书城经济低碳经济知识读本
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第20章 我国重点能耗行业的节能减排展望(2)

通过对建筑行业耗能的国内外对比可以发现,我国建筑行业节能潜力巨大。虽然当前我国建筑能耗远低于发达国家水平,但这并非与建筑节能技术先进或建筑节能工作推广的深人人心,而是与我国经济发展状况和人民生活水平状况密切相关。此外,对于建筑行业的节能措施确定,不能生搬硬套国外节能技术,硬干根据我国国情具体问题具体分析,寻找出适合我国国情的建筑节能道路。

目前来看,我国建筑节能可从软件、硬件两方面开展工作。软件方面,杜绝盲目的“国际接轨”,倡导“天人合一”的建筑用能理念,即有效利用自然条件营造出舒适的生活、工作环境,而非使用机械手段将室内环境调节到人体舒适指标;硬件方面,可以做的有提高北方建筑围护结构的保暖性能、供热系统的热效率,提高已有大型公共建筑的空调系统效率,探索优化高效的夏热冬冷气候条件下供暖制冷系统,开发利用新能源技术,发展农村可持续建筑用能模式。

国家制定的可再生能源建筑能源的鼓励引导政策,开展的可再生能源应用示范城市的活动,有利地推进了地热、太阳能、风能等能源的应用,建设推广节水城市活动,园林绿化城市活动,绿色交通城市活动以及各级政府加大对污水处理,垃圾处理的投资都有利的推进城市基础设施建设,改善了城市的环境。

建筑节能、建设低碳城市,需要我们形成科研院所、高等院校以及企业的专业技术人员组成的庞大的科研力量,优选出节能的材料、节能部品,以及节能减排的产业政策。应该说节能减排,建设低碳生态城市已经成为房地产业、建筑业基本的发展导向。

近年来,中国努力节能减排推进城市建设做了大量的工作,也积累了比较丰富的经验,我国已经初步建立起了以节能50%为目标的建筑节能设计的标准体系,执行情况一年比一年好,部分地区还执行了65%的节能标准,既有建筑的节能改造,大型公共建筑节能的监管,北方城市供热改造工作都取得了显着的成果。

第四节水泥行业

水泥行业被称为高排放、高消耗、高污染行业,但也是焚烧垃圾和消耗工业固体废弃物潜力最大的行业。如果能做好水泥行业的保护环境和节能减排工作,水泥行业完全可以成为一个绿色产业,它也是发展低碳经济前景最好的行业之一。

水泥行业发展问题

近年来,我国城市化发展进程比较迅速,对水泥的需求量在不断增加,但是水泥行业在发展的过程中产生了很多问题。我国水泥行业存在的主要问题表现在:

一是资源能源消耗高,污染较为严重,整体发展水平比较粗放,生态环境压力越来越大;水泥是一个高耗能行业,其消耗的煤炭占国内煤炭消费总量的15%,我国水泥行业的节能减排责任重大。

二是结构性矛盾突出,生产企业数量较多,产业集中度比较低,落后水泥比重仍然较大。水泥行业发展的主线仍是结构调整,向节能减排和资源节约方向发展。

全球水泥行业减排路线图

世界可持续发展工商理事会(WBCSD)下属的水泥可持续性发展倡议组织(CSI)与国际能源署(IEA)联合发布了全球水泥行业减排路线图。作为全球第一个行业性减排路线图,它设定了2050年之前水泥行业二氧化碳减排的宏伟目标。这个报告明确提出要增加对水泥技术——特别是碳捕捉和碳封存技术——研发的投入,并呼吁政府积极制定明确的政策框架。

现在已经有很多机构对水泥行业碳减排可能性进行了深入研究,他们基本一致同意水泥行业减少碳排放的途径主要有以下四种:采用替代燃料;采用更多熟料替代物;碳捕捉和封存技术;提高能源效率。

1.采用替代燃料

可以用生物质燃料替代常规燃料(如煤炭和石油焦)和产碳量少的其他矿物燃料(如天然气),替代燃料产生的二氧化碳,这样与煤炭相比减少二氧化碳排放量将减少20%~25%。

在水泥工业中可用的典型替代燃料主要有:预处理过的工业固体废弃物和城市生活垃圾,废油及其溶液,生物质能燃料,废旧轮胎,塑料、废纸和纺织品。其中生物质能燃料包括:木料,骨粉饲料,木块和碎木屑,废旧木材和废纸,农业残余物,比如污水污泥,米糠、锯末以及农作物秸秆。

2.熟料替代物

熟料是水泥的主要成分,熟料和4%~5%的石膏混合粉磨后,可以和水发生反应并硬化。其他熟料与矿物质、石膏一起粉磨之后也具有水硬性,比如高炉矿渣细粉(钢铁工业副产品),天然火山物质和粉煤灰。使用些替代物可以降低水泥中熟料的含量,从而降低二氧化碳的排放量。

2006年的GNR数据显示,世界平均熟料含量为78%,这就是说着当年全球24亿吨水泥总产量中,大约有5亿吨的熟料替代物。

主要熟料替代物及其产量

替代物来源年产量(约算)可用性

替高炉矿渣细粉钢铁生产2亿吨(2006年)未来钢铁的生产量很难预计

粉煤灰燃煤锅炉5亿吨(2006年)未来煤电厂的数量和容量很难预测

天然火山灰、稻谷灰、硅粉火山、沉积岩、其他行业3亿吨(2003年)50%可用取决于当地地理条件

人造火山灰(如被烧粘土)特别制造未知取决于经济条件的限制

石灰石采矿业未知已经可用

3.碳捕捉与碳封存

碳捕捉和封存(CCS)是一种新型技术,通过利用这种技术可以在二氧化碳排放之处将其收集起来并压缩成液体,通过管道输送的方式,将其永久封存在地底深处。这项技术目前还没有在水泥行业大规模使用,但是它有非常良好的前景。水泥行业的二氧化碳排放主要发生在石灰石煅烧和燃料燃烧阶段,对于它们的捕捉需要特殊的、高效率、低成本的碳捕捉技术。

水泥行业碳减排进程表

为了促进减排技术的发展,全球水泥行业减排路线图制订了水泥行业减排进程表。需要注意的是,因为科技发展速度不同,而且碳减排措施的实行力度具有不可预测性。因为受到现有科技条件的限制,有关碳捕捉和封存技术的数据较为模糊。但水泥行业减排进程表将有助于推动政策的制定和技术的进步。减排进程表指示出,为达到设定的碳减排目标,水泥行业在每个阶段需要怎么做。

水泥行业减排进程表

201220152020202520302050

炖熟料热能消耗(GJ/Tonne)3.93.83.5~3.73.4~3.63.3~3.43.2

替代燃料使用率(%)5~10%10~12%12~15%15~20%23~24%37%

水泥中孰料含量(%)77%76%74%73.5%73%71%

碳捕捉和封存技术实验性工厂数量23————

示范性工厂数量-26——

商业化运作工厂——-10~1550~70200~400

碳存储数量(Mt)0.10.45~1020~35100~160490~920

吨水泥二氧化碳排放量0.750.660.620.590.560.42

2006年,全球水泥行业碳排放量约为1.88Gt,如果不采取任何措施,随着全球水泥产量的不断增长,预计2050年这一数据将上升至(最少)2.34Gt。

如果充分采用报告中提到的四种碳减排手段,2050年,水泥行业可能将碳排放总量控制在1.55Gt,在2006年碳排放的基础上下降18%。到2050年,四种手段对碳减排的贡献率分别为:提高能源效率10%,采用替代燃料24%,熟料替代物10%,碳捕捉和封存56%。

4.提高能源效率

在水泥行业四种碳减排手段中,只有提高能源效率是行业自身推动的,其他三种手段很大程度上要依靠政策和法律推动。

第五节化学工业

化学工业是中国国民经济中的重要原来材料工业。中国生产的化工产品有大约70%以上直接是农业、轻纺工业提供农药、化肥、配套原料和生活必需品,所以和农业、轻纺工业和国民经济各部门的发展以及人民生活水平的提高息息相关。

制定和实施正确的产业政策

为了实现京都会议制定的削减目标,发达国家根据本国具体情况制定了发展战略。法国政府2000年1月制定了《控制温室效应国家计划》,确立了控制温室气体排放和利用经济手段来调节的措施,对生态税和能源税等做了进一步规定。

英国准备采用各种措施包括一系列经济激励手段来削减温室气体的排放量,制定了控制气候变化国家战略,拟设2008~2012年间每年CO2平均排放量为6.93亿吨。德国发布的《98环保报告》《走向可持续发展的德国》《德国可持续发展委员会报告》等文件,确定了德国21世纪环保纲要的总体框架,推行环保现代化和循环经济战略。

1998年10月联邦政府换届后,新政府更加重视环保,并制定和推出了《可持续发展计划的环保经济新政策》《面向德国21世纪环保发展纲要》等纲要文件。在此期间,推出的温室气体减排政策和措施有:重视农林生态保护,促进可再生能源开发,退出核能,有利于环境的交通政策等。

大部分发达国家都适时地制定了符合本国国情的能源利用和CO2减排战略。中国也要制定和实施C02减排和能源合理利用的可持续发展战略。我国应该在发展经济的同时,努力减少温室气体排放,这既符合国家利益,又能保护全球环境。因此我国必须处理好经济高速增长与单位能耗下降的关系,制定可持续发展的能源战略;必须节约能源,降低消耗,建立低能耗、低排放的国民经济体系;总能源消耗有所上升与单位产值、单位能耗的CO2的排放下降的关系。

制定相关法律法规

发达国家在能源利用和C02减排方面严格执法和及时立法的经验,值得我国学习、借鉴。我国已经在于1989年通过《环境保护法》,1994年颁布施行《资源税暂行条例》,1996年通过《煤炭法》,1997年通过《节约能源法》等,对节约能源、合理利用能源和包括削减CO2排放在内的环境保护做了法律规定。国家政府部门也相继出台了一些配套法规,同时要注意根据环境保护、生态建设以及经济发展的要求,以节约能源,减少C02排放为切入点,加快各项相关法律的立法步伐,继续建立健全法律法规体系,制定实施细则,及时修订现行法律。

为了实现能源合理利用和C02减排,各国都加紧在原有的法律框架内修改法律或立法。德国联邦议院2000年2月25日通过了《再生能源法》,以促进太阳能、风能、水能、生物能和地热能的进一步开发,并通过对再生能源使用给予免税方式,提高再生能源的竞争力。

日本在1998年10月颁布了《防止全球变暖措施促进法》。这项法律目的在于和全球变暖作斗争,这是世界上第一部此类法规。修改了《合理利用能源法(能效法)》,修改后的能效法采取了提高能效的措施,通过修改《合理利用能源法》让能源效率得到大幅度提高。

调整化学行业能源结构

现在,世界上大部分国家能源消费的主体是化石燃料。化石燃料中主要的燃烧成分是碳,在燃烧过程中大部分碳会转化成CO2。因此,减少化石燃料的使用,以可再生能源(如太阳能、风能和生物燃料)和核能,以天然气、石油等低碳化石燃料来代替煤等高碳燃料,这样可以减少向大气中排放C02。欧盟一些国家的工业领域以能源与环境控制署的项目支持为基础,在化工行业征收能源税,促使这些化工企业调整能源结构,节约使用能源,积极研究开发新能源和替代能源。从长远的角度看,风能、太阳能和生物能是化石能源的未来替代能量资源。

加快CDM项目的申请实施

化工行业提出到2010年万元工业增加值能耗,比2005年下降15%~20%的节能减排目标。对于“三高”的化工行业,节能减排是中国发展的必由之路,这已经成为行业上下的共识。化工行业积极的申请引进CDM项目,可以在比较短的时间内吸引先进的节能减排技术手段和大量外资,非常值得人们关注。

CDM项目主要用于HFC-23的减排上。HFC-23是制冷剂氟利昂生产过程中产生的副产品,它的温室效应潜能值是CO2的11700倍,但其减排技术要求相对简单,通过高温焚烧,就可以将HFC-23分解为C02、HF和HCl,大大降低温室气体的排放。虽然前期设备投资略高,但总投资收益还是很高的。发达国家也能大大减少碳减排的成本,他们在国内减排1tCO2当量的温室气体所需成本高达100美元,而通过CDM机制在中国减排1tCO2当量的温室气体所需成本最多10美元。因此,对于我国那些具有温室气体减排资源的化工企业,存在很大的机遇。

随着CDM机制在我国的不断发展,我国化工企业要高度重视两个问题。

第一,在中国,因为参与CDM机制的化工企业数量越来越多,现在CDM基本上是买方市场。目前,外国买家出的每吨CO2当量价格已经比以前下降了很多。因此,我国各级主管部门和化工企业,应该用长远的眼光看问题,不能把宝贵的温室气体减排资源用很低的价格全部出售给外国买家。因为在排放总量的硬性约束下,中国的减排压力会越来越大。到那时,我们可能要付出更大的代价来重新获得这些温室气体减排资源。