塑料、
鋼鐵、
水泥等重工業(yè)產(chǎn)品在常規(guī)的社會經(jīng)濟(jì)中需求巨大,且隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展還將持續(xù)增長;另一方面,這些產(chǎn)品又是可再生能源產(chǎn)業(yè)和電動車產(chǎn)業(yè)等
節(jié)能低碳技術(shù)行業(yè)的重要原料。因此,深入分析重工業(yè)產(chǎn)業(yè)的凈零
碳排放轉(zhuǎn)型、明確其所面對的挑戰(zhàn)和可能的解決方案至關(guān)重要。國際能源署(IEA)基于其日前發(fā)布的《能源技術(shù)展望2020》(Energy Technology Perspectives 2020)報(bào)告,撰文分析重工業(yè)產(chǎn)業(yè)凈零碳排放轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。CCEEE特對其重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行編譯,以饗讀者。
重工業(yè)產(chǎn)業(yè)既能促進(jìn)能源系統(tǒng)向凈零碳排放過渡,又會令這一過程更加復(fù)雜
化工、鋼鐵和水泥三大重工業(yè)的制成品在我們的日常生活中有著重要的作用。社會繁榮和不斷增長的人口也使得對這些材料的需求成倍增長。21世紀(jì)以來,全球?qū)λ嗪弯撹F的需求翻了一番,作為重要的化工產(chǎn)品,塑料的產(chǎn)量也增長了90%以上。這些重工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用將隨著世界全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展持續(xù)增長。
除了在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的關(guān)鍵作用,重工業(yè)部門還將為能源部門提供可持續(xù)轉(zhuǎn)型所需的許多原件。例如,在IEA“可持續(xù)發(fā)展情景”(Sustainable Development Scenario)下,2070年可再生能源發(fā)電技術(shù)(例如風(fēng)力渦輪機(jī))的鋼鐵需求將比基準(zhǔn)情景高出近三倍。塑料和水泥也將廣泛應(yīng)用于各種清潔能源技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施中,包括電動汽車、風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能電池板等。
然而,這些重工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)會消耗大量的能源:制熱、(
石化工業(yè)以能源作為原料的)原材料供應(yīng)、維持化學(xué)反應(yīng)(例如鋼鐵行業(yè)的還原劑)和運(yùn)營機(jī)械設(shè)備都需要各種各樣的燃料支持。2019年,重工行業(yè)使用了約23億噸標(biāo)油(toe)的能源,大致相當(dāng)于美國當(dāng)年的能源需求總量;其中包括化石燃料(19億toe)、
電力(2.5億toe)以及相對較少的生物能(3000萬toe)和天然熱能(8500萬toe)。
重工業(yè)部門現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)對于溫室氣體排放有著嚴(yán)重的影響。鋼鐵和水泥行業(yè)在能源系統(tǒng)整體的二氧化碳排放總量(包括工業(yè)過程排放)中各占約7%,化工行業(yè)占4%(圖)。總體而言,重工行業(yè)的碳排放量之和與道路
交通(包括卡車、汽車和兩輪/三輪車)總量相當(dāng)。這些行業(yè)如果想要為能源系統(tǒng)未來的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn),就必須在產(chǎn)品需求增加的情況下大力
減排。本文基于IEA最近發(fā)布的《能源技術(shù)展望2020》報(bào)告,對重工業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了詳細(xì)分析,探討這些行業(yè)的核心挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
圖:2019年典型重工業(yè)行業(yè)直接CO2排放
來源:IEA,https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/direct-co2-emissions-from-selected-heavy-industry-sectors-2019