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"零碳園區"建設熱潮,化工園區都做了哪些轉型,未來應關注哪些要點？
責任編輯：左彬彬 來源：中國化信咨詢 日期：2023-07-03
背景簡述
據統計,工業園區貢獻了全國二氧化碳排放總量的約三分之一,在加快構建綠色低碳循環發展經濟體系、實施碳達峰碳中和戰略背景下,產業園區成為雙碳主戰場之一。
國際上,零碳園區是一個相對比較細分的領域,其著重關注可再生能源的應用和節能措施。世界上已建成的零碳園區包括荷蘭的澤蘭特港、美國的卡爾弗城綠色能源園區等。這些園區均采用了先進的可再生能源技術和智能化的節能控制系統,最大限度降低碳排放并提高能源利用效率。
我國零碳園區主要著眼于碳減排和資源利用的提升,以及推進綠色環保和產業升級,要求相對更全面廣泛。目前已建成多個零碳園區,如青海省零碳產業園區、鄂爾多斯零碳產業園等。
總體來看,國內與國際上打造零碳園區的理念雖然存在差異,但都強調了能源與產業的零碳化,這也是零碳園區建設的核心指標。
零碳園區打造理念
基于上述指標,國內不同行業也積極開展了零碳園區建設。在非化工領域,已經建成或正在建設的零碳園區主要分布在西部、東北和華南等地區,這些園區大多以新能源為主導,如內蒙古鄂爾多斯市的零碳經濟示范區、廣東深圳的“綠能新能源基地”等。國際上,歐洲和美國等發達國家也在大力推廣清潔能源技術,例如荷蘭的“生態工業園區”和美國的“太陽能谷”等。
在化工領域已經實施或計劃中的化工園區零碳轉型主要包括改造能源結構、提高能源利用效率、推廣新技術和新工藝等方面。例如在山東煙臺的“萬華新材料低碳產業園”,實現了二氧化碳的回收再利用,有效降低了碳排放量；而安徽淮南現代煤化工園區零碳產業園項目中,通過采用諸多低碳、碳捕集等項目及配套基礎設施,也實現了低碳生產。
目前我國已經建成的成熟零碳園區主要是非化工園區。化工園區的零碳化案例總體還處于前期設計、規劃、籌備階段,未能完全實現真正的工業過程零碳化,缺乏具有代表性的真正零碳化工園區案例。即使是像巴斯夫湛江基地這樣先進的化工生產基地,也只能通過100%應用綠電來首先實現部分間接排放的歸零,以助力實現自己的碳減排目標。
零碳園區打造動力
化工領域具有能源密集、排放量大的特點,其零碳園區的建設難度和挑戰要遠大于非化工領域。化工行業本身碳排放量龐大,而且工藝環節多,使得化工園區的零碳化建設更具挑戰性。
從當下零碳園區的發展歷程看,零碳園區的打造離不開內外驅動力的共同支撐。在這個過程中不僅需要大體量的資金支撐,更需要外界政府政策的塑形、內部企業技術的填充與測算模型的骨架支撐。
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政策端
政府應通過減稅、補貼、碳市場建設等方式來鼓勵園區企業積極地減少碳排放,引導企業進行綠色低碳技術創新。同時提高對園區建設的排放標準與監管力度并控制排放配額。
零碳園區的相關政策主要包括支撐的政策和評價的標準兩個方面。目前,我國已經形成了多元化的零碳園區政策支撐體系,但仍存在一些不足之處。在政策內容上,大多數政策都是從宏觀層面給出指導和評價,并沒有針對不同類型或特色園區給出具體可操作性強的實施路徑。在政策協調上,由于涉及多個部門和領域,可能存在重復或矛盾之處,并沒有形成有效整合與協同機制。在政策執行上,由于缺乏有效監督與問責機制,并沒有形成強有力的約束與激勵效應。而我國在零碳園區的標準制定方面還有待推出更多標準。
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技術端
先進的減碳技術是實現園區零碳化的核心。在園區的設計、建設和運營中,需要產學研協同推進低碳技術和裝置的應用?；どa的脫碳化也需要依托新興的產業技術、綠色能源技術和構建循環經濟一體化等方面的技術突破,實現碳排放的降低和清潔生產。
化工零碳園區的打造主要關注以下方面：
化工行業新興產業技術
新興化工產業技術是實現園區低碳乃至零碳的核心要點,也是決定化工行業能否真正低碳化的關鍵。在低碳、零碳產業技術方面,化工園區主要關注低碳的高附加值產業鏈與傳統產業耦合新技術。
為了實現化工行業的低碳轉型,需要開發并應用新興的產業技術,如生物基化學品、綠色催化劑、二氧化碳制化學品等,以提高產品質量和附加值,減少能源消耗和污染物排放。
綠色能源技術
綠色能源技術是實現零碳園區能源供給的重要途徑,也是促進全球應對氣候變化的關鍵因素。在綠色能源技術方面,化工園區需要主要關注綠電與可再生能源的應用。
構建循環經濟一體化
世界主要經濟體普遍把發展循環經濟作為破解資源環境約束、應對氣候變化、培育經濟新增長點的重要路徑,加速循環經濟發展布局?；て髽I依托于循環經濟理念打造零碳園區,其物質與能量的流動超越單個企業,擴大流動范圍。
從主要細分種類來看,化工屬性較強的再生資源主要為廢塑料、廢輪胎和廢電池；從主要的化工相關循環經濟領域對比看,塑料、廢輪胎和電池回收是值得關注的細分行業。相比塑料物理回收,化學回收重要的優勢是使產業鏈上下游形成雙向循環,可以獲得原始聚合物的質量和更高的塑料回收率,是化工行業獨有的解決方案。
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資金端
資金支持是零碳化工園區建設的基石?；@區零碳/低碳化依賴大量資金投入,需要多方共同參與,通過碳市場、碳期貨、碳債券等多種碳金融產品及其衍生品為零碳化工園區保駕護航。目前,多區域已經發布了相關資金補貼政策。
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測算模型端
測算模型是零碳/低碳園區打造的重要工具手段,基于模型的預測、核算與評估,可以使零碳園區打造的行動目標更加清晰、行動方案更具可行性、使數據更具精確性、使經濟運作更具可控性以及收支合理性。
為了評估零碳園區打造的經濟技術可行性,需要建立一個可反映園區內部能源供需平衡、能源結構優化和低碳化的測算模型。目前國內外已經有一些專業機構和學術團體開展了相關研究和試點,提供了一些可以用于分析不同尺度和層級的模型,如LEAP、MESSAGE、MARKAL。
目前現有模型尚無法完全契合零碳園區。零碳/低碳園區的規劃設計通常既需要考慮宏觀層面的政策支持和市場需求,又需要考慮微觀層面的項目設計和運營優化,還需要考慮中觀層面的系統整合和技術創新。因此,開發專業的零碳/低碳園區測算模型,或者將現有模型進行適當整合,也是未來化工行業實現園區真正零碳/低碳化的必經之路。
化信觀點
綜上所述,目前化工行業雖然距離實現真正的零碳/低碳化尚存較大差距,但是無論政策、技術、資金、模型都在大力提供支撐。化工行業園區可基于產業發展現狀,將低碳納入園區的建設與規劃中,逐步實現低碳化發展,結合技術經濟可行性等綜合分析論證實現零碳的可能性。
對于現有的化工園區實現零碳化：一是加強能源管理和節能減排措施,提高能源效率和利用率；二是推進產業結構調整和升級,發展高附加值、低排放、低消耗的產業鏈；三是利用可再生能源或綠色電力替代部分化石能源消耗,降低溫室氣體排放；四是開展碳捕集、利用或封存技術(CCUS)試驗或示范項目,探索化工行業實現負排放的途徑；五是構建循環經濟一體化系統,實現廢舊資源的再生利用或無害化處理。
對于新建的化工園區實現零碳化：一是在規劃設計階段就充分考慮低碳/零碳目標和要求,并進行可行性分析測算；二是選擇合適的地理位置和自然條件,充分利用當地的風能、太陽能等可再生能源資源；三是采用先進的產業技術、綠色能源技術和循環經濟一體化技術,并與當地社會經濟環境相協調；四是建立完善的監測評價機制,并定期進行數據收集、分析和報告；五是加強與其他相關部門、企業、機構等合作交流,并分享經驗教訓。
未來化工企業應發揮自身優勢,孵化零碳/低碳化工園區建設的新賽道,爭做化工零碳/低碳示范園區及循環經濟示范園區。