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  • 中國石油學(xué)會成立碳中和專業(yè)委員會:“碳”尋石油化工綠色轉(zhuǎn)型之路 環(huán)球信息

    2023-05-18 10:37:21 來源: 中國石化報

自2020年9月“雙碳”目標(biāo)提出后,我國加快頂層設(shè)計部署,建立統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制,構(gòu)建“1+N”政策體系,穩(wěn)妥有序地推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型,大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,“雙碳”工作實現(xiàn)良好開局。

作為國家重點部署節(jié)能降碳改造升級的高耗能行業(yè)之一,3年來,石油化工行業(yè)深入貫徹低碳發(fā)展理念,不斷提升能源利用效率,落實節(jié)能降耗措施,推動行業(yè)碳減排工作邁上新臺階。但由于產(chǎn)業(yè)體量大、加工流程長、發(fā)展慣性強(qiáng)等特點,整個行業(yè)在低碳發(fā)展上仍面臨著諸多困難與挑戰(zhàn)。在“雙碳”背景下,圍繞國家發(fā)展戰(zhàn)略要求,石油化工行業(yè)應(yīng)如何高質(zhì)量走好低碳轉(zhuǎn)型之路?近日,在中國石油學(xué)會碳中和專業(yè)委員會成立大會暨首屆學(xué)術(shù)研討會上,眾多業(yè)內(nèi)專家匯聚一堂,共同探討石油化工行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑。本文整理了部分觀點,敬請關(guān)注。(記者 魏佳琪)

江蘇油田以“原生態(tài)”美景構(gòu)建水鄉(xiāng)“綠色油田”。陳 冬 攝


(資料圖片僅供參考)

出現(xiàn)在飲料瓶上的碳標(biāo)簽,馬路上越來越多的新能源汽車,在世界各地建起的加氫站……這些微小的改變?nèi)缤某岚?,正掀起一場波瀾壯闊的全球綠色轉(zhuǎn)型大潮?!暗吞冀?jīng)濟(jì)”時代已然呼嘯而來。

石油化工行業(yè)以碳中和作為遠(yuǎn)景目標(biāo),既是時代挑戰(zhàn),也是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)競爭力、實現(xiàn)生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展的機(jī)遇。在近日召開的中國石油學(xué)會碳中和專業(yè)委員會成立大會暨首屆學(xué)術(shù)研討會上,與會專家一致認(rèn)為,面對碳排放總量大、減排任務(wù)緊、制約因素多的現(xiàn)實,行業(yè)和企業(yè)需盡快摸清家底,統(tǒng)籌減碳與發(fā)展,加快建立石化行業(yè)的碳評估體系及數(shù)據(jù)庫,積極做好相關(guān)技術(shù)儲備,上中下游共同努力促進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。

產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型需統(tǒng)籌考慮資源配置和路徑選擇

石油化工產(chǎn)品貫穿社會生活的方方面面,由此產(chǎn)生的碳排放不容小覷。據(jù)統(tǒng)計,石油化工行業(yè)生產(chǎn)過程排放的二氧化碳占全國碳排放量的14%左右,占工業(yè)領(lǐng)域碳排放量的17%。除此之外,基于化石原料生產(chǎn)出的產(chǎn)品又將碳排放延伸到終端消費領(lǐng)域。實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),對石油石化行業(yè)來說既是重大責(zé)任,又是深刻革命。

《中國長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型路徑研究》顯示,2030年前,我國石油、天然氣消費年均增速為1%、4%,分別較目前下降4個百分點和8個百分點,控煤穩(wěn)油氣成為主旋律;2030年后,石油占能源結(jié)構(gòu)比例開始快速下降,但化工品需求將大幅增加,這意味著從碳達(dá)峰至碳中和階段,也是煉廠的快速轉(zhuǎn)型發(fā)展期。

“面向行業(yè)的低碳發(fā)展,不僅需要生命周期思維方式,更需要思考低碳轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展的融合之計?!笔圃涸洪L李明豐說,生產(chǎn)燃料和生產(chǎn)化工品的碳排放強(qiáng)度是截然不同的。燃料型煉廠、煉化一體化煉廠和最大化生產(chǎn)化工品煉廠,生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放強(qiáng)度分別為0.14、0.31、0.62,也就是說,煉油向化工轉(zhuǎn)型,就煉廠本身而言,碳排放量是一定會增加的,但進(jìn)入消費環(huán)節(jié)后,化工產(chǎn)品可較高比例將碳固定,并不會釋放到大氣中。從整個生命周期來看,碳排放強(qiáng)度可降低50%以上。因此,化工轉(zhuǎn)型雖壓力巨大,但勢在必行,如何統(tǒng)籌考慮資源配置和路徑選擇,對企業(yè)未來生存和發(fā)展至關(guān)重要。

流程工業(yè)的特點決定了總流程的不可復(fù)制性,優(yōu)良的總流程基因是煉廠碳減排的重要因素。石科院低碳中心副主任吳昊認(rèn)為,石化企業(yè)應(yīng)堅持“總流程先行”,“量體裁衣”式開展流程規(guī)劃,這是實現(xiàn)行業(yè)轉(zhuǎn)型質(zhì)變的關(guān)鍵。他列舉的理論研究案例顯示,在兩個不同的總流程下生產(chǎn)同樣收率的化工品,二者碳排放量相差32%,這一數(shù)字是現(xiàn)有煉廠通過常規(guī)改造無法達(dá)到的,而低碳強(qiáng)度化工品在未來低碳產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建中將具有顯著競爭力。

有了規(guī)劃,還需技術(shù)支撐才能切實落地。在與會專家看來,碳減排需充分考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)籌,按照技術(shù)進(jìn)展及成本有序?qū)嵤?。從近期到中期,可選擇的技術(shù)路線包括能效提升、原油調(diào)和優(yōu)化、氫氣系統(tǒng)優(yōu)化、以分離技術(shù)為核心的組分煉油、包含廢塑料化學(xué)循環(huán)在內(nèi)的廢棄資源循環(huán)利用、短流程化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)等;從中期到遠(yuǎn)期,則更加需要低碳原料和負(fù)碳技術(shù),如生物質(zhì)原料、綠電、綠氫、二氧化碳利用技術(shù)等。

如果說煉油與化工領(lǐng)域的碳減排主要通過戰(zhàn)略層面布局新興技術(shù)來實現(xiàn),那么油氣上游領(lǐng)域降碳則要更關(guān)注生產(chǎn)側(cè)的碳排放和清潔能源的替代作用。中國石油大學(xué)(北京)經(jīng)管學(xué)院院長王建良介紹,根據(jù)研究結(jié)果,不同資源類型、開發(fā)方式、開采時間均會對油氣田碳排放強(qiáng)度產(chǎn)生影響,如果實現(xiàn)100%清潔用能,242個油田區(qū)塊產(chǎn)量加權(quán)的平均碳排放強(qiáng)度將下降37.73%,這也說明了油氣上游領(lǐng)域具有勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展的巨大潛力。

實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)需低碳發(fā)展與效益提升雙輪驅(qū)動

“雙碳”目標(biāo)催生“低碳經(jīng)濟(jì)”。碳既是重要的生產(chǎn)要素,也是重要的資產(chǎn)要素,碳資產(chǎn)將成為企業(yè)核心資產(chǎn)之一。在會上,碳足跡是被提及最多的熱詞之一。

目前,我國“雙碳”目標(biāo)的落實已從宏觀政策層面逐步進(jìn)入企業(yè)落實層面。企業(yè)只有通過碳盤查、碳足跡核算摸清家底,才能尋找到最佳脫碳路徑,明確與先進(jìn)水平的差距,以及這些差距怎么補齊。但多位專家也指出,當(dāng)前石油化工行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的最大困境就是“碳”的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)非常薄弱。“沒有系統(tǒng)性數(shù)據(jù),企業(yè)就不知道自身處于什么位置,不知道目標(biāo)是什么,瓶頸在哪里。在應(yīng)對碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制(也稱‘碳關(guān)稅’)的時候,就沒有武器去進(jìn)行國際談判?!眳顷徽f。為此,石科院建立了我國第一個石化行業(yè)的碳排放與碳足跡數(shù)據(jù)庫,針對不同的煉油生產(chǎn)流程,搭建了100多個總流程模型,計算了1萬多條碳流數(shù)據(jù),最終形成了支撐100多個石化產(chǎn)品的碳足跡數(shù)據(jù)庫。

碳足跡的差距為碳資產(chǎn)價值發(fā)揮提供了充足的空間。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的過程中,企業(yè)通過碳足跡數(shù)據(jù)對標(biāo),可以清晰判斷出哪些產(chǎn)品碳排放強(qiáng)度大,為淘汰落后產(chǎn)能提供了有力的依據(jù)。這是建設(shè)碳足跡數(shù)據(jù)庫的價值所在,同時也為碳標(biāo)簽的到來做好了準(zhǔn)備。

當(dāng)前,在低碳經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,我國還是以低碳生產(chǎn)引領(lǐng)低碳消費,即企業(yè)生產(chǎn)什么產(chǎn)品,消費者就購買什么產(chǎn)品。但隨著低碳意識的增強(qiáng),未來將是低碳消費引領(lǐng)低碳生產(chǎn),什么產(chǎn)品更低碳,消費者就選擇什么產(chǎn)品,企業(yè)就要生產(chǎn)什么產(chǎn)品。碳標(biāo)簽就是消費者選擇和判斷的標(biāo)準(zhǔn)。目前,英國、美國、德國等眾多國家及地區(qū)已建立了碳標(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)消費者支持低碳產(chǎn)品。今后,所有企業(yè)都或?qū)⒚媾R碳標(biāo)簽的審視與考量。

然而,在“雙碳”目標(biāo)下的行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,低碳并不是唯一的考量指標(biāo),還要兼顧效益提升,實現(xiàn)雙輪驅(qū)動。石油化工行業(yè)每年的碳排放量有十幾億噸,如果僅依靠能源替代、優(yōu)化生產(chǎn)工藝路線等方式減少碳排放,整個行業(yè)的碳減排成本十分巨大。因此,要實現(xiàn)減碳目標(biāo),碳市場是一個非常好的創(chuàng)新和投融資渠道。

當(dāng)前,石化行業(yè)雖尚未納入全國統(tǒng)一碳市場,但自2013年以來,部分企業(yè)已納入了7個省市的試點碳市場,同時,雖然沒有作為行業(yè)門類納入全國碳市場,但石化行業(yè)的自備電廠也已納入碳市場。此外,石油化工行業(yè)已開發(fā)了大量CCER(國家核證自愿減排量)項目,為經(jīng)濟(jì)社會提供了廉價減排量。

按照規(guī)劃,“十四五”期間,石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙和民航等7個高耗能行業(yè)將逐步納入碳市場。為此,中化能源科技有限公司副總經(jīng)理、首席技術(shù)官徐青楊建議,我國碳市場建設(shè)應(yīng)運用系統(tǒng)思維統(tǒng)籌建設(shè)強(qiáng)制和自愿碳市場,完善碳排放統(tǒng)計核算制度,建立碳排放在線監(jiān)測體系,筑牢碳市場建設(shè)基礎(chǔ),并結(jié)合重點領(lǐng)域減排路徑及“山水林田湖草沙生命共同體”一體化治理,統(tǒng)籌規(guī)劃強(qiáng)制碳市場納入行業(yè)與自愿碳市場重點領(lǐng)域,走出一條強(qiáng)制碳市場與自愿碳市場有效耦合協(xié)同發(fā)展的長效機(jī)制建設(shè)之路。

石科院技術(shù)創(chuàng)新賦能企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型

為積極響應(yīng)國家“雙碳”重大戰(zhàn)略,2021年,石科院正式成立石油化工低碳經(jīng)濟(jì)研究中心(簡稱:低碳中心)。此后,石科院依托低碳中心開展多項低碳相關(guān)工作,為企業(yè)低碳發(fā)展提供支撐,為行業(yè)降碳探索方向,助力國家“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。

作為全球煉油與石化產(chǎn)品生產(chǎn)大國,我國卻尚未建立基于國內(nèi)生產(chǎn)實際的煉油行業(yè)碳排放與產(chǎn)品碳足跡數(shù)據(jù)庫,導(dǎo)致行業(yè)碳達(dá)峰碳中和路徑設(shè)計、應(yīng)對歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制缺少數(shù)據(jù)支撐。石科院低碳中心自主開發(fā)VISPRO與碳足跡管理系統(tǒng),建立了我國50%以上產(chǎn)能的煉油企業(yè)模型,對行業(yè)碳排放構(gòu)成、產(chǎn)品碳足跡進(jìn)行了詳細(xì)測算,建立了基于我國生產(chǎn)實際的石化行業(yè)碳排放與碳足跡數(shù)據(jù)庫,摸清了石化行業(yè)碳家底,厘清了石化產(chǎn)品碳足跡數(shù)據(jù),為行業(yè)碳減排路線圖制定提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

2021年,石科院低碳中心牽頭承擔(dān)了我國首個工業(yè)領(lǐng)域“雙碳”平臺建設(shè)項目——工信部石化行業(yè)“雙碳”平臺。在石科院第十九研究室、信息中心的聯(lián)合攻關(guān)及各研究室低碳技術(shù)的支撐下,石科院低碳中心順利建設(shè)了低碳技術(shù)評價與驗證平臺、低碳產(chǎn)品檢驗檢測與評價平臺、石化產(chǎn)品碳足跡數(shù)據(jù)庫、“雙碳”標(biāo)準(zhǔn)體系、低碳服務(wù)平臺,各子平臺功能相互支撐。該項目建設(shè)完成后,將全面推動石化行業(yè)低碳技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)和推廣,服務(wù)石化行業(yè)低碳發(fā)展。

面向企業(yè)對包含碳履約與碳標(biāo)簽在內(nèi)的碳資產(chǎn)精細(xì)化管理需求,石科院低碳中心迅速響應(yīng),自主開發(fā)了煉廠碳排放與產(chǎn)品碳足跡管理系統(tǒng),可根據(jù)煉廠生產(chǎn)實際對全廠及各裝置碳排放量和產(chǎn)品碳足跡進(jìn)行實時核算,對碳配額盈虧實時預(yù)測,實現(xiàn)企業(yè)對碳資產(chǎn)的精細(xì)化管理。(冒昕燁 吳 昊)

江蘇油田多措并舉爭當(dāng)“碳”路先鋒

今年一季度,江蘇油田碳排放總量同比降低17.54%,減排二氧化碳約3萬噸,在2022年實現(xiàn)碳達(dá)峰的基礎(chǔ)上,節(jié)能降碳再次取得顯著成效。

針對蘇北盆地復(fù)雜斷塊油藏,江蘇油田開展低滲和特低滲油藏二氧化碳驅(qū)油技術(shù)研究,既提高老油田采收率,又封存二氧化碳。同時,科研人員加強(qiáng)地質(zhì)和氣驅(qū)模式精細(xì)研究,聯(lián)38CCUS示范區(qū)已建成中國石化首批碳中和示范井場。目前,油田氣驅(qū)單元達(dá)到21個,已累計注二氧化碳23.6萬噸,碳封存量相當(dāng)于植樹200萬棵。與此同時,今年1月,江蘇油田與金陵石化南京煉油廠共同合作的10萬噸/年二氧化碳捕集利用封存項目已投產(chǎn)運行,形成了CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈模式。

江蘇油田堅持分散式與規(guī)?;⑴e,充分利用滿足條件的老井場或空地“見縫插針”開展新能源項目建設(shè),并從項目選址、核準(zhǔn)審批、建設(shè)施工等多方面提升全過程自主開發(fā)能力,推動項目快速高效落地。今年以來,該油田風(fēng)電、光伏等新能源總發(fā)電量已超2400萬千瓦時,自發(fā)自用的綠電比例接近1/4,減少二氧化碳排放1.4萬噸,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

此外,江蘇油田積極推廣應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)。工程院科研人員自主研發(fā)的抽油機(jī)自適應(yīng)柔性控制系統(tǒng),被稱為“會思考”的抽油機(jī)。通過變頻技術(shù)智能化應(yīng)用,抽油機(jī)可自主采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、分析油井工況、下發(fā)變頻指令,實時調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),綜合節(jié)電率在30%~40%。目前,該抽油機(jī)已推廣應(yīng)用314臺,累計節(jié)電超800萬千瓦時。(王慶輝 陳鶴建)

九江石化扎實推進(jìn)節(jié)能降碳協(xié)同增效

近年來,九江石化積極推進(jìn)“能效提升”計劃和“綠色企業(yè)行動計劃”,節(jié)能減污降碳協(xié)同增效,逐步降低二氧化碳排放強(qiáng)度,打造世界領(lǐng)先綠色智能煉化企業(yè)成效明顯。截至目前,噸原油碳排放強(qiáng)度同比下降8.7%,增產(chǎn)減碳效果好于預(yù)期。

為減少碳排放,九江石化優(yōu)化團(tuán)隊每周定期組織動力燃料煤、石油焦、干氣、天然氣、液化氣、煤制氫增產(chǎn)氫氣等燃料熱值性價比測算及分析比較,統(tǒng)籌兼顧經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益,有針對性地提出補充調(diào)整方案,實現(xiàn)燃料系統(tǒng)高效運行。與此同時,該公司煤制氫裝置高濃度二氧化碳回收及資源化利用項目于2022年投產(chǎn),可年產(chǎn)食品級二氧化碳12萬噸,標(biāo)志著企業(yè)在碳減排方面邁上了新臺階。

在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面,九江石化加快清潔能源替代,即將實施2.5兆瓦分布式光伏發(fā)電項目,并優(yōu)先選擇集中式并網(wǎng)。預(yù)計項目投產(chǎn)后,年均上網(wǎng)發(fā)電量將達(dá)到252.1萬千瓦時,可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤718噸,減少排放碳粉塵686噸、二氧化碳1465噸、二氧化硫76噸、氮氧化合物38噸。為提升自主監(jiān)測能力,該公司還對碳排放實行全流程對標(biāo)診斷,規(guī)范煤焦采制化過程管理,確保全流程合規(guī)。(米鵬濤 鄧 穎)

江蘇石油碳中和加能站助力綠色發(fā)展

為踐行綠色環(huán)保發(fā)展理念,2021年4月,江蘇常州石油與常州天合光能開展合作,建成投營了國內(nèi)首座碳中和加能站——嘉澤加能站,使用光伏自發(fā)電替代傳統(tǒng)火電,總裝機(jī)容量122.5千瓦,可以最低年發(fā)電量抵消加能站年電力消費量。截至目前,該站已累計發(fā)電29.9萬千瓦時,實現(xiàn)二氧化碳減排210.7噸。

借鑒嘉澤加能站的示范經(jīng)驗,常州石油進(jìn)一步開展“綠色基層創(chuàng)建”,積極在新建站、改造站鋪設(shè)分布式光伏發(fā)電裝置,減少火電使用,目前已建成20座分布式光伏發(fā)電裝置,總裝機(jī)容量640千瓦。他們將加能站光伏發(fā)電裝置并入國家電網(wǎng),確保晴朗天氣可采用自發(fā)電,并將多余電能有償傳輸給電網(wǎng)以補貼用電成本,陰雨天氣和夜晚則自動切換為電網(wǎng)供電,有效實現(xiàn)了用電成本、二氧化碳排放量“雙減少”。同時,常州石油通過工藝技術(shù)調(diào)整、用氣管線改造,以及優(yōu)化氣源運輸?shù)却胧?,不斷降低天然氣儲運損耗,實現(xiàn)天然氣年損耗量同比下降33%,直接逸散源碳排放減少647噸。(薛霄曈)

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