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綜合資訊

中國造船業自身碳減排路在何方?

發布日期: 2021-03-20 來源:記者 李琴 中國船舶報 訪問量:




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與造船業相關的碳減排,大家現在討論最多的是船舶的碳減排。其實,除了船舶的碳減排,造船業自身的碳減排更與造船業息息相關。在我國未來長達多年的能源轉型過程中,在巨大的碳減排壓力下,在國家可能出臺更為嚴厲的減排法規的情況下,中國造船業自身的碳減排任務有多重、可能付出的成本有多高、可以進一步采取哪些更有效的措施?需要業界共同關注。


碳達峰和碳中和無疑是當前我國最熱門的社會經濟話題。據了解,我國的《碳排放權交易管理辦法(試行)》已于2月1日開始施行,而備受關注的全國碳排放權交易市場架構也已浮出水面,6月底前上線的全國碳排放權交易市場已明確將交易中心設在上海,碳配額登記系統設在武漢。這表明為實現2030年碳達峰、2060年碳中和目標,推動社會經濟快速進入低碳轉型軌道,我國正在并即將出臺一系列全國性的嚴格碳減排政策與措施,這對包括造船業在內的工業耗能大戶來說,意味著嚴格實施碳減排已迫在眉睫。


然而,目前來看,造船業對自身如何進行碳減排以及如何實現碳達峰與碳中和,不論是從認識上還是從行動上,幾乎都還處于“蒙昧”狀態。在我國未來長達多年的能源轉型過程中,在巨大的碳減排壓力下,在國家可能出臺更為嚴厲的減排法規的情況下,中國造船業自身的碳減排任務有多重、可能付出的成本有多大、可以進一步采取哪些更有效的措施,目前均還沒有太明確的答案。中國造船業自身碳減排路徑如何設立,如何在我國碳減排大業中扮演負責任主體的角色,需要業界共同關注。



造船業碳減排會有多大壓力



工業企業是全球碳排放的主要來源之一,其碳排放量僅次于火力發電,占比約 25%,而高能耗行業是其中的“大頭”。按照傳統分類標準,六大高耗能行業包括化學原料及化學制品制造業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉及壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業、石油加工煉焦及核燃料加工業、電力熱力的生產和供應業,造船業并不在其中。然而,造船業絕對可以稱得上用能大戶,一家大型造船企業每年用電量約為2億度,約合8萬噸標準煤,費用超億元,僅一臺空壓機每小時就耗電約1800度,每天需要約20臺空壓機運轉。一年8萬噸標準煤的耗能量,即使相比六大高耗能行業的企業也毫不“遜色”。


全國政協委員、中國船舶集團有限公司旗下江南造船(集團)有限責任公司科技委主任胡可一在接受本報記者采訪時表示,造船業的用能主要是用電,電來自當地的電網,船企用電不直接產生碳,電網的電產生的碳量取決于電廠生產電的來源與方式——是燒煤發電,是生物燃料發電,還是風電等。目前,船企直接的碳排放主要包括以下幾種情況,首先,船舶建造過程中的切割等火工作業需要一些工業氣體,以前的大量氧氣乙炔切割,目前的天然氣和丙烷等工業用氣的應用,都會產生碳排放,而且這些氣體在作業和輸送過程中的泄漏(逃逸)也是溫室氣體排放。其次,船舶上有不少采用燃油作為主燃料的機械和動力設備,這些設備在碼頭試驗過程中會使用燃油,從而產生碳排放。此外,一些特殊材料的作業過程會產生碳排放,比如液化氣船上使用的絕緣材料發泡劑在作業過程中會有揮發,涂料作業中油漆的揮發性有機物(VOCs)排放等。“從這一角度來看,相對于煤電、石化、鋼鐵和水泥等高碳排放行業,造船業并非碳排放大戶。”胡可一說。


然而,根據我國2016年實施的《工業企業溫室氣體排放核算和報告通則》,對工業企業的碳排放統計考慮了直接和間接排放兩種方式,間接碳排放量取決于電力消費量與電力排放因子等數值。交通運輸部水運科學研究院副總工程師彭傳圣在接受本報記者采訪時表示,如果對工業企業只考慮直接排放,造船業生產運營的碳減排壓力不大,只要盡量使用電氣設備,減少燃油使用,在一些特殊作業中采用一些減排手段就可以。但他認為,對工業企業只計算直接碳排放,恐怕我國2030年碳達峰、2060年碳中和的目標很難實現。要順利實現該目標,只有既計算直接碳排放又計算間接碳排放,讓各種用能較大行業包括電能用量較大行業均承受減排壓力


實現碳達峰和碳中和,對于很多發達國家來說是一個技術、經濟發展的自然過程,而對我國來說,是為應對全球氣候變化自我加壓、主動作為的行為,因此,我國每年碳排放下降的速度要快得多,減排的力度要大得多,政策措施也需要更加有力。據了解,2021年,工業和信息化部將會同相關部門研究制定工業低碳行動和綠色制造工程。有業內人士認為,如果實施對工業企業將直接和間接碳排放均納入考核范圍等類似的嚴格措施,造船業將面臨減排成本與減排技術上的雙重壓力


胡可一表示,造船業的碳排放和船企的能耗密切相關,因此,造船業碳減排的壓力大小主要取決于碳排放分解指標的設定。他說:“如何給船企設定一個科學合理的碳排放分解指標(或碳排放配額)是一個比較大的挑戰。指標是否要和產能掛鉤?如何掛鉤?還是用一些粗放型的指標來考核,比如把每修正總噸綜合能耗換算成碳,這些都是值得思考的問題。”



造船業碳減排需付多高成本



今年2月,上海市生態環境局印發《上海市納入碳排放配額管理單位名單(2020版)》 及《上海市2020年碳排放配額分配方案》,共314家單位被納入管理名單,其中包括多家船企,如振華重工、上海船廠、江南長興造船、中船海洋動力、華潤大東、中遠海運重工、中船三井等。被納入名單的企業將根據本企業的碳排放配額,控制自身碳排放總量,并履行碳排放控制、監測、報告和配額清繳責任。業內人士表示,在我國提出碳達峰與碳中和目標后,將有越來越多包括船企在內的工業企業被納入碳排放配額管理體系和碳交易體系,碳排放監管以及碳交易市場監管也會越來越規范和嚴格,碳排放超過配額的船企將支付配額之外的碳排放費用。


2011年,北京、天津、上海、重慶、廣東、湖北、深圳等7個省市開展碳交易試點,從2013年正式開始碳交易。彭傳圣介紹說,目前在這7個省市的碳排放交易試點中,只有石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、電力和航空等8個工業行業中年能耗超1萬噸標準煤的企業被納入。


未來如果要嚴格實施碳排放控制,將造船業也納入碳交易體系,那么船企需為配額外的碳排放買單。有數據顯示,全國碳交易市場建立之初的碳交易價格約為49元/噸,到2030年有望達到93元/噸,本世紀中葉將超過167元/噸。而如果國家將工業企業的間接碳排放計算在內,并出臺對間接碳排放量進行考核的硬性指標,那么,對于船企來說,這將是一個無法被忽視的成本——即使間接碳排放的計量與計價可能會與直接碳排放有所不同。


與此同時,目前以火力發電為主要方式的電力生產未來的低碳化,將帶來電力成本上升,這一成本必然體現在船企的能源成本中,而且由于用電來源不一,灰電、藍電、綠電的構成不同,各大船廠的能源成本變化將存在較大差異。電力生產的低碳化主要包括以下方面:一是從再生能源如太陽能、風能、水能、生物質能轉化為電;二是發展智能電網與儲能技術;三是發展碳捕獲與封存技術。這些變革均需較大投入,進而提高電力生產成本以及船企的用能成本。


此外,船企為減少能源使用,還將投入更多資金開展節能工程,如一家大型船企的空壓機余熱回收管理項目總投資就超過3000萬元。而為減少碳排放,船企還需購置新能源車、拖船以及其他設施設備,這也需要資金投入。


碳減排必然會增加船企的造船成本是毋庸置疑的,不過碳減排是全球性行動,我國造船業的主要對手韓國、日本造船業也面臨這一問題。韓國和日本提出的碳中和目標時限為2050年,比我國還早10年,因此,這兩國的造船業也承擔著巨大的碳減排壓力并將為之投入資金。胡可一表示:“目前,日韓船企也都在積極推進減排,而且他們為減少造船生產中的直接碳排放所采取的措施和中國船企是類似的,因此,碳減排可能降低中國造船業國際競爭力的說法是不成立的。”



造船業自身能做些什么



船企無法決定當地電網里電的組成,但自身也可采取一些措施來減少碳排放。工業企業的低碳化發展無非采用以下手段:提高工業能效并加速電氣化進程來減少能源相關的碳排放;創新低碳工藝減少過程碳排放;通過應用工業碳捕獲與封存技術實現凈零排放;發展循環經濟,提升原材料回收利用率,縮短工業工藝流程等。船企也是如此。


“節能是船企永恒的主題,也是船企碳減排最重要的措施。”胡可一表示。


船企不僅是耗能大戶,而且由于耗能品種多、用能點分散而管理困難,因此,船企節能必須多種措施并行。如全面推廣天然氣和乙烷等乙炔替代品應用、空壓機節能及余熱利用、氧氣供應節能、提高焊接效率、減少氣體在作業過程和輸送過程中的泄漏(逃逸)、加強能源計量避免浪費、改變能源使用粗放模式等。


通過科技創新減少單位產品作業能耗,是船企實現節能最根本的措施。全國政協委員,原中國船舶工業集團有限公司黨組書記、董事長董強在接受本報記者采訪時表示,船企要強化科技創新,依靠技術進步,結合企業數字化轉型,加大企業節能減碳的技術改造力度,推動船企有效降低碳排放。


此外,彭傳圣還提出,船企可利用天然的地理優勢發展光伏發電和風力發電等為自身供能來減少碳排放


我國要實現碳達峰、碳中和目標,“十四五”是關鍵階段,生態環境部相關負責人已經表示,當前我國距離實現碳達峰目標不足10年,從碳達峰到碳中和也僅有30年,因此,“十四五”碳減排必須邁出堅實步伐。要將有力度的碳強度下降約束性指標納入“十四五”規劃綱要,分解到地方并加以落實。這對于船企來說,無疑是吹響了碳減排戰役的沖鋒號。


董強表示,造船業應對碳減排和實現碳達峰高度重視,主動作為、積極行動,并明確將其作為行業發展戰略目標之一。造船業需要全面精細統計碳排放水平狀況,精算行業碳達峰和實現碳中和的時間;圍繞實現碳中和目標,研究制定實施規劃,明確技術路線圖、進度時間表;將碳減排、碳中和納入“十四五”發展規劃中,明確階段性任務目標并進行相關考核。


低碳時代

為船企帶來

挑戰與機遇


中國作為制造大國和碳排放大國,提出2030年碳達峰、2060年碳中和的目標需要巨大的勇氣和決心。不僅因為目標很高、任務很重,而且意味著經濟發展模式、經濟結構等均將發生大的變化。對于國家是這樣,對于造船業來說,也是如此。


造船業是高能耗產業,要轉入低碳發展軌道,絕非易事。付出更高的成本、投入更多的資金是一方面,改變粗放式發展模式、提升能源利用效率是更重要的另一方面。


對于低碳化發展會給造船業帶來成本增加的問題,分為直接成本和間接成本兩部分。除了電力低碳化、興建節能工程、被納入碳排放交易體系等能源方面帶來的直接成本提升,還有與造船業息息相關的鋼鐵制造業等行業的低碳化帶來的間接成本提升。煉鋼需要高溫高能耗,碳排放超標嚴重且去碳化較為困難,碳達峰及碳中和的相關調控措施,勢必推動鋼鐵制造業行業集中度進一步提高以及產能的降低,再加上鋼鐵制造去碳化帶來鋼材生產成本的提高,造船業的造船成本也將因此再度增加。對于這種工業低碳化可能帶來的間接成本增加,需要造船業加以關注與研究。


低碳化發展使我國造船業改變粗放式能源利用模式及粗放式發展模式變得更加迫切。這種粗放式能源利用管理及粗放式發展模式問題由來已久,現在依然存在。目前來看,我國船企能源利用效率相比先進國家船企依然存在差距,如加工1噸鋼材的耗電量就明顯高于日本和韓國船企。碳達峰、碳中和目標的提出,為我國造船業改變這一局面提供了契機,更帶來了挑戰。


當然,低碳化發展還將創造新的低碳經濟,其中風電、生物燃料等低碳能源產業的興起帶來的裝備需求,將為造船業創造新的市場和新的經濟增長點。船企應在主動開展自身碳減排的同時,積極研究低碳經濟,布局低碳市場,從而在低碳時代獲得新的更好的發展。(李琴)



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