濱江典型化工園區(qū)碳減排路徑研究

摘要：產(chǎn)業(yè)園區(qū)是我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎，具有結(jié)構(gòu)偏重、資源消耗大、碳和污染物排放高的特點(diǎn)，濱江化工園區(qū)尤為突出，既是事關(guān)我國能否實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主戰(zhàn)場，又是“共抓大保護(hù)，不搞大開發(fā)”的著力點(diǎn)。本文以濱江典型化工園區(qū)為例，核算碳排放量，然后提出碳減排路徑，為其他產(chǎn)業(yè)園區(qū)碳減排決策提供參考。

關(guān)鍵詞：濱江；化工園區(qū)；碳排放量；核算；碳減排

中圖分類號(hào)：F424；X322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2023）07-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.07.046

Research on Carbon Emission Reduction Paths of Typical Chemical Parks near Riverside

XIE Fei， WANG Xianghua， LI Bing

（Jiangsu Academy of Environmental Industry and Technology Corp.， Nanjing 210000， China）

Abstract： Industrial parks are the engine of regional economic development in China， characterized by a heavy structure， high resource consumption， and high carbon and pollutant emissions， the chemical parks near riverside are particularly prominent， as they are not only the main battlefield related to whether China can achieve the dual carbon goal， but also the focus to step up conservation of the Yangtze River and stop its over development. Taking a typical chemical park near riverside as an example， this paper calculates carbon emissions and proposes carbon reduction paths， providing reference for carbon reduction decisions in other industrial parks.

Keywords： riverside; chemical park; carbon emissions; accounting; carbon reduction

工業(yè)革命以來，工業(yè)生產(chǎn)力快速提高，將人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶入快速道，極大地滿足人類的物質(zhì)需求和精神需求，但伴隨而來的全球氣候變暖、極端天氣等事件頻發(fā)，對(duì)人類社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的影響已日益凸顯，究其原因就是人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)革命以來，有超過1.5萬億t的CO2排入大氣。應(yīng)對(duì)氣候變化，構(gòu)建人類命運(yùn)共同體已成為全人類的使命。2020年，我國莊嚴(yán)宣告，2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。這一莊嚴(yán)宣告既表達(dá)我國對(duì)世界人民的承諾和勇于擔(dān)當(dāng)精神，也吹響了我國經(jīng)濟(jì)向綠色低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展的號(hào)角。我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎集中在產(chǎn)業(yè)園區(qū)，產(chǎn)業(yè)園區(qū)具有結(jié)構(gòu)偏重、資源消耗大、碳和污染物排放高的特點(diǎn)[1-2]。產(chǎn)業(yè)園區(qū)就是我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的重要環(huán)節(jié)，當(dāng)前必須有條不紊地推進(jìn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)減碳、零碳和負(fù)碳發(fā)展。本研究結(jié)合具體案例，核算濱江典型化工園區(qū)的碳排放量，并提出碳減排路徑，以期為其他產(chǎn)業(yè)園區(qū)碳減排提供借鑒。

1 研究區(qū)概況

太倉港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的化工園區(qū)位于太倉市東北部，東瀕長江，處于接軌上海市的最前沿和長江三角洲經(jīng)濟(jì)圈的中心位置，面積約為9.2 km2，其榮獲“中國石油和化學(xué)工業(yè)最具投資價(jià)值園區(qū)”的榮譽(yù)稱號(hào)，地理位置如圖1所示。園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位以潤滑油、日用化學(xué)品、專用化學(xué)品及化學(xué)合成材料為主，企業(yè)類型有化工、醫(yī)藥制造、危險(xiǎn)化學(xué)品倉儲(chǔ)、火電、橡膠和塑料制品、金屬制品、建材、機(jī)械制造等。園區(qū)供熱、廢水處理、固廢處置等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善。

圖1 化工園區(qū)的地理位置

2 碳排放量核算

2.1 核算范圍的界定

一是能源消費(fèi)的碳排放，涉及園區(qū)熱電廠煤炭、工業(yè)爐窯油氣等燃料燃燒排放，工業(yè)企業(yè)電能與熱能消費(fèi)排放，排放氣體主要是CO2。二是工業(yè)生產(chǎn)過程的碳排放。經(jīng)調(diào)查，園區(qū)存在氟化工行業(yè)，園區(qū)沒有硝酸生產(chǎn)企業(yè)，使用的原輔料硝酸為成品酸，因此工業(yè)生產(chǎn)過程僅考慮氫氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）排放。三是固體廢物及廢水處理的碳排放。園區(qū)配套建設(shè)有危險(xiǎn)廢物焚燒處置、綜合利用及污水處理等基礎(chǔ)設(shè)施，涉及CO2和甲烷排放。

2.2 核算方法

園區(qū)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境部門對(duì)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，主要包括煤炭、油氣使用量，電能、熱能的輸入和輸出量，企業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。熱電廠煤炭燃燒排放因子、電力排放因子采用《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南 發(fā)電設(shè)施》的缺省值，熱能排放因子選用0.11 t CO2/GJ[3]。企業(yè)生產(chǎn)過程的碳排放核算采用《中國化工生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》《氟化工企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》《機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》《工業(yè)其他行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》。

2.3 核算結(jié)果

據(jù)統(tǒng)計(jì)，園區(qū)碳排放量大的企業(yè)主要分布于電力行業(yè)、化工行業(yè)。其中，碳排放量超過50萬t的企業(yè)有3家，碳排放量10萬～50萬t的企業(yè)有1家，碳排放量1萬～10萬t的企業(yè)有26家，碳排放量超過1萬t的企業(yè)占比達(dá)到33.3%。園區(qū)碳排放量最大的行業(yè)為電力行業(yè)，其約占整個(gè)園區(qū)的92%，其次占比較大的行業(yè)為化工行業(yè)，占比約為6.6%，廢棄物處理、機(jī)械行業(yè)與其他行業(yè)占比均小于2%。園區(qū)碳排放量核算結(jié)果如表1所示。化工行業(yè)碳排放量為1 543 585.84 t，其中氟化工為933 291.44 t，其他為610 294.40 t。

3 碳減排路徑

總體來說，要優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高綠電消費(fèi)比重；加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，優(yōu)化園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；推進(jìn)園區(qū)工業(yè)企業(yè)降碳，提高綜合利用效率；增加生態(tài)碳匯，加強(qiáng)低碳基礎(chǔ)能力建設(shè)。

3.1 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高綠電消費(fèi)比重

3.1.1 優(yōu)化能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

據(jù)調(diào)查，園區(qū)能源結(jié)構(gòu)由煤炭、天然氣、輕質(zhì)柴油、生物質(zhì)及電組成，其中煤炭用于火力發(fā)電及集中供熱設(shè)施。因此，采用清潔能源，降低石化燃料使用量，擴(kuò)大綠電使用范圍成為園區(qū)未來減碳的主要方向[4-5]。作為園區(qū)碳排放大戶，發(fā)電企業(yè)和集中供熱企業(yè)可以通過煙氣余熱利用、汽輪機(jī)通流改造、發(fā)電機(jī)配套改造、冷端優(yōu)化改造、循環(huán)水泵電機(jī)雙速改造、空氣預(yù)熱器改造、鍋爐受熱面升級(jí)、引增合一風(fēng)機(jī)改造、加裝低溫省煤器等節(jié)能改造項(xiàng)目來提高能源利用效率，并可以逐步進(jìn)行機(jī)組改造，最終采用天然氣替代煤炭。園區(qū)鼓勵(lì)實(shí)施分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，利用屋頂開展分布式光伏發(fā)電，充分利用太陽能資源。同時(shí)，園區(qū)可以引進(jìn)氫能裝備制造，探索氫能利用和高效儲(chǔ)能[6-7]，使能源結(jié)構(gòu)向低碳和零碳轉(zhuǎn)型。

3.1.2 優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

一是穩(wěn)步提高天然氣供應(yīng)能力和消費(fèi)比重。進(jìn)一步完善天然氣管網(wǎng)，推進(jìn)天然氣儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)，提高儲(chǔ)氣規(guī)模和應(yīng)急調(diào)峰能力，滿足天然氣用戶增長需求[8]。二是提升綠電消納水平。大力提高綠電在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重，通過優(yōu)惠政策或優(yōu)惠電價(jià)的方式鼓勵(lì)利用綠電[9]。積極開展電力供給側(cè)改革，擴(kuò)大終端環(huán)節(jié)新能源對(duì)化石能源的替代，優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高配電網(wǎng)絡(luò)智能化水平和用戶需求側(cè)管理水平，積極采用移峰、錯(cuò)峰等措施，提高電網(wǎng)供電效率[10]。

3.2 加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，優(yōu)化園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

大力開展宣傳教育，將節(jié)能減排降碳納入重大主題宣傳活動(dòng)，采取電視、網(wǎng)絡(luò)、報(bào)刊、廣播、廣告等方式進(jìn)行宣傳，提高宣傳的覆蓋面，調(diào)動(dòng)企業(yè)、公眾參與節(jié)能減排的積極性，提高企業(yè)、公眾的能源憂患意識(shí)和節(jié)約意識(shí)。通過園區(qū)企業(yè)識(shí)別，淘汰高能耗、高污染項(xiàng)目，按照“橫向耦合、縱向延伸、循環(huán)鏈接”的原則，圍繞園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位，整合企業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)原料投入及廢物排放的減量化、再利用和資源化[11]。一是嚴(yán)格落實(shí)環(huán)境準(zhǔn)入。提高企業(yè)入?yún)^(qū)門檻，嚴(yán)格控制高污染、高耗能、高排放企業(yè)入駐，優(yōu)先引進(jìn)單位面積土地產(chǎn)出高、資源利用效率高、污染物排放強(qiáng)度低的項(xiàng)目。二是鼓勵(lì)低碳研發(fā)。發(fā)揮園區(qū)創(chuàng)新發(fā)展的引領(lǐng)能力，鼓勵(lì)孵化培育碳捕集、利用、封存等技術(shù)，提升園區(qū)項(xiàng)目和產(chǎn)品的低碳含金量和市場競爭力，積極推進(jìn)相關(guān)項(xiàng)目試點(diǎn)商業(yè)化運(yùn)營，起到示范效應(yīng)。

3.3 推進(jìn)園區(qū)工業(yè)企業(yè)降碳，提高綜合利用效率

3.3.1 強(qiáng)化節(jié)能減排管理

園區(qū)推廣實(shí)施電機(jī)能效提升工程[12-14]，加強(qiáng)電機(jī)專項(xiàng)監(jiān)察，結(jié)合污染物減排“一企一檔”方案，補(bǔ)充能源消費(fèi)調(diào)查及數(shù)據(jù)集成，對(duì)不符合國家能耗標(biāo)準(zhǔn)的高耗能落后機(jī)電設(shè)備（產(chǎn)品）實(shí)施淘汰，鼓勵(lì)企業(yè)選用高效電機(jī)替換落后電機(jī)。推動(dòng)變壓器、工業(yè)鍋爐、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等主要耗能設(shè)備及時(shí)更換，淘汰落后設(shè)備，使用高效節(jié)能產(chǎn)品。引導(dǎo)企業(yè)采用變頻調(diào)速、變極調(diào)速、相控調(diào)壓及先進(jìn)適用的匹配技術(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，同時(shí)實(shí)施廠房建筑節(jié)能推廣。

3.3.2 推廣碳捕集與碳利用技術(shù)

園區(qū)可以根據(jù)企業(yè)工藝及產(chǎn)品特點(diǎn)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)可行的碳捕集、碳利用技術(shù)，充分挖掘降碳潛力[15]。目前，園區(qū)一家酒精生產(chǎn)企業(yè)通過收集廠區(qū)廢水處理站產(chǎn)生的甲烷進(jìn)行蒸汽發(fā)電，每天可產(chǎn)生4.5萬kW·h電，每天可節(jié)省80 t標(biāo)準(zhǔn)煤，另外，該企業(yè)捕集酒精生產(chǎn)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2，生產(chǎn)出液態(tài)CO2工業(yè)產(chǎn)品及干冰，每年可捕集CO2 3萬t。因此，園區(qū)要樹立標(biāo)桿企業(yè)，以點(diǎn)帶面，引導(dǎo)企業(yè)充分挖掘自身潛力。

3.3.3 大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)

園區(qū)通過挖掘企業(yè)之間、產(chǎn)業(yè)之間的物質(zhì)交換、服務(wù)共享等信息，進(jìn)一步拓展產(chǎn)業(yè)共生體系，不斷完善循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)，鼓勵(lì)企業(yè)自主進(jìn)行循環(huán)化改造[16]，實(shí)施強(qiáng)制性和自愿性清潔生產(chǎn)雙輪驅(qū)動(dòng)，推進(jìn)無廢企業(yè)和無廢園區(qū)建設(shè)。目前，園區(qū)建設(shè)有廢鹽酸綜合利用設(shè)施，利用區(qū)內(nèi)含氟企業(yè)廢鹽酸，生產(chǎn)二水氯化鈣；利用熱電廠脫硫石膏、粉煤灰等生產(chǎn)石膏板、建材；利用酒精生產(chǎn)企業(yè)的酒糟生產(chǎn)有機(jī)肥。

3.3.4 推進(jìn)企業(yè)綠色供應(yīng)鏈建設(shè)

園區(qū)要推動(dòng)企業(yè)綠色供應(yīng)鏈建設(shè)，引導(dǎo)行業(yè)龍頭企業(yè)打造綠色供應(yīng)鏈，鼓勵(lì)龍頭企業(yè)對(duì)上游企業(yè)提出低碳要求，同時(shí)對(duì)下游企業(yè)展示自身的減碳成效[17]。園區(qū)給予這些企業(yè)稅收、綠色金融、環(huán)境執(zhí)法監(jiān)督和重污染天氣應(yīng)急豁免等支持，讓企業(yè)可以從環(huán)境保護(hù)中受益，調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性。

3.4 增加生態(tài)碳匯，加強(qiáng)低碳基礎(chǔ)能力建設(shè)

園區(qū)要積極推進(jìn)區(qū)內(nèi)規(guī)劃公園等綠地生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，不斷增加綠化面積和蓄積量，強(qiáng)化生態(tài)固碳能力，提升生態(tài)碳匯增量，減輕溫室氣體排放的影響。目前，園區(qū)開展人工濕地尾水處理工程，最大限度減輕地表水的污染負(fù)荷，提高碳匯能力。園區(qū)管理委員會(huì)應(yīng)發(fā)揮主體責(zé)任，將溫室氣體排放基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)逐步納入統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系。園區(qū)要建立涵蓋能源活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)過程的溫室氣體排放統(tǒng)計(jì)體系，做好溫室氣體排放量核算，制定碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案，并編制年度報(bào)告。

4 結(jié)語

經(jīng)調(diào)查，該濱江典型化工園區(qū)的能源生產(chǎn)及利用碳排放占比最大，其次為化工行業(yè)，年碳排放總量為23 480 774.20 t。為了實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)，園區(qū)應(yīng)持續(xù)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高綠電消費(fèi)比重；加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；推進(jìn)工業(yè)企業(yè)降碳，提高綜合利用效率；增加生態(tài)碳匯，加強(qiáng)低碳基礎(chǔ)能力建設(shè)。

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