辛 靖，王連英

(中海油 煉油化工科學(xué)研究院(北京)有限公司，北京 102209)

工業(yè)化時代的到來，使人類社會生活發(fā)生了翻天覆地的變化，動力革命解放了人的手，運輸革命又使人類遠(yuǎn)距離的生產(chǎn)與銷售成為可能。工業(yè)文明在帶來巨大進步的同時，也產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境問題和不可持續(xù)發(fā)展。極端天氣、冰川融化、野火蔓延、動植物滅絕等諸多環(huán)境問題頻發(fā)[1]，2019年全球平均溫度較工業(yè)前水平高出約1.1 ℃，1961—2019年，中國年平均氣溫每10年升高0.24 ℃，升溫速率明顯高于同期全球平均水平，氣候變化嚴(yán)重影響人類的生存與發(fā)展，這也預(yù)示著碳時代的到來。

環(huán)境問題日益凸顯的導(dǎo)火索是碳的過度排放，而碳排放的主要來源是能源化工，所以解決環(huán)境問題的實質(zhì)是處理好能源化工問題[2]。2015年12月，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)締約方會議第21次大會通過了《巴黎協(xié)定》，其長期目標(biāo)是將全球氣溫升高控制在2 ℃以內(nèi)(相較于工業(yè)化前的水平)，并努力將全球溫升控制在1.5 ℃。根據(jù)最新報告，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發(fā)現(xiàn)，為了將溫度上升控制在1.5 ℃左右，未來10年的碳排放量必須大幅減少到相當(dāng)于2010年的45%[3]。中國目前已進入發(fā)展新階段，需要在新發(fā)展理念的指導(dǎo)下，加快構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局，這就要求中國積極應(yīng)對國際新形勢變化，盡快達成碳達峰、碳中和的共識與目標(biāo)[4]。2020年9月22日，國家主席習(xí)近平在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”[5]。

1 “雙碳”愿景對石化能源行業(yè)的影響及挑戰(zhàn)

2019年全球一次能源利用中，84%來自化石能源，其中二氧化碳排放3.42×1010t，中國排放量達9.8×109t。過去10年，全球碳排放量復(fù)合增速為1.4%，而中國增速為2.5%，高于全球平均水平。因此，在一定階段，雙碳目標(biāo)給世界各國及能源企業(yè)提出了巨大挑戰(zhàn)并對企業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。中國主動提出“雙碳”目標(biāo)，既彰顯了中國對全球氣候治理的大國責(zé)任擔(dān)當(dāng)，同時也給占碳排放量比重最高的石化能源行業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

1.1 全球能源企業(yè)加快發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整重構(gòu)

隨著環(huán)境和氣候問題日益突出，截至目前，全球超過130個國家及地區(qū)提出“碳中和”目標(biāo)，許多國家實現(xiàn)了對“碳中和”目標(biāo)的國家立法工作。作為碳中和目標(biāo)的具體踐行者和被約束者，近年來全球能源企業(yè)加快發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整重構(gòu)。荷蘭皇家殼牌集團正在加速業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的步伐，以實現(xiàn)在2030年成為極具規(guī)模的低碳企業(yè)，至2050年實現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)。殼牌集團此前制定的降低碳排放量戰(zhàn)略計劃是：在2016年產(chǎn)品碳排放量的基礎(chǔ)上，到2030年降低20%，到2035年降低45%。受荷蘭法院的裁定，到2030年，殼牌必須使其碳排放量比2019年時的水平降低45%，這進一步加速了殼牌的低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。殼牌于2020年10月宣布，將于2025年底前將低碳能源的總支出從當(dāng)前的1.5～2.0×109USD增加至5.0×109USD以上，發(fā)力氫能、低碳電力和生物燃料等新能源領(lǐng)域的業(yè)務(wù)發(fā)展。與此同時，英國石油(BP)公司計劃在2030年前削減40%的石油產(chǎn)量，并削減其核心石油和天然氣勘探業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)向?qū)Ｗ⒂诳稍偕茉搭I(lǐng)域的發(fā)展。計劃未來10年，其低碳能源支出將增加10倍，至5.0×109USD，大幅收縮石油天然氣業(yè)務(wù)。計劃在2030年前，上游石油和天然氣產(chǎn)量將從2019年的2.6×106boe/d減至約1.5×106boe/d；煉油廠產(chǎn)能將從2019年的1.7×106bbl/d下降至1.2×106bbl/d左右，并進軍可再生能源和電動汽車等領(lǐng)域[6]。2021年5月，道達爾公司正式更名為道達爾能源(TotalEnergies)公司，致力于成為全球低碳轉(zhuǎn)型的多元化能源企業(yè)，包括完善天然氣產(chǎn)業(yè)鏈、打造光伏和生物質(zhì)等新能源產(chǎn)業(yè)鏈，同時道達爾能源將40%以上的研發(fā)力量投入到能源結(jié)構(gòu)低碳化的項目中。

1.2 雙碳背景下中國傳統(tǒng)煉化企業(yè)轉(zhuǎn)型升級刻不容緩

實現(xiàn)石油消費達峰將為中國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)奠定良好基礎(chǔ)，但中國尚處在經(jīng)濟發(fā)展階段，能源需求尚未達峰，相對于國外能源企業(yè)，中國能源企業(yè)實現(xiàn)雙碳目標(biāo)更是刻不容緩，要進一步加快轉(zhuǎn)型升級的步伐。

目前，中國三大油氣央企正在加快相關(guān)目標(biāo)的制定和實施。中國石化提出“一基兩翼三新”產(chǎn)業(yè)格局，推進能源轉(zhuǎn)型，打造“第一大氫能公司”是主攻方向，加速發(fā)展氫能源?！笆奈濉逼陂g，中國石化規(guī)劃建設(shè)1000座加氫站或油-氫合建站，在推動商業(yè)示范上走在行業(yè)前列。同時，中國石化大力發(fā)展綠氫煉化，不斷提高原料低碳化比例。中國石油計劃提前5年左右實現(xiàn)碳達峰，提前10年左右實現(xiàn)“近零”排放，其綠色低碳轉(zhuǎn)型路徑將分“清潔替代、戰(zhàn)略接替、綠色轉(zhuǎn)型”三步走，努力建設(shè)化石能源與清潔能源全面融合發(fā)展的“低碳能源生態(tài)圈”，積極布局清潔生產(chǎn)和綠色低碳的商業(yè)模式。作為中國海上最大油氣生產(chǎn)商，中國海油爭當(dāng)中國油氣增儲上產(chǎn)、能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的主力軍和生力軍。錨定碳達峰、碳中和目標(biāo)，全面推進綠色低碳生產(chǎn)進程，加快“綠色油田”“綠色工廠”建設(shè)，提升生產(chǎn)過程效能，降低碳排放。全面推進低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快構(gòu)建天然氣產(chǎn)供儲銷體系，提升公司供應(yīng)鏈中清潔低碳能源占比至60%以上。積極推進從傳統(tǒng)油氣向新能源跨越，發(fā)展以海洋資源為主體的新能源，推動海上風(fēng)電發(fā)展，海洋能源綜合利用，加快CCUS消碳技術(shù)攻關(guān)與布局。

雖然中國各能源央企均提出了雙碳背景下的轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略目標(biāo)，但近年來，中國煉油行業(yè)在資本和市場逐步開放的環(huán)境下迅猛發(fā)展，國企、民營和合資煉油廠的煉制規(guī)模不斷擴大，加工一體化趨勢日益加深，市場競爭進入白熱化階段。2019年中國煉油能力已上升至8.9×108t/a，而中國煉油廠開工率已下滑至73%。2020年煉油能力9.1×108t/a，原油表觀消費量 7.36×108t，總體上煉油能力已經(jīng)過剩[7]。目前還有多個千萬噸級煉油廠項目在建，未來中國煉油能力的過剩形勢將更加嚴(yán)峻。隨著成品油市場需求增長放緩和供應(yīng)過剩加劇，為消化國內(nèi)過剩油品，中國成品油出口規(guī)模持續(xù)擴大。

成品油需求放緩和產(chǎn)能過剩的現(xiàn)狀，在雙碳背景下，化石能源在能源消費中所占的比例未來將大幅度下降，煉化企業(yè)將面臨空前的沖擊和挑戰(zhàn)。特別是對于傳統(tǒng)型、規(guī)模小、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)缺乏市場競爭力的煉化企業(yè)將面臨更大的發(fā)展壓力，轉(zhuǎn)型升級與低碳發(fā)展刻不容緩。

1.3 碳達峰碳中和頂層政策體系、實施方案和技術(shù)路徑急需加快制定

中國提出了2030年前二氧化碳排放達到峰值，2060年前實現(xiàn)碳中和的雙碳目標(biāo)后，中國相關(guān)部門和科研機構(gòu)啟動了多層次、多領(lǐng)域的碳中和實施方案和技術(shù)路徑研究和規(guī)劃。

2021年2月3日，“我國碳達峰、碳中和戰(zhàn)略及路徑研究”重大咨詢項目啟動會在中國工程院召開。2021年2月23日，“工業(yè)部門碳達峰、碳中和實施路徑研究”課題啟動會在中國石化集團公司總部召開，擬研究提出工業(yè)部門具有創(chuàng)新性和可操作性的碳達峰、碳中和總體思路、路線圖、技術(shù)路徑和政策建議。2021年5月30日，在中國科學(xué)院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會上，中國科學(xué)院院士丁仲禮作了題為《中國“碳中和”框架路線圖研究》的專題報告，介紹了中國科學(xué)院學(xué)部近期圍繞碳中和問題所布局的咨詢項目進展情況。除了中國工程院、中國科學(xué)院外，清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)等國內(nèi)著名大學(xué)也啟動了相關(guān)研究或舉辦了相關(guān)研討。國內(nèi)碳中和研究機構(gòu)更是如雨后春筍般的相繼成立。據(jù)不完全統(tǒng)計，近兩年國內(nèi)僅碳中和研究所/院(中心)成立超過10多家。

這些現(xiàn)象從側(cè)面說明，一方面中國相關(guān)部門和科研機構(gòu)對雙碳工作的高度重視，另外也反映出中國碳達峰、碳中和頂層政策體系、實施方案和技術(shù)路徑急需加快制定。特別是如何把握好發(fā)展和減排、整體和局部、短期和中長期的關(guān)系；如何構(gòu)建碳排放總量控制和不同企業(yè)的責(zé)任分擔(dān)機制；不同行業(yè)、重點領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)雙碳目標(biāo)的實施方案和具體技術(shù)路線圖；圍繞雙碳目標(biāo)如何調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、完善綠色低碳政策體系和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等方面，要盡快完成頂層設(shè)計并加以明確。

1.4 “雙碳”目標(biāo)下給煉化行業(yè)帶來的機遇

“雙碳”目標(biāo)的提出，既是國家推進生態(tài)文明建設(shè)的具體要求，也為中國傳統(tǒng)煉化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、煉油結(jié)構(gòu)調(diào)整重構(gòu)、催生新舊動能加速轉(zhuǎn)換帶來了新的更大的發(fā)展機遇期[8]。商務(wù)部外貿(mào)司參贊劉長于指出：“目前中國的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷深刻的變化。實現(xiàn)低碳減排，首先就要從政府的轉(zhuǎn)變、企業(yè)的轉(zhuǎn)變做起。密切關(guān)注相關(guān)產(chǎn)業(yè)，通過轉(zhuǎn)型、提高科技含量從高耗能中走出來，努力縮小與他國的差距。”他認(rèn)為，在多邊機制下解決碳排放問題，既是挑戰(zhàn)，也是機遇，對于貿(mào)易企業(yè)來說，則是一次轉(zhuǎn)型的新機遇[9]。這既是煉化行業(yè)回歸高質(zhì)量發(fā)展的機遇，從擴大產(chǎn)能產(chǎn)量追求粗放性效益為第一目標(biāo)的增量時代，邁向更加重視綠色性、低碳性、經(jīng)濟性的存量時代，快速提升發(fā)展質(zhì)量；也是煉化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要機遇和動力，一方面通過煉化一體化優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈低碳化發(fā)展，同時多產(chǎn)化工原料和高附加值化工產(chǎn)品；另一方面充分發(fā)揮煉廠的區(qū)域優(yōu)勢，與光伏發(fā)電、風(fēng)電等新能源協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建多能互補的清潔能源系統(tǒng)。

作為硬性指標(biāo)，煉化企業(yè)要加快加大對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，爭取盡快開發(fā)出新工藝、新技術(shù)，不能總是徘徊在隨時被淘汰的“灰色地帶”，向高端產(chǎn)品市場進軍的同時，開發(fā)綠色生產(chǎn)工藝，降低碳排放，節(jié)約資源，達到節(jié)能減排和提質(zhì)增效的“雙贏”[7]。

2 實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的路徑展望

碳達峰是指二氧化碳排放量先增長到一個平臺期，再下降的過程。碳中和的本質(zhì)就是二氧化碳凈零排放，即二氧化碳排放量與吸收量持平的狀態(tài)[10]。在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過程中，將會加快推動能源革命，加快重塑生產(chǎn)生活方式，需要各行各業(yè)的共同努力。煉化行業(yè)格局重塑，煉化企業(yè)都在積極探索未來煉油廠轉(zhuǎn)型之路。

2.1 倡導(dǎo)能源高效利用，強化節(jié)能減排力度

近幾年，中國煉油生產(chǎn)能力迅猛提升，出現(xiàn)過?，F(xiàn)象，成品油消費增速減慢成為煉化發(fā)展的重要矛盾點，再加上政府對安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的管控力度加大，想要更好地主動適應(yīng)進入全球氣候變化時代，煉化行業(yè)一定要在生產(chǎn)清潔燃料的同時，引導(dǎo)煉化產(chǎn)業(yè)市場主體向多元化發(fā)展[11]。與其他國家相比，中國碳排放量大，涉及范圍廣，而碳達峰到碳中和的蓄力時間短，亟需優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，節(jié)能降耗。優(yōu)化煉油生產(chǎn)工藝，采用短流程煉油新工藝，比如，利用輕質(zhì)原油直接制備輕質(zhì)烯烴和芳烴技術(shù)，簡化生產(chǎn)步驟，節(jié)約用水用電，在很大程度上減少過程能耗[5]。

中國單位GDP能耗是世界平均水平的1.4～1.5倍，若能達到世界平均，每年可少用1.3×109t標(biāo)準(zhǔn)煤、減排3.4×109t二氧化碳，約占2020年碳排放總量的1/3。因此，相比拓展二氧化碳資源化利用途徑，節(jié)能提效才是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的第一優(yōu)選[12]。對于煉化企業(yè)來說，目前具有可操作性強、見效快、緊迫性高的工作就是做好煉化企業(yè)的節(jié)能提效工作，當(dāng)務(wù)之急就是摸清企業(yè)的碳排放足跡，深刻了解不同裝置的碳排放強度，從而提出節(jié)能減排的有效途徑，做好煉化企業(yè)存量碳排放的壓減工作。例如包括：優(yōu)化生產(chǎn)流程提高減排的科學(xué)性與合理性，嚴(yán)格控制落后工藝和低效設(shè)備；提高加熱爐的熱效率；提高電器設(shè)備的用能效率；做好蒸汽的全廠優(yōu)化平衡和低溫?zé)岬母咝Ю茫蛔龊媚芎臉?gòu)成中主要部分的科學(xué)管控和能量的高效利用，如對催化燒焦、燃料氣的管控和高效利用。

2.2 碳捕集與封存

碳捕集與封存(Carbon capture and storage，簡稱CCS)是指將所產(chǎn)生的二氧化碳收集起來，并用各種方法儲存以避免其排放到大氣中的一種技術(shù)，有望成為解決氣候變化問題的最佳選擇之一。主要二氧化碳排放量來源于發(fā)電廠、化工廠、鋼材廠和燃油車輛，這項技術(shù)是將二氧化碳從混合物煙氣和車輛尾氣中分離并收集，使用汽車、火車、輪船或者管道運輸?shù)胶线m場所，利用技術(shù)手段將二氧化碳永久或者長時間封存起來的過程。

目前碳捕集方式主要有吸收法、膜分離、低溫冷凝法和固體吸附[13]。國華電力有一項1.5×105t/a二氧化碳捕集示范工程，它可以實現(xiàn)二氧化碳捕集率大于90%，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)大于99%，吸收劑再生熱耗低于2.4 GJ/tCO2，是目前中國規(guī)模最大、全球設(shè)計性能指標(biāo)最優(yōu)的二氧化碳捕集裝置。碳封存的方法有地質(zhì)封存、廢棄礦井及不可采煤層封存、礦物質(zhì)碳化封存以及海洋封存，其中，地質(zhì)封存是一種永久有效地封存二氧化碳的方法，通過管道技術(shù)將超臨界狀態(tài)下二氧化碳注入到含油、含氣、含水或者無商業(yè)價值煤層的密閉地質(zhì)構(gòu)造中，形成長時間或者長久性地對二氧化碳的封存，這種方式被廣泛地認(rèn)為是二氧化碳封存的首要選擇。中國石化啟動建設(shè)的百萬噸級CCUS(Carbon capture，utilization and storage)項目就是利用的這種封存技術(shù)，該項目實現(xiàn)了二氧化碳捕集、驅(qū)油與封存一體化應(yīng)用，二氧化碳驅(qū)油是利用超臨界狀態(tài)下，二氧化碳的密度接近液體，而黏度依然近似氣體，擴散系數(shù)為液體的100倍，具有較大溶解能力的特點，原油溶于二氧化碳時，能顯著提升原油的流動性、流變性及油藏性質(zhì)[14]。煉化企業(yè)排放的二氧化碳主要包括化石燃料燃燒、生產(chǎn)過程排放，外購的電力和熱力蘊含的二氧化碳排放。煉化企業(yè)要用高效的捕集技術(shù)如膜分離、吸附分離等方法，加強對燃燒過程和再生煙氣的碳捕集。

2.3 二氧化碳/甲烷高效利用轉(zhuǎn)化

二氧化碳是溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)祝瑢ζ溥M行碳封存是最直接的處理手段，但是二氧化碳作為一種廉價、“可再生”的碳氧資源，其經(jīng)濟效益潛力非常可觀[15]。從提高能源的利用率來講，應(yīng)高度重視二氧化碳高效利用轉(zhuǎn)化，推動能夠釋放利用二氧化碳經(jīng)濟潛力的研發(fā)項目和計劃。目前，二氧化碳已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，比如食品、化工原料、消防、農(nóng)業(yè)、驅(qū)油劑、人工降雨等，成果顯著。

二氧化碳是綠色植物光合作用不可缺少的原料，一定范圍內(nèi)，二氧化碳的濃度越高，植物的光合作用也越強，因此二氧化碳是最好的氣肥。有實驗證明，在農(nóng)作物的生長旺盛期和成熟期使用二氧化碳，農(nóng)作物的生長效果顯著，荷蘭和日本已經(jīng)成立關(guān)于二氧化碳強化植物生長的項目[16]。

二氧化碳作為化學(xué)品原料加以利用已初具規(guī)模。尿素是固定二氧化碳的最大宗產(chǎn)品，其次是無機碳酸鹽，還有利用二氧化碳制堿、制糖、合成可降解塑料等。在未來的氫經(jīng)濟中，二氧化碳可以與氫氣結(jié)合，制造合成燃料、合成氣和甲醇。合成氣和甲醇是基本的化學(xué)原料，許多化學(xué)品和聚合物都可以用它們來生產(chǎn)。由二氧化碳和環(huán)氧丙烷合成的聚碳酸亞丙酯(簡稱PPC，Polypropylene carbonate)作為一種新型的熱塑性聚合物，具有生物相容性好、阻隔性高、抗沖擊韌性和無毒性等一系列優(yōu)良特點，并且其合成過程直接消耗二氧化碳，可以實現(xiàn)完全生物降解，因此其廣泛使用對于環(huán)保和新資源的開發(fā)具有實際意義[17]。

對于富碳天然氣來說，采用干重整技術(shù)可以很好地將甲烷與二氧化碳進行有效轉(zhuǎn)化為合成氣，并可以進一步轉(zhuǎn)化生產(chǎn)甲醇，也是實現(xiàn)二氧化碳高效化學(xué)轉(zhuǎn)化的重要路徑之一。

2.4 高度重視森林碳匯和海洋碳匯，助力雙碳目標(biāo)實現(xiàn)

煉化企業(yè)除了要重視節(jié)能減排和CCUS工作，還要高度重視森林碳匯和海洋碳匯。如能提升碳匯能力，固定更多的碳，將會分擔(dān)部分減排的壓力[18]。實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，實質(zhì)是綠色、低碳環(huán)保，因此，采用改造生態(tài)系統(tǒng)的方式實現(xiàn)碳中和，對維持經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展更加具有適用性[19]。該方式具有成本低、可持續(xù)、可循環(huán)、可再生等特點，能夠為經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)改善和社會進步帶來多種效益。

2020年3月11日，全國綠化委員會辦公室發(fā)布《2019年中國國土綠化狀況公報》顯示，截至2020年3月，中國森林覆蓋率達22.96%。而目前全世界森林覆蓋率是30%，中國的林業(yè)用地接近國土面積的30%，森林覆被率還可以增加，森林面積還有擴大的空間。北京大學(xué)國家發(fā)展研究院副院長徐晉濤指出：“氣候行動主要是化石能源排放、工業(yè)生產(chǎn)排放的減排問題，但是碳中和又把另一個問題提上了議事日程，那就是碳吸收和碳去除。實際上，碳中和包含兩方面，一方面是碳捕捉、碳封存技術(shù)、這是工程技術(shù)手段；另一方面是生態(tài)系統(tǒng)碳匯，這是生態(tài)手段或生物手段?！彼硎?，在生態(tài)恢復(fù)方面中國是世界上領(lǐng)先的國家，把中國生態(tài)恢復(fù)的成就，特別是人工造林的成就換算成碳吸收的能力，對中國實現(xiàn)碳中和的潛在貢獻是非常大的[20]。

海洋在固碳方面一直扮演著重要的角色，相比于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯作用，海洋生態(tài)系統(tǒng)的碳匯具有碳循環(huán)周期長、固碳效果持久等特點[19]。據(jù)估計，自18世紀(jì)以來，海洋吸收的二氧化碳，已約占化石燃料排放量的41.3%，和人為排放量的27.9%，地球上55%的生物碳或綠色碳捕獲是由海洋生物完成的。中國海域面積廣闊，同時擁有海草床、紅樹林和鹽沼3大海洋碳匯生態(tài)系統(tǒng)，具有豐富的海洋生態(tài)資源，因此充分利用海洋碳匯的供給能力可以為中國經(jīng)濟發(fā)展與生產(chǎn)建設(shè)提供足夠的生態(tài)空間[19]。

2.5 開發(fā)新能源替代化石能源

開發(fā)清潔、綠色的新能源是從源頭上減少碳排放的重要措施。目前已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)模級開發(fā)的新能源或稱之為可再生清潔能源，主要有風(fēng)能、氫能、太陽能、水能、海洋能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等。與化石能源相比，新能源作為后起之秀可以減少碳排放，加快碳達峰目標(biāo)的進程。國際上，很多化工巨頭早已涉足新能源材料市場，殼牌發(fā)布“賦能進步”戰(zhàn)略，加快從油氣公司向綜合型能源公司轉(zhuǎn)型，發(fā)展低碳燃料業(yè)務(wù)，打造能源一體化園區(qū)，煉化裝置運行過程采用低碳電力、實施溫室氣體和能源管理計劃、投資熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)施、數(shù)字化運營是殼牌減排的重要措施。中國也要積極主動地發(fā)展光伏、風(fēng)能和氫能等新清潔能源的先進技術(shù)，作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，新型能源材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展關(guān)系到國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和國家安全。

風(fēng)能發(fā)電是一直被看好的一種發(fā)電方式，從全球風(fēng)電累計裝機容量來看，2019年中國風(fēng)電裝機容量是美國裝機容量的2.24倍。2009年，風(fēng)電發(fā)電成本為101～169 USD/MWh，目前已下降至26～54 USD/MWh，下降比例約為70%[21]。2021年“碳中和對風(fēng)能國際合作影響視頻研討會”的與會代表表示，風(fēng)能是達成碳中和新目標(biāo)的核心抓手，海上風(fēng)電和低風(fēng)速風(fēng)電將成為未來增長的方向。風(fēng)機大型化將帶來技術(shù)創(chuàng)新、裝備提升、產(chǎn)業(yè)鏈合作及節(jié)能環(huán)保要求的多方平衡[22]。

太陽能是真正取之不盡，用之不竭的能源。為了達到《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)，中國在2020年的氣候峰會上承諾，到2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25%，風(fēng)電和太陽能發(fā)電中裝機容量將達到12×108kW以上。有研究數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截止到2020年9月底，中國風(fēng)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機合計4.46×108kW。這意味著，中國風(fēng)電和光伏領(lǐng)域未來10年每年平均至少會有7.5×107kW以上的裝機量，復(fù)合年增速約為10%。中國國家能源局預(yù)計，2020年底光伏發(fā)電裝機規(guī)模將超過風(fēng)電、成為中國第三大電源?？梢灶A(yù)計，未來光伏將是驅(qū)動中國能源發(fā)展中的新能源中堅力量，未來10年光伏裝機容量年均復(fù)合增長率或保持在15%以上。

氫能是一種可以儲存的二次能源，中國氫能源發(fā)展目前主要集中在氫能燃料電池汽車及配套加氫站建設(shè)方向，利用氫能在電力、工業(yè)、熱力等領(lǐng)域構(gòu)建未來低碳綜合能源體系已被證明擁有巨大潛力[23]。為了提升氫能使用效率，加速氫能的普及，需要從制氫、儲氫、運氫、用氫等多維度進行考慮，這是需要科研和工業(yè)界攻克的關(guān)鍵問題。煉化企業(yè)在生產(chǎn)、儲運、使用、標(biāo)準(zhǔn)、安全等方面具有非常突出的技術(shù)和管理優(yōu)勢，能夠為氫能的穩(wěn)定發(fā)展提供有力保障。目前中國石化主推的分布式制氫技術(shù)，利用電網(wǎng)低價谷電實施站內(nèi)電解水制氫和就地供氫，還可以利用站點優(yōu)勢自建風(fēng)力發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置，就地發(fā)電制氫，充分發(fā)揮煉油廠低成本制氫的技術(shù)優(yōu)勢[24]。煉化企業(yè)需要因勢而謀探索氫能產(chǎn)業(yè)差異化發(fā)展，利用資源優(yōu)勢發(fā)展天然氣、煉廠干氣和石油焦制氫，挖掘煉廠制氫潛力，降低制氫成本，利用天然氣管網(wǎng)優(yōu)勢提升氫的儲運能力[25]。

海洋能是海洋水體中所蘊含的機械能、熱能和化學(xué)能的總稱，它是一種清潔、可持續(xù)利用的可再生能源，其分布范圍廣泛、儲量巨大。中國幅員遼闊，島嶼眾多，若能將海洋波浪能、潮汐能、溫差能充分利用起來進行發(fā)電，用于海洋石油開采、海上燈塔、燈標(biāo)及周邊居民區(qū)的供電，將會緩解化石能源或天然氣的使用壓力，減少碳排放，維護海洋環(huán)境[26]。

3 結(jié) 語

在“雙碳”目標(biāo)愿景下，給煉化行業(yè)帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)，建立節(jié)能、清潔、低碳的多元化能源生產(chǎn)和消費體系是大勢所趨。中國煉化行業(yè)一定要優(yōu)化和加強對能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，二次開發(fā)傳統(tǒng)化石能源，積極地向下游高附加值產(chǎn)品延伸，形成節(jié)能減排、提質(zhì)增效的煉化一體化模式，將能源清潔化利用與開發(fā)新能源結(jié)合起來，實現(xiàn)資源科學(xué)合理的配制。