能源消耗产生的二氧化碳排放量可分为几个阶段?
碳排放管理师是指从事企事业单位的二氧化碳等温室气体排放监测、统计核算、核查、交易、咨询等工作专业技术人员。建立核算工作组,确定核算边界,确认排放源、气体种类、识别流入流出边界的碳源流及其类别、收集和获取活动水平数据、选择和获取排放因子数据、计算排放量、编制核算报告、报送核算数据和资料,包括核查安排、建立核查技术工作组、文件评审、建立现场核查组、实施现场核查、出具《核查结论》、告知核查结果、保存核查记录等。
碳达峰碳中和是推动高质量发展的内在要求
中央财经委员会第九次会议指出,我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。这是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。这是系统分析我国工业化发展迈上新台阶、经济发展进入新阶段和生态文明建设进入新时期作出的科学决策和战略选择。
40多年来,我国碳排放经历了低速、快速和减速三个阶段,进入碳达峰前减量降速时期。改革开放以来,我国国内生产总值(GDP)由1978年的3678.7亿元快速增加到2020年的1015986.2亿元;人均国内生产总值(人均GDP)由385元增加到72000元;一次能源生产总量由6.28亿吨标准煤增加到40.8亿吨标准煤;能源消费总量由5.17亿吨标准煤增加到49.8亿吨标准煤;煤炭消费量由6.8亿吨增加到40亿吨左右;粗钢产量由3178万吨增加到10.65亿吨左右;水泥产量由6524万吨增加到23.95亿吨左右。能源消费需求快速增加,矿产资源开发规模快速扩张,资源制约、生态环境变化的压力越来越大,特别是国际上最为关注的碳排放指标大幅增加。其中,能源消费大幅增长是碳排放指标增加的主要原因。
能源消耗产生的二氧化碳排放量可分为三大阶段
第一个阶段为低速增长阶段,即从1978年至2002年,能源消费总量由5.71亿吨标准煤增加到16.96亿吨标准煤,年均增长4.64%;煤炭消费量由5.8亿吨增加到16.4亿吨,年均增长4.43%;二氧化碳排放量由14.2亿吨增加到30.7亿吨,年均增长3.26%。
第二个阶段为高速增长阶段,即从2002年至2012年,能源消费总量增加到40.2亿吨标准煤,年均增长9.01%;煤炭消费量增加到38.84亿吨,年均增长9.0%;二氧化碳排放量由30.7亿吨增加到79.5亿吨,年均增长11.15%。
第三个阶段即2012年以后进入高质量发展时期,能源消费总量增加到2020年的49.8亿吨标准煤,年均增长3.16%;煤炭消费量增加到39.97亿吨,年均增长0.36%;二氧化碳排放量增速逐渐放缓,年均增速降至2.5%左右。碳排放强度大幅降低,进入碳排放达峰前减量、降速发展阶段。
从我国碳排放结构看,火电行业占43%左右,石油消费占15%左右,天然气消费占5%左右,水泥行业占7%左右,钢铁行业占9%左右,其他行业占21%左右。可以看出,火电、石油、天然气等能源行业碳排放占比超过60%。加快能源消费结构调整、提高可再生能源比重、控制能源消费总量、减少化石能源消费是实现碳达峰碳中和的重要途径。
煤炭企业能耗分析
煤炭企业的用能场景一般包含生产系统、辅助生产系统以及附属生产系统。主要围绕煤炭生产所涉及的煤炭开采、隧道运输、机电设备、通风系统、洗选、地质勘查等一系列工作。
造成煤炭企业能耗大的原因有多种。能耗设备多、作业系统复杂、装机容量大是行业天然属性;不可忽视的一点是:煤矿企业大多沿用传统发展模式,能源管理方式较为粗放,在生产过程中很容易造成能源浪费。在碳中和的目标驱动下,如何通过技术创新,实现节能减排将成为煤炭企业寻求可持续发展的途径。
强化开采与捕集封存两手抓
在桑树勋看来,煤炭行业必须通过创新和技术进步来主动应对环境问题挑战:“煤基温室气体减排与资源化利用,应在三个方面加快技术开发研究。甲烷是煤层气的主要成分,煤矿甲烷减排需要强化煤层气高效开采技术;二氧化碳捕集、利用与封存(以下称“CCUS”)被公认为显著减少燃煤发电、煤化工等碳排放最具可行性的技术,应大力发展和应用;另外,通过煤制油、煤制气等技术进行能源转化,也是低碳化利用途径之一,可解决部分高碳排放问题。”
CCUS,即把生产过程中排放的二氧化碳进行捕获提纯,继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存。如何将二氧化碳封存固定,一直是诸多学者倾力探究的重要研究内容,近年来,国内多家能源企业和科研院所也加大了CCUS的研发力度。但多位业内人士对记者表示,该技术在实现产业化方面还存在困难。
“CCUS亟需解决有效性、安全性和经济性难题。”桑树勋告诉记者,一方面,二氧化碳如何大规模有效捕集、封存,相关技术还不成熟。另一方面,二氧化碳地质封存可能宿体比较多样,如地层、废弃煤矿、海底等,目前最接近商业化的地质封存方式是将二氧化碳注入地下枯竭油气藏中。但这样封存是否会引发地质灾害、一旦集中泄露该如何应对等安全性问题还没有研究清楚。此外,目前运行的CCUS示范工程处理一吨二氧化碳的费用一般在300-800元,这些附加费用对火电厂而言,维持正常运营都难。所以说,降能耗、降成本也是是CCUS技术研发和应用推广的关键所在。