yè)提供了堅實的物質(zhì)基礎。因此,如何既快又穩(wěn)地推動建筑材料工業(yè)的能耗下降,關系著國民經(jīng)濟的平穩(wěn)發(fā)展。
“十三五”期間,建筑材料工業(yè)累計節(jié)能3213萬噸標準煤當量,其中,水泥行業(yè)依靠錯峰生產(chǎn)政策,減少二氧化碳排放15.3億噸、二氧化硫5.34萬噸、氮氧化物196.1萬噸、顆粒物2.61萬噸,累計節(jié)能1864萬噸標準煤當量。從不同產(chǎn)品單耗下降情況來看,水泥、磚、衛(wèi)生陶瓷、平板玻璃能耗累計降幅分別為6.4%、6.1%、0.8%和10.6%。
建筑材料工業(yè)節(jié)能降耗效果顯著,一是得益于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化取得重大進展。水泥、玻璃、建筑陶瓷等新增產(chǎn)能得到有效控制?;炷痢⑺嘀破?、玻璃深加工產(chǎn)品等加工制品業(yè)快速發(fā)展。以高端特種玻璃、特種陶瓷、人工晶體、碳纖維為代表的無機非金屬新材料技術(shù)取得突破性進展。水泥和玻璃等行業(yè)的集中度進一步提升。
二是利用了先進的節(jié)能技術(shù)?!笆濉逼陂g水泥行業(yè)加大了節(jié)能降耗減排技術(shù)的應用力度。據(jù)中國水泥協(xié)會統(tǒng)計,2019~2020年開工的水泥智能化、綠色化、服務化、高端化技術(shù)改造項目超過200個,總投資額約590億元,超過2016年全行業(yè)利潤。水泥、玻璃、建筑陶瓷等生產(chǎn)線在2019年年底基本實現(xiàn)全面排放達標。工業(yè)廢渣、副產(chǎn)物和礦山尾礦在水泥及制品、墻體材料等產(chǎn)業(yè)的年利用量穩(wěn)定在15億噸左右。
節(jié)能提效,如何更上一層樓?
我國在有色金屬工業(yè)、石油和化學工業(yè)的節(jié)能降耗行動中也取得了不錯的效果?!笆濉逼陂g,有色金屬工業(yè)增加值能耗累計下降6.3%,累計節(jié)能450萬噸標準煤當量,累計減少二氧化碳排放1248萬噸;石油和化學工業(yè)增加值能耗累計下降5.3%,累計節(jié)能7730萬噸標準煤當量,累計減少二氧化碳排放2.1萬噸。
當前,我國能源消費繼續(xù)保持增長,占全球能源消費的比重約為26.1%,且煤炭消費占比仍然較高,占全球煤炭消費總量的54.3%。我國單位GDP能耗是世界平均水平的1.7倍,是OECD國家平均水平的2.9倍,相比于國際先進水平,我國的節(jié)能降耗空間仍較大。
“十四五”規(guī)劃中進一步強調(diào)了節(jié)能優(yōu)先的方針,并為未來五年節(jié)能降耗增效成果設立了新的目標。根據(jù)“十四五”規(guī)劃綱要,2025年單位GDP能耗計劃相較于2020年需下降13.5%。
2021年10月,國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)的 《關于嚴格能效約束推動重點領域節(jié)能降碳的若干意見》明確提出:要加快重點領域節(jié)能降碳步伐,推動重點工業(yè)領域節(jié)能降碳和綠色轉(zhuǎn)型,堅決遏制全國 “兩高”項目盲目發(fā)展。到2025年,通過實施節(jié)能降碳行動,鋼鐵、電解鋁、水泥、平板玻 璃、煉油、乙烯、合成氨、電石等重點行業(yè)和數(shù)據(jù)中心達到標桿水平的產(chǎn)能比例超過30%,行業(yè)整體能效水平明顯提升,碳排放強度明顯下降。
從黑色金屬工業(yè)來看,“十四五”期間,應力爭形成產(chǎn)業(yè)布局合理、技術(shù)裝備先進、智能化水平高、綠色低碳可持續(xù)的鋼鐵工業(yè)發(fā)展格局。
一是進一步夯實產(chǎn)業(yè)基礎,提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平。行業(yè)研發(fā)投入強度力爭達到1.5%,氫冶金、低碳冶金、潔凈鋼冶煉、薄帶鑄軋、無頭軋制等先進工藝技術(shù)取得突破進展。智能制造水平顯著增強,關鍵工序數(shù)控化率達到80%左右,生產(chǎn)設備數(shù)字化率達到55%,打造30家以上智能工廠。
二是不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提升產(chǎn)業(yè)聚集化發(fā)展水平。推進鋼鐵企業(yè)跨地區(qū)、跨所有制兼并重組,提高行業(yè)集中度,打造若干家世界超大型鋼鐵企業(yè)集團以及專業(yè)化一流企業(yè)。工藝結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化,電爐鋼產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量比例提升至15%以上。布局結(jié)構(gòu)更趨合理,鋼鐵市場供需基本達到動態(tài)平衡。
三是促進產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。積極推進鋼鐵與建材、電力、化工、有色等產(chǎn)業(yè)耦合發(fā)展,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)間耦合發(fā)展的資源循環(huán)利用體系,提高鋼渣等固廢資源綜合利用效率,80%以上鋼鐵產(chǎn)能完成超低排放改造,噸鋼綜合能耗降低2%以上,水資源消耗強度降低10%以上,確保2030年前碳達峰。
四是建立技術(shù)改造企業(yè)清單。開展鋼鐵等現(xiàn)有企業(yè)的項目能效調(diào)查,認真排查在建項目,科學評估擬建項目,按照有關法律法規(guī)和標準規(guī)范,逐一登記造冊,經(jīng)企業(yè)申辯和專家評審,建立企業(yè)能效清單目錄,能效達到標桿水平和低于基準水平的企業(yè),分別列入能效先進和落后清單,并向社會公開,接受監(jiān)督。
從建筑材料工業(yè)來看,要抓住水泥等重點領域下大力氣。
一是加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化。綜合發(fā)揮能耗、排放等約束性指標作用,嚴格執(zhí)行有關標準、政策,加強監(jiān)督檢查,引導低效產(chǎn)能有序退出。推動水泥、平板玻璃等行業(yè)集中集聚發(fā)展,提高集約化、現(xiàn)代化水平,走差異化、專業(yè)化、高端化發(fā)展道路,降低單位產(chǎn)品能耗。建筑材料中,水泥是產(chǎn)能嚴重過剩行業(yè),其結(jié)構(gòu)性節(jié)能的潛力最大。水泥行業(yè)協(xié)會預計水泥熟料產(chǎn)量在“十四五”期間將達到消費和產(chǎn)量峰值,預計在繼續(xù)壓減產(chǎn)能、淘汰落后產(chǎn)能和鞏固去產(chǎn)能的基礎上水泥行業(yè)可提前實現(xiàn)碳達峰。
二是創(chuàng)新發(fā)展綠色低碳技術(shù)。基于產(chǎn)品全生命周期綠色發(fā)展理念,開展工業(yè)產(chǎn)品綠色設計,開發(fā)優(yōu)質(zhì)、高強、長壽命的水泥、平板玻璃綠色設計產(chǎn)品, 引導下游行業(yè)選用綠色產(chǎn)品,建設綠色工廠。加快先進適用節(jié)能低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應用,使用生物質(zhì)燃料等替代原燃料、節(jié)能風機工藝、節(jié)能輥壓機粉磨技術(shù)、高能效熟料燒成技術(shù)、低溫余熱發(fā)電技術(shù)、窯爐節(jié)能監(jiān)控優(yōu)化和能效管理技術(shù)等手段進行節(jié)能,進一步降低產(chǎn)品能耗水平。重點圍繞綠色低碳技術(shù)、智能制造技術(shù),布局和儲備一批前沿碳減排技術(shù),提升自動化、智能化水平,力爭在清潔能源利用、燃料替代、減污降碳等方面取得突破。
預計“十四五”期間,我國工業(yè)領域單位GDP能耗累計下降14%,工業(yè)制造業(yè)的四大高耗能行業(yè)除有色金屬工業(yè)降幅較小外,黑色金屬工業(yè)、建筑材料工業(yè)、石油和化學工業(yè)均可實現(xiàn)較大降幅。
(作者均供職于國網(wǎng)能源研究院有限公司經(jīng)濟與能源供需研究所,本文節(jié)選自《能源與電力分析年度報告系列 2021》)