碳中和目标下的中国化工零碳之路
化工行业是中国实现碳中和的关键行业之一,全国化工行业的 碳 排 放占工 业领 域 总排 放 的 20 % 、占全 国二氧化碳 总排 放 的 13%。化工行业也是难减排行业,其能源和原料难以被电气化完 全替代。此外,中国初级化工产品产能较新,也为快速转型带来 一定挑战。在双碳目标下,中国已着力构建碳达峰碳中和“1+N” 政策体系,增强顶层部署,并抓紧明确重点领域、重点行业以及各地的行动方案。
根据《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻 新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,高耗能高排放项目 严格落实产能等量或减量置换,对煤电、石化、煤化工等实行产能 控制,未纳入国家有关领域产业规划的,一律不得新建改扩建炼油项目和新建乙烯项目。目前,中国化工企业在积极推进碳中和进程,例如,中国石化力争在国家目标提前十年实现碳中和,宝丰集 团建设全球单厂规模最大太阳能电解水制氢项目以降低煤化工碳 排放等等。 落基山研究所(RMI)是国内最早开展中国零碳图景研究的机构之一。
早在2019年,落基山研究所与能源转型委员会(ETC)发布 《中国2050:一个全面实现现代化国家的零碳图景》报告,对中 国全经济体实现零碳进行了情景分析,力图为国家长远战略目标 决策提供技术参考。2021年9月,落基山研究所发布《碳中和目标 下的中国钢铁零碳之路》报告,对钢铁行业如何实现零碳转型和 助力碳中和目标,进行了具体路线图的分析和搭建。本报告《碳中和目标下的中国化工零碳之路》同样是落基山研究所针对重工业 零碳转型的系列研究报告之一,将针对化工行业,开展零碳转型路 线图研究。 本文中的化工行业是石化和化学工业行业,包含石油原料产业链和非石油原料产业链,是指利用石油、煤炭等上游原材料进行化学加工的 产业。 “1+N”即中国加速构建碳达峰、碳中和的政策体系,其中,《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》即“1”, 是中央层面推进“双碳”工作的系统谋划和总体部署。《2030年前碳达峰行动方案》是碳达峰阶段的总体部署,“N”则包括能源、工业、交通运输、城乡建设等分领域分行业碳达峰实施方案,以及科技支撑、能源保障、碳汇能力、财政金融价格政策、标准计量体系、督察考核等保障方案。 相比于钢铁和水泥的需求增长放缓,中国化工行业的整体需求随着社会经济水平的提升,需更长的时间达到需求峰值。与控制需求相比,生产技术路径的转型更为重要。
本报告的研究聚焦化工行业的零碳生产情景。本报告中,零碳生产即在化工产品的生 产过程中达到二氧化碳的净零排放(可利用CCS等末端处理技术),最终产品为零碳化工产品。在此基础上,化工行业应优化原料来源,促进生产过程和原料的零碳,与上下游行业共同努力实现全生命周期净零排放。低碳生产是零碳生产的过渡路径, 即大幅度降低生产过程中的碳排放。化工行业需要充分利用多 样的碳减排手段,从能源和原料角度,降低甚至消除生产过程中 的碳排放,促进化工行业的碳达峰和碳中和。 我们的分析表明,在碳中和目标下,中国三大化工产品合成氨、 甲醇和乙烯的需求除了受传统用途驱动外,还将受新型需求点影响。此外,产品结构、原料结构、能耗结构和生产工艺也将发生巨大变化。由于供需关系、技术发展速度、成本构成等因素的不确定性,相比深入地研究和确定脱碳时间表,本研究更聚焦于在假设时间框架下中国化工行业的零碳转型趋势、短中长期安排和技术经济路线图,以期为政策制定、市场方向等提供参考。