索超，馬捷，趙寧，王韌騁，朱睿哲，王黎，何佳馨

(1.中化創(chuàng)新（北京）科技研究院有限公司，北京 100005；2.中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司，上海 200120)

化工行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和重要支柱產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是二氧化碳等溫室氣體排放的主要行業(yè)?；て髽I(yè)減少溫室氣體排放，對(duì)于落實(shí)“雙碳”戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。本文以某化工企業(yè)為例，開(kāi)展碳排放建模與減排路徑研究，為化工行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和提供參考。

1 碳排放現(xiàn)狀與減排潛力

研究樣本企業(yè)的化工產(chǎn)品主要有合成氨、尿素、純堿、醋酸，以煤氣化爐為核心裝備生產(chǎn)各類(lèi)基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，碳排放總量大，排放強(qiáng)度高。

1.1 能源消費(fèi)現(xiàn)狀

根據(jù)《綜合能耗計(jì)算通則》，研究對(duì)象的能源消耗主要為煤炭、電力、柴油。將所有消耗的能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤進(jìn)行對(duì)比，煤炭消費(fèi)量占比最高。其中，無(wú)煙煤、煙煤占比分別占能源消耗總量的47.75%和47.33%，其余為焦炭、電力等。近幾年能源結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定。

從主要產(chǎn)品能耗指標(biāo)來(lái)看，以2020年為基準(zhǔn)年，研究對(duì)象的無(wú)煙煤制合成氨單位產(chǎn)品綜合能耗為1 437 kgce/t，煙煤制合成氨單位產(chǎn)品綜合能耗為1 192 kgce/t，尿素單位產(chǎn)品綜合能耗為118 kgce/t。據(jù)氨合成、尿素產(chǎn)品單位能源消耗限額相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)煙煤氨合成產(chǎn)品能源消耗限額限定值為1 700 kgce/t，先進(jìn)值為1 320 kgce/t，研究對(duì)象能耗指標(biāo)未達(dá)到國(guó)家先進(jìn)值標(biāo)準(zhǔn)要求。煙煤制合成氨產(chǎn)品能源消耗限額限定值為1 680 kgce/t，先進(jìn)值1 500 kgce/t，研究對(duì)象的能耗指標(biāo)達(dá)到國(guó)家先進(jìn)值標(biāo)準(zhǔn)。二氧化碳?jí)嚎s機(jī)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)尿素產(chǎn)品單位能源消耗限額限定值180 kgce/t，先進(jìn)值為135 kgce/t，研究對(duì)象能耗指標(biāo)已達(dá)到國(guó)家先進(jìn)值標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2 碳排放現(xiàn)狀與特征

本次研究對(duì)象的碳排放邊界為企業(yè)廠區(qū)，排放范圍包括化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的CO2排放、凈購(gòu)入電力的CO2排放，不涉及CO2回收利用。從產(chǎn)品維度來(lái)看，合成氨的排放源包括能源作為原材料的排放、消耗電力和熱力的排放；甲醇的排放源包括能源作為原材料的排放、消耗電力和熱力的排放；尿素的排放源主要為消耗電力和熱力的排放；純堿的排放源主要為消耗電力和熱力的排放。

據(jù)《中國(guó)化工生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》，企業(yè)的溫室氣體排放總量等于企業(yè)邊界內(nèi)化石燃料燃燒排放、工業(yè)過(guò)程的排放、凈購(gòu)入使用電力產(chǎn)生的排放、凈購(gòu)入使用熱力產(chǎn)生的排放之和減去回收的二氧化碳排放，如式（1）所示。

式中：

EGHG——為報(bào)告主體化工行業(yè)的二氧化碳排放總量，單位為噸CO2當(dāng)量（tCO2e）；

ECO2_燃燒——為企業(yè)邊界內(nèi)化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放，單位為噸二氧化碳（tCO2）；

EGHG_過(guò)程——為企業(yè)邊界內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的各種溫室氣體CO2當(dāng)量排放（tCO2e）；

RCO2_回收——為企業(yè)回收且外供的CO2量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；

ECO2_凈電——為企業(yè)凈購(gòu)入電力消費(fèi)引起的CO2排放（tCO2）；

ECO2_凈熱——為企業(yè)凈購(gòu)入熱力消費(fèi)引起的CO2排放（tCO2）。

核算研究對(duì)象總排放量，并分析碳排放結(jié)構(gòu)。排放量最大的三類(lèi)排放源依次是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、化石燃料燃燒和凈購(gòu)入電力，分別占總排放量的44%、35%和21%，煤炭的使用成為最大二氧化碳排放源。

從排放源來(lái)看，以直接排放為主，其中工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放是最主要的排放源，達(dá)到排放總量的44%，占比相對(duì)穩(wěn)定。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的排放中，以含碳原材料產(chǎn)生的排放為主。由于企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢棄物的含碳量數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)難以全面覆蓋，因此工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放存在被高估的可能。間接排放為凈購(gòu)入電力排放，占總排放量的21%，企業(yè)使用鍋爐自產(chǎn)蒸汽，因此無(wú)凈購(gòu)入熱力排放。

1.3 減排潛力分析

從主要產(chǎn)品的碳排放指標(biāo)來(lái)看，以2020年為基準(zhǔn)年，無(wú)煙煤制合成氨單位產(chǎn)品排放為3.47 tCO2e/tNH3，煙煤制合成氨單位產(chǎn)品排放為3.01 tCO2e/tNH3，尿素單位產(chǎn)品排放為0.24 tCO2e/t，甲醇單位產(chǎn)品排放為2.04 tCO2e/t。目前我國(guó)已公布合成氨、尿素、甲醇單位產(chǎn)品碳排放限額國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿，煤制合成氨、尿素、甲醇的單位產(chǎn)品碳排放先進(jìn)值分別為2.294 tCO2e/tNH3、0.214 tCO2e/t和1.726 tCO2e/t。研究對(duì)象的無(wú)煙煤制合成氨產(chǎn)品碳排放未達(dá)到限額值，煙煤制合成氨產(chǎn)品碳排放達(dá)到限額值但未達(dá)到先進(jìn)值，尿素產(chǎn)品碳排放達(dá)到限額值，但未達(dá)到先進(jìn)值，甲醇產(chǎn)品碳排放達(dá)到限額值，但未達(dá)到先進(jìn)值。研究對(duì)象單位產(chǎn)品排放與先進(jìn)值存在一定差距，具備減碳潛力。

研究對(duì)象可采取的減排措施有低碳技術(shù)（能效提升）、零碳技術(shù)、負(fù)碳技術(shù)三大類(lèi)。低碳技術(shù)方面，循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造、放空尾氣回收、尾水余能回收、高耗能電機(jī)替換、等溫變換節(jié)能技術(shù)、真空濾堿節(jié)能技術(shù)等措施可實(shí)現(xiàn)有效減排；零碳技術(shù)方面，分布式光伏、電解水制氫是目前較為成熟的技術(shù)；負(fù)碳技術(shù)方面，合成氨工藝高濃度CO2捕集、林業(yè)碳匯開(kāi)發(fā)是未來(lái)可采取的措施。

2 碳排放建模與預(yù)測(cè)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碳排放峰值的預(yù)測(cè)及相關(guān)研究日益完善。針對(duì)碳排放建模和峰值預(yù)測(cè)主要有以下幾種思路：

（1）研究碳排放總量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)的內(nèi)在關(guān)系，尤其是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的能源活動(dòng)。

（2）運(yùn)用指數(shù)分解法、STIRPAT等計(jì)量模型對(duì)影響能源消費(fèi)及其碳排放的主要驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分解，找到關(guān)鍵的影響因子。

（3）在國(guó)家、區(qū)域和行業(yè)層面，開(kāi)展能源相關(guān)的碳排放核算，通常使用自下而上、自上而下或混合模型等能源-碳排放模型進(jìn)行核算。

國(guó)外對(duì)于碳排放峰值的研究主要體現(xiàn)在能源消費(fèi)、碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的研究及減少碳排放量政策的研究。國(guó)內(nèi)碳排放峰值研究主要集中在對(duì)國(guó)家及省、市層面能源系統(tǒng)模擬，以及碳排放的達(dá)峰時(shí)間和峰值的預(yù)測(cè)和研究，也有不少學(xué)者對(duì)交通、工業(yè)、建筑等主要耗能行業(yè)的發(fā)展階段與減排潛力進(jìn)行分析，研究方法與模型呈多元化趨勢(shì)。

2.1 碳排放情景

碳達(dá)峰情景的關(guān)鍵要素是碳排放變化趨勢(shì)，該趨勢(shì)總體上由兩個(gè)變量決定，一是發(fā)展規(guī)模，二是發(fā)展的碳強(qiáng)度。從企業(yè)層面來(lái)看，發(fā)展規(guī)模由發(fā)展剛性需求（企業(yè)規(guī)劃的發(fā)展速度、新增裝置、改擴(kuò)建裝置、產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)能退出等）決定的，而發(fā)展碳強(qiáng)度則由發(fā)展特質(zhì)（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、能耗水平、技術(shù)水平、節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用等）決定。本次研究根據(jù)以上思路建立碳排放模型。

2.1.1 模型構(gòu)建

LEAP模型（Long-range Energy Alternatives Pl anning System）是一個(gè)基于情景分析的、自下而上的能源-環(huán)境核算工具，由斯德哥爾摩環(huán)境研究所與美國(guó)波士頓大學(xué)共同開(kāi)發(fā)，LEAP模型可以對(duì)各行業(yè)進(jìn)行能源需求、碳排放和減排成本效益分析。本次研究借鑒區(qū)域尺度碳達(dá)峰研究經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化和應(yīng)用于高耗能、高排放化工企業(yè)碳排放峰值預(yù)測(cè)。企業(yè)的碳排放結(jié)構(gòu)與區(qū)域尺度有所區(qū)別，但核算邏輯一致，都采用排放因子方法。LEAP軟件可以根據(jù)研究需求，靈活構(gòu)建模型結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，考慮到化工生產(chǎn)企業(yè)工業(yè)過(guò)程排放的復(fù)雜性，本次研究選擇LEAP模型開(kāi)展建模分析。

根據(jù)研究對(duì)象的碳排放特征，設(shè)置“化石燃料燃燒排放”、“凈購(gòu)入電力消費(fèi)引起的排放”、“凈購(gòu)入熱力引起的排放”三類(lèi)能源需求，以及“工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放”這一非能源需求。并對(duì)“煤炭燃燒”、“柴油燃燒”排放源分別配置相應(yīng)的排放因子。影響企業(yè)碳排放水平的主要因素是發(fā)展規(guī)模和碳排放強(qiáng)度，本次研究建立了產(chǎn)品產(chǎn)量、單位產(chǎn)品能源實(shí)物量消耗強(qiáng)度與碳排放的關(guān)聯(lián)，企業(yè)發(fā)展規(guī)模、發(fā)展速度、裝置產(chǎn)能、裝置開(kāi)工率最終體現(xiàn)為產(chǎn)量變化。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、能耗水平、技術(shù)水平、節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用等因素的作用效果反映在單位產(chǎn)品能源消耗強(qiáng)度上。本次研究采用煤炭、柴油、電力能源強(qiáng)度實(shí)物量，以精準(zhǔn)體現(xiàn)各類(lèi)減排措施的效果。

2.1.2 情景設(shè)置

本次研究首先根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量變化構(gòu)建基準(zhǔn)情景，分別設(shè)置能效提升、零碳技術(shù)、碳捕集利用與封存技術(shù)、管理降碳等多個(gè)節(jié)能低碳子情景，并組合各子情景，優(yōu)選出適合研究對(duì)象的節(jié)能情景、低碳情景。

基準(zhǔn)情景是基于企業(yè)的各項(xiàng)發(fā)展規(guī)劃，繼續(xù)提高發(fā)展質(zhì)量，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝置能耗水平基本不變；能效提升子情景是指實(shí)施電網(wǎng)諧波治理、循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造、電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償、尾水余能回收等節(jié)能技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)能效提升的情景；零碳技術(shù)子情景是指積極推廣零碳技術(shù)的一種排放情景，如：新增光伏、風(fēng)電裝機(jī)，推廣電解水制氫，實(shí)現(xiàn)零碳原料替代等；碳捕集利用與封存技術(shù)子情景是指實(shí)踐二氧化碳捕集利用與封存技術(shù)，如：合成氨工藝高濃度CO2捕集驅(qū)油、CO2制干冰項(xiàng)目等；管理降碳子情景是指企業(yè)建立完善的監(jiān)測(cè)體系、加強(qiáng)主要用電設(shè)備定期監(jiān)測(cè)、淘汰落后設(shè)備、完善能源管理制度、加強(qiáng)廠區(qū)定期巡檢力度、加強(qiáng)對(duì)標(biāo)管理、規(guī)范燃料參數(shù)實(shí)測(cè)等措施的情景；綜合減排情景是指將各類(lèi)節(jié)能降碳子情景組合，各類(lèi)節(jié)能降碳措施共同作用后的排放情景，在子情景組合過(guò)程中，將會(huì)出現(xiàn)適合企業(yè)發(fā)展的、達(dá)到國(guó)家及主管部門(mén)“雙碳”目標(biāo)要求的碳達(dá)峰情景。

在模型中建立不同情景，并設(shè)置各類(lèi)產(chǎn)品的產(chǎn)量、單位產(chǎn)品消耗燃料、單位產(chǎn)品消耗電力、排放影響系數(shù)，如表1所示。

表1 尿素產(chǎn)品發(fā)展活動(dòng)水平和能耗強(qiáng)度參數(shù)

2.2 碳排放模擬結(jié)果

2.2.1 總量目標(biāo)

結(jié)合國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)背景，基于研究對(duì)象的發(fā)展規(guī)劃數(shù)據(jù)，本次研究選定低碳發(fā)展情景作為研究對(duì)象的達(dá)峰情景。在此情景下，到2028年，二氧化碳排放達(dá)到峰值，較2020年上升2.54%。2029～2035年為碳排放平臺(tái)期，這一階段的碳排放緩慢降低。到2035年，溫室氣體排放較峰值降低約12.90%。

2.2.2 碳排放結(jié)構(gòu)

從排放源占比情況來(lái)看（圖1），工業(yè)過(guò)程排放及燃煤燃燒排放是主要的兩類(lèi)排放源，2020-2035年平均占比分別為48.86%及30.43%。各類(lèi)排放源因產(chǎn)量變化、能效提升、零碳低碳技術(shù)推廣應(yīng)用、管理提升而發(fā)生波動(dòng)。碳排放隨著產(chǎn)品產(chǎn)量的增加而快速提升，在達(dá)到峰值后，因負(fù)碳技術(shù)的推廣應(yīng)用而逐漸下降。

本次研究設(shè)置了能效提升、管理降碳、零碳技術(shù)、碳捕集利用與封存四類(lèi)措施，各類(lèi)措施相對(duì)于基準(zhǔn)情景的減排效果不同（圖2），其中作用最大的為能效提升措施，平均貢獻(xiàn)率為70%左右，其次為管理降碳，平均貢獻(xiàn)率約為18%。由于成本、規(guī)模及技術(shù)成熟度等原因，碳捕集及零碳技術(shù)在2035年之前還無(wú)法成為降碳的主力措施。

3 碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)路徑

根據(jù)研究對(duì)象的碳排放特征，將碳排放分為三個(gè)階段，分別為碳達(dá)峰期（2021～2028年）、碳排放平臺(tái)期（2029～2035年）、碳中和期（2035～2060年）。針對(duì)不同階段的碳排放特征，分別制定行動(dòng)路徑。

3.1 碳達(dá)峰期

這一階段，研究對(duì)象的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)處于逐步優(yōu)化調(diào)整、個(gè)別產(chǎn)品增產(chǎn)的狀態(tài)，根據(jù)排放特征和碳排放模擬結(jié)果，以下措施在產(chǎn)生節(jié)能收益的同時(shí)，也將有效降低碳排放。預(yù)計(jì)采取措施后，相對(duì)基準(zhǔn)情景，累計(jì)減少23%的二氧化碳排放。

（1）科學(xué)建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。以延鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈為原則，適度新增煤化工項(xiàng)目。針對(duì)研究對(duì)象現(xiàn)有產(chǎn)品類(lèi)型單一、附加值低等問(wèn)題，研發(fā)高附加值的核心技術(shù)產(chǎn)品，進(jìn)一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，通過(guò)多鏈耦合，打造網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的循環(huán)產(chǎn)業(yè)體系。以煤炭深加工為基礎(chǔ)，擴(kuò)大醋酸業(yè)務(wù)，穩(wěn)定提升尿素、復(fù)合肥，探索進(jìn)入電子濕化學(xué)品領(lǐng)域。建設(shè)電子化學(xué)品生產(chǎn)車(chē)間，例如電子級(jí)氨水、電子級(jí)硝酸和電子級(jí)醋酸等。在此基礎(chǔ)上拓展其他更多種類(lèi)的濕電子化學(xué)品。

（2）淘汰落后工藝，推廣先進(jìn)煤氣化節(jié)能技術(shù)。淘汰能耗較高的造氣爐、合成塔及配套的凈化系統(tǒng)，對(duì)于能耗較低的裝置進(jìn)行工藝、安全節(jié)能優(yōu)化升級(jí)。企業(yè)可通過(guò)基于相變移熱的等溫變換、新型節(jié)能可控移熱變換、ZY型等溫變換等技術(shù)降低消耗，提高變換反應(yīng)的變換效率。通過(guò)應(yīng)用模塊化梯級(jí)回?zé)崾角鍧嵢济簹饣燃夹g(shù)，優(yōu)化換熱過(guò)程，實(shí)現(xiàn)煤氣的梯級(jí)余熱回收利用與干法降溫。

（3）抓好煤化工用能優(yōu)化，加大新技術(shù)、新工藝、新裝備、新型高效催化劑的應(yīng)用示范，有效控制項(xiàng)目碳排放。全面開(kāi)展生產(chǎn)工藝流程系統(tǒng)能耗計(jì)算與評(píng)估工作，評(píng)估生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)合理、對(duì)比節(jié)能減排情況。定期實(shí)施換熱設(shè)備超聲在線防垢、除垢處理，結(jié)合升膜多效蒸發(fā)技術(shù)，提高設(shè)備換熱效率，實(shí)現(xiàn)蒸汽熱量的梯級(jí)利用。對(duì)壓縮空氣含水量高的供氣系統(tǒng)，應(yīng)用多模式節(jié)能型低露點(diǎn)干燥技術(shù)，改善壓縮空氣品質(zhì)，從而降低能耗。通過(guò)介孔絕熱材料等節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，提高管道或設(shè)備隔熱保溫性能，減少熱損失。著重開(kāi)展電機(jī)、循環(huán)水系統(tǒng)、中央空調(diào)等重點(diǎn)用能設(shè)備節(jié)能改造。利用閑置土地及廠房屋頂?shù)荣Y源建設(shè)新能源發(fā)電項(xiàng)目，以“綠電”替代50%的電網(wǎng)購(gòu)電。

（4）充分利用工藝余熱余壓，循環(huán)使用熱能?；诜欠€(wěn)態(tài)余熱回收及飽和蒸汽發(fā)電、工業(yè)循環(huán)水余壓能量閉環(huán)回收利用、微型燃?xì)廨啓C(jī)能源梯級(jí)利用等節(jié)能技術(shù)，回收煙氣等非穩(wěn)態(tài)余熱資源和其他工藝反應(yīng)余熱余壓，用于發(fā)電、供熱，減少能量轉(zhuǎn)換損耗，提高系統(tǒng)綜合能源效率。

（5）加強(qiáng)碳資產(chǎn)管理，建立碳排放管理體系。以碳盤(pán)查為抓手，夯實(shí)碳排放管理基礎(chǔ)。建立碳排放管理體系，提高碳排放管理效率。全面建立碳賬簿，統(tǒng)計(jì)企業(yè)排放資源、配額和減排資產(chǎn)，分析碳結(jié)構(gòu)，掌握碳排放全景數(shù)據(jù)，在碳賬簿中記錄排放權(quán)的增加、減少，碳資產(chǎn)出售或回購(gòu)、碳金融衍生工具的增減變動(dòng)情況，以適應(yīng)快速變化的碳金融市場(chǎng)。

3.2 碳排放平臺(tái)期

研究對(duì)象2028年碳達(dá)峰后進(jìn)入平臺(tái)期，在碳排放平臺(tái)期，新增項(xiàng)目均需通過(guò)煤炭等量或減量替代方式開(kāi)展。預(yù)計(jì)采取以下措施后，相對(duì)基準(zhǔn)情景，累計(jì)減少18%的二氧化碳排放。

（1）繼續(xù)推廣節(jié)能降碳技術(shù)。探索應(yīng)用邊際減排成本相對(duì)較高的技術(shù)，如：多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化、ORC螺桿膨脹機(jī)低品位余熱發(fā)電等技術(shù)。甲醇車(chē)間可基于煤氣化多聯(lián)產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電等技術(shù)，回收氫氣作為燃?xì)廨啓C(jī)燃料進(jìn)行發(fā)電。此外，還可結(jié)合富含CO的氣態(tài)二次能源綜合利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)CO的有效分離提純，并用于化工生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)固碳。

（2）持續(xù)優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化能源信息化管控。充分利用閑置土地及廠房屋頂?shù)荣Y源建設(shè)新能源發(fā)電項(xiàng)目，以“綠電”替代化工企業(yè)全部電網(wǎng)購(gòu)電。針對(duì)化工園區(qū)用能，通過(guò)新能源微電網(wǎng)節(jié)能技術(shù)、多能互補(bǔ)的微網(wǎng)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)的高能效管理。積極開(kāi)展能耗數(shù)據(jù)采集、能效分析管理與診斷優(yōu)化、工廠動(dòng)力設(shè)備新型故障診斷，搭建工業(yè)企業(yè)綜合能源管控平臺(tái)、在線能耗監(jiān)測(cè)智慧管理平臺(tái)。建設(shè)企業(yè)能源可視化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)用能監(jiān)管，提升企業(yè)用能效率。推廣磁懸浮中央空調(diào)機(jī)房節(jié)能改造、中央空調(diào)節(jié)能優(yōu)化管理控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)全自動(dòng)化、高效運(yùn)行。

3.3 碳中和期

2060年，研究對(duì)象實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。預(yù)計(jì)通過(guò)以下措施，共減少88%的碳排放，剩余碳排放將通過(guò)歷年儲(chǔ)備的林業(yè)碳匯、生物質(zhì)能-碳捕集與封存（BECCS）等負(fù)碳項(xiàng)目去除。

（1）煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用。將煤炭資源作為重要的工業(yè)原材料，基于煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)，打造原料與應(yīng)急能源領(lǐng)域的新型煤炭行業(yè)。聚焦煤化工耦合“綠電”、“綠氫”、“綠氧”路徑及煤制烯烴、煤制尿素、煤制活性炭等煤炭轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化，提升產(chǎn)品深加工附加值。

（2）氫能核心技術(shù)創(chuàng)新和重大科技專項(xiàng)攻關(guān)。積極探索新能源電解水制氫、制氧耦合現(xiàn)代煤化工模式，實(shí)現(xiàn)合成氨、純堿、醋酸產(chǎn)業(yè)低碳、零碳排放。布局一批具備開(kāi)發(fā)條件的氫能供應(yīng)鏈項(xiàng)目，針對(duì)風(fēng)電、光伏、水電波動(dòng)性特點(diǎn)，推進(jìn)“風(fēng)光儲(chǔ)氫”綜合能源項(xiàng)目，探索可再生能源在非電領(lǐng)域應(yīng)用。2036～2060年，企業(yè)的合成氨、甲醇生產(chǎn)工藝中所需氫氣，逐步由“綠氫”替代煤制氫，減少大量的碳排放。

（3）推廣應(yīng)用二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）。開(kāi)展煙氣CO2捕集回收利用示范項(xiàng)目，以CO2為原料，融合煤氣制甲醇聯(lián)產(chǎn)合成氨、制取尿素；融合煤氣提取LNG，馳放氣聯(lián)產(chǎn)合成氨、制取尿素；利用煤氣凈化系統(tǒng)副產(chǎn)的氨水，吸收煙氣中的CO2，制取碳酸氫銨，供農(nóng)業(yè)使用。應(yīng)用二氧化碳重整循環(huán)CCUS技術(shù)，特別是液體燃料、烯烴和可降解塑料等化工原料或產(chǎn)品的CCUS技術(shù)?，F(xiàn)有甲醇工序碳排放強(qiáng)度遠(yuǎn)高于以CO2為原料制甲醇的碳排放強(qiáng)度，因此，為減少碳排放，應(yīng)以CO2制甲醇逐步替代煤制甲醇。

4 結(jié)論

（1）從排放源來(lái)看，研究對(duì)象以直接排放為主，間接排放為凈購(gòu)入電力排放。煤炭消費(fèi)量占能源消耗總量的比例最高，煤炭成為最大二氧化碳排放源。碳排放量最大的依次是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、化石燃料燃燒和凈購(gòu)入電力，分別占排放總量的44%、35%和21%。

（2）影響企業(yè)碳排放水平的主要因素是發(fā)展規(guī)模和碳排放強(qiáng)度，本次研究建立了以產(chǎn)品產(chǎn)量、單位產(chǎn)品能源消耗強(qiáng)度為核心參數(shù)的模型，充分表征研究對(duì)象的碳排放特征。

（3）本次研究根據(jù)研究對(duì)象現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃構(gòu)建了基準(zhǔn)情景，并搭建能效提升、零碳技術(shù)、碳捕集利用與封存技術(shù)、管理降碳的子情景，組合各子情景，優(yōu)選出節(jié)能情景、低碳情景。在低碳情景下，到2028年，研究對(duì)象二氧化碳排放達(dá)到峰值，較2020年上升2.54%。2029～2035年為碳排放平臺(tái)期，2035年，溫室氣體排放較峰值降低約12.90%。

（4）從模擬結(jié)果來(lái)看，工業(yè)過(guò)程排放及燃煤燃燒排放是未來(lái)主要的兩類(lèi)排放源。從各類(lèi)減排措施來(lái)看，減排效果最大的為能效提升措施，平均貢獻(xiàn)率為70%左右，其次為管理降碳，平均貢獻(xiàn)率約為18%。由于成本、規(guī)模及技術(shù)成熟度等原因，碳捕集及零碳技術(shù)在2035年之前還無(wú)法成為降碳的主要措施。

（5）針對(duì)研究對(duì)象不同階段的碳排放特征，根據(jù)不同措施的技術(shù)成熟度、成本經(jīng)濟(jì)性以及和企業(yè)發(fā)展階段匹配性等因素，分階段制定行動(dòng)路徑?？刹扇〉呐e措包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整（原料結(jié)構(gòu)和燃料結(jié)構(gòu)）、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、資源循環(huán)利用、末端捕集封存利用、碳資產(chǎn)管理與自愿減排項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等。