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清华大学陈吕军:零碳园区打造如何“爬坡上坎”?

发布时间:2023-03-09 15:49:15   来源:中国环境    
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工业园区是经济发展的重要引擎,同时也是资源能源消耗、工业污染排放的大户。让工业园区卸下“高能耗”的包袱,搭上“双碳”的快车,打造零碳园区是工业园区实现绿色低碳发展的重要抓手,也是我国落实“双碳”目标的必经之路。

建设零碳园区为何必要,目前还面临哪些挑战?如何推动工业园区实现深度碳减排?中国环境报记者为此专访了清华大学生态文明研究中心常务副主任陈吕军教授。

清华大学陈吕军:零碳园区打造如何“爬坡上坎”?

陈吕军,现任清华大学生态文明研究中心常务副主任,清华大学循环经济研究院副院长,环境学院中国工业园区绿色发展研究中心主任。

打造零碳园区,为何收效巨大?

“工业是我国碳排放的重要领域,而园区则是我国工业发展的重要载体,在我国经济发展中占据着重要地位。零碳园区的建设,给园区招商引资带来巨大的空间和效益,并对我国在2030年之前顺利实现碳达峰至关重要。”陈吕军说。

什么样的园区可以成为零碳园区?据了解,零碳园区是通过推动系统效率提升和循环经济、可再生能源替代,以及氢能、碳捕捉利用和封存等低碳科技的一体化规划与建设,借助园区内工业共生网络,实现净零排放的园区。

研究显示,全国2543家国家级和省级工业园区贡献了50%以上的工业产出,二氧化碳排放量占全国的31%。工业园区已成为工业污染防治和中国温室气体减排的主战场,绿色化、低碳化、循环化、生态化、数字化发展是其必由之路。工业园区降碳减排责任大、压力也大。

 “以前在推进节能减排和绿色发展方面,一些地方更多关注企业和产品本身,而对作为生产企业集群——园区的绿色发展和建设则关注不足。”陈吕军向记者介绍,在持续推动企业绿色发展和产品绿色制造的同时,如何能系统、科学地对企业碳排放和绿色科技发展进行管控和引导,园区扮演着非常重要的角色,其职责不可替代。

党中央、国务院高度重视园区的绿色发展。国家层面加大顶层设计,先后出台多项政策文件,为工业园区绿色低碳循环发展指明了方向,并且积极推动生态工业园区等多个绿色试点示范项目建设。

比如,《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》《工业绿色发展规划(2016-2020 年)》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等重要文件中,均提出了许多与园区生态化绿色发展相关的要求。

再比如,《关于促进国家高新技术产业开发区高质量发展的若干意见 》《关于促进开发区改革和创新发展的若干意见》《国家高新区绿色发展专项行动实施方案》等系列文件,更是针对国家高新区提出了明确的绿色低碳循环发展要求和措施。

自1999年我国开始试点生态工业园区建设,先后实施了国家生态工业示范园区、可持续发展实验区、园区循环化改造、低碳工业园区、园区土地集约利用评价、绿色园区等一系列试点项目,取得了积极的进展。

园区走向“净零”,面临哪些挑战?

“绿色、低碳、循环、环保”的理念贯穿于工业园区的发展全过程中,但零碳对于园区来说并不意味着完全没有碳排放,而是通过碳减排、碳抵消等措施,实现园区内二氧化碳排放无限接近于“零”的过程。可以通过产业结构调整、能源结构优化、节能降碳、碳捕集利用等技术的应用,形成合力来推动工业园区走向零碳。

谈到当前零碳园区建设中面临的挑战,陈吕军坦言,第一个难点在于观念问题。目前很多园区对碳达峰的内涵认识不统一,部分园区存在碳排放总量控制套“紧箍咒”的顾虑,对于治污与减碳措施相互作用、相互影响科学研究不足,减污降碳协同增效所需精细化数据基础薄弱。在污染控制、落实双碳战略、减污降碳协同增效方面还没有形成系统、全局、动态观念。

每个园区情况不一样,要设置科学合理的降碳目标,首先需要科学核算园区碳排放,摸清家底。如何不重不漏、科学性地摸清家底是一个难点。再者说,园区千园千面,如何分类有序,能耗“双控”向碳“双控”转变也是实践中的重大挑战。

“对园区而言,控能控碳哪个优先,如何来控,这又是一个问题。”陈吕军建议,实践中都应该控,但实际上能源控什么、碳控什么,不同地域不同园区差异很大。以流程工业为主的园区,余热余压及化学反应热回收较为普遍,能多碳少,应当以鼓励用能为主。以离散型工业为主的园区,如汽车制造园区,能源消耗和碳排放隐含在大量的零部件供应链上,终端企业能少碳少,应当以控制强度为主。

“80%的工业园区物理边界内兼有集中式能源和环境基础设施,能源基础设施呈现大少小多,当前能源系统和污染治理亟待整体优化。”陈吕军说。

“燃煤机组占比高达87%,且小机组多;50MW以下数量占比高达 62%;基础设施温室气体排放占比平均高达75%。”陈吕军用这样一组数据描述园区基础设施面临的“三高”问题。此外,化工企业及园区污染末端治理的成本已非常高,仅以 2016年为例,我们合作研究的某园区年末端治理成本高达13 亿元,占产值 2.3%,末端治理边际效应锐减。

抢占低碳赛道,园区路在何方?

能源是贯穿于园区各项经济活动的核心要素,打造零碳园区的关键就是推动园区内能源结构优化。其重点可放在生活垃圾、生物质和污泥、余热、风、光、氢等6种能源。“预期碳减排贡献最显著的依次为氢能、风电、光伏,这三种能源到2050年的减排贡献率总计可达73%—81%,尤其氢能是深度减排最有潜力的措施。”陈吕军说。

“需要进一步挖掘垃圾、生物质和污泥、余热这三类非常规能源潜力,通过大力提升此三类能源的回收利用率,并改进焚烧炉技术以提升掺烧比,其带来的碳减排贡献可望进一步增加。”陈吕军向记者介绍,现阶段还应充分利用园区产业集聚优势,将生产过程中的副产品及废物等回收利用,从源头削减资源消耗和碳排放,例如城市生活垃圾、污水处理厂剩余污泥的焚烧产能,以及化学反应余热的再利用等。

在碳管理方面,通过企业自主减排,节能环保等措施,控制碳排放量,将剩余价值的碳汇交易变现,从而为企业带来一定的经济价值。培育扶持碳捕集技术、低碳产品的研发、应用与推广。

“工业园区管理部门还可依托园区能源、原材料、废弃物循环系统,挖掘内部企业之间的碳互补性潜力,推动低碳技术与既有节能减排项目的融合。主动为企业和技术研发单位牵线搭桥,孵化培育适宜的碳捕集、利用、封存技术,提升园区项目和产品的低碳含金量和市场竞争力。”陈吕军说。

“当前,数字经济蓬勃发展,园区在推进数字产业化和产业数字化转型中,要积极关注数字化与绿色化协同发展,用数字技术赋能零碳园区建设,同时通过打造零碳园区来推动数字产业绿色低碳发展。”陈吕军特别强调。

近年来不少地区抢占低碳赛道,开展碳中和园区、零碳园区试点建设,园区生态化发展取得了明显的成效。以国家生态工业示范园的建设为例,比较国家生态工业示范园区验收基准年与规划基准年的经济发展,以及资源能源消耗、污染物排放的总量与强度变化发现,国家生态工业示范园区建设前后其 COD 和二氧化硫的排放总量分别下降25%和51%,排放强度下降52%和69%,以较小的环境负荷对所在地方产生了显著的经济贡献。

对于开展示范试点园区建设,陈吕军建议,主管部门间应深化协作,选择一批绿色发展基础好、产业体系优势足、低碳达峰意愿强、经济实力有保障的园区,从全生命周期温室气体核算、制定碳达峰路径规划等方面开展示范试点,并争取给予专项预算资金支持,在“十四五”期间形成一批在国内可引领、在国际上有影响的碳达峰示范试点园区。

工业园区走向零碳是适应社会发展,提高园区竞争力的必然趋势。“我国工业园区应主动拥抱新时代、新使命、新担当,为实现‘双碳’目标闯出一条绿色道路。”陈吕军说。


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