塑料、
鋼鐵、
水泥等重工業(yè)產品在常規(guī)的社會經濟中需求巨大,且隨著經濟發(fā)展還將持續(xù)增長;另一方面,這些產品又是可再生能源產業(yè)和電動車產業(yè)等
節(jié)能低碳技術行業(yè)的重要原料。因此,深入分析重工業(yè)產業(yè)的凈零
碳排放轉型、明確其所面對的挑戰(zhàn)和可能的解決方案至關重要。國際能源署(IEA)基于其日前發(fā)布的《能源技術展望2020》(Energy Technology Perspectives 2020)報告,撰文分析重工業(yè)產業(yè)凈零碳排放轉型挑戰(zhàn)。CCEEE特對其重點內容進行編譯,以饗讀者。
重工業(yè)產業(yè)既能促進能源系統(tǒng)向凈零碳排放過渡,又會令這一過程更加復雜
化工、鋼鐵和水泥三大重工業(yè)的制成品在我們的日常生活中有著重要的作用。社會繁榮和不斷增長的人口也使得對這些材料的需求成倍增長。21世紀以來,全球對水泥和鋼鐵的需求翻了一番,作為重要的化工產品,塑料的產量也增長了90%以上。這些重工業(yè)產品的生產和使用將隨著世界全球經濟的發(fā)展持續(xù)增長。
除了在當今經濟社會發(fā)展中的關鍵作用,重工業(yè)部門還將為能源部門提供可持續(xù)轉型所需的許多原件。例如,在IEA“可持續(xù)發(fā)展情景”(Sustainable Development Scenario)下,2070年可再生能源發(fā)電技術(例如風力渦輪機)的鋼鐵需求將比基準情景高出近三倍。塑料和水泥也將廣泛應用于各種清潔能源技術和基礎設施中,包括電動汽車、風力渦輪機和太陽能電池板等。
然而,這些重工業(yè)產品的生產會消耗大量的能源:制熱、(
石化工業(yè)以能源作為原料的)原材料供應、維持化學反應(例如鋼鐵行業(yè)的還原劑)和運營機械設備都需要各種各樣的燃料支持。2019年,重工行業(yè)使用了約23億噸標油(toe)的能源,大致相當于美國當年的能源需求總量;其中包括化石燃料(19億toe)、
電力(2.5億toe)以及相對較少的生物能(3000萬toe)和天然熱能(8500萬toe)。
重工業(yè)部門現(xiàn)有的能源結構對于溫室氣體排放有著嚴重的影響。鋼鐵和水泥行業(yè)在能源系統(tǒng)整體的二氧化碳排放總量(包括工業(yè)過程排放)中各占約7%,化工行業(yè)占4%(圖)??傮w而言,重工行業(yè)的碳排放量之和與道路
交通(包括卡車、汽車和兩輪/三輪車)總量相當。這些行業(yè)如果想要為能源系統(tǒng)未來的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻,就必須在產品需求增加的情況下大力
減排。本文基于IEA最近發(fā)布的《能源技術展望2020》報告,對重工業(yè)產業(yè)進行了詳細分析,探討這些行業(yè)的核心挑戰(zhàn)和機遇。
圖:2019年典型重工業(yè)行業(yè)直接CO2排放
來源:IEA,https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/direct-co2-emissions-from-selected-heavy-industry-sectors-2019