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战略 | 稳步有序推进制造业节能减碳转型

日期:2021-09-01    来源:中国发展观察  作者:徐建伟

国际节能环保网

2021
09/01
09:00
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关键词: 节能减碳 能源消耗 节能减排

制造业节能减碳转型是全球绿色低碳发展的必然要求,具有共同的趋势性。同时,制造业节能减碳关系各国工业化演进和产业体系建设,又具有显著的国情差异性。我国制造业节能减碳转型要放在积极应对全球国际竞争格局变化、加快构建“双循环”新发展格局、推动制造强国建设的大背景中推进,做到节能减碳与产业高质量发展和现代产业体系建设相协调,确保制造业在国际上的核心竞争优势地位不动摇,更好地促进产业链供应链稳定性和竞争力提升。

不同制造业行业能耗排放差异明显

制造业是节能减碳的主阵地。由于产业特征和发展阶段有别,不同制造业行业在能源消耗和碳排放上存在显著差异。

(一)规模经济明显的大宗材料产业能源消耗高但呈现持续下降趋势

原材料产业是资源和能源密集型产业。近年来,随着化解过剩和落后产能、超低排放改造、企业兼并重组等工作的深入推进,大型龙头企业和技术领先企业占比进一步提高,带动钢铁、炼化等规模经济明显的原材料行业能源消耗强度大幅下降。如,2018年黑色金属冶炼及压延加工业在制造业中能源消耗强度最高、碳排放量最大,能源消耗量为6.23亿吨标准煤,约占制造业的1/4,按营业收入计算的能源消耗强度为0.93万吨/亿元,约为制造业平均水平的3.33倍。2015年—2018 年,黑色金属冶炼及压延加工业、石油、煤炭及其他燃料加工业能源消耗强度分别从1.02和0.70万吨/亿元,降至0.93和0.60万吨/亿元,在所有制造业行业中降幅最大。以钢铁行业为例,通过调整产品及产能结构、改造技术工艺流程、提高能源使用效率等方式,2020年重点大中型企业吨钢综合能耗由2015年的572千克下降至545千克。

(二)产业组织离散的材料加工产业能源消耗较高且增长较快

相比钢铁、炼化等规模经济明显的产业,一些企业数量多、单体规模小、组织结构离散、集中度低的原材料产业能源消耗偏高的格局并未改善。这在橡胶塑料制品、化学制品、非金属矿物制品等领域表现得较为明显。产品种类复杂、需求多元零散是这类产业的共同特点。如橡胶制品领域,除少数几家产值过百亿的企业外,其余多是产值在10亿元以下的企业。由于大量企业产品低端、同质扩张、竞争力弱,导致环保资金投入有限,设施运行成本偏高,节能减碳技术差距较大。落后的产能、技术和装置成为行业能源消耗居高不下的重要原因。2015—2018年,橡胶和塑料制品业、非金属矿物制品业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业的能源消耗强度分别从0.14、0.60、0.40和0.59万吨/亿元,增至0.19、0.67、0.47和0.71万吨/亿元,增长超过0.05万吨/亿元。

(三)技术复杂度高的装备产业能源消耗处在较低水平且基本稳定

装备产业是资源原材料产业的下游产业,也是资本和技术密集型产业,能源需求少、消耗强度低。一般情况下,装备产业的能源消耗强度只有制造业的1/5左右,在各类产业中处在最低水平。2015— 2018年,仪器仪表制造业、汽车制造业、电气机械及器材制造业的能源消耗强度稳定在0.03—0.04万吨/ 亿元,计算机、通信及其他电子设备制造业、专用设备制造业分别从0.03、0.05万吨/亿元增至0.04、0.06 万吨/亿元,略有提高。虽然从规模体量上来看,装备制造业不是节能减碳的重点领域,但却为其他行业绿色发展提供了技术和装备支撑, 是提高节能减碳能力的核心载体, 也是下一步技术攻坚突破的重点方向。如,国产电弧炉装备技术水平相比国外还有一定差距,部分先进装备仍需进口。

(四)偏向下游领域的消费品产业能源消耗强度不高但近年有微弱增加

消费品工业能源消耗在制造业中也处于较低水平,但近年来有所增加。2015年—2018年,烟草制品业、皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业、家具制造业、文教、工美、体育和娱乐用品制造业、纺织服装和服饰业的能耗强度稳定在0.02—0.05万吨/亿元。印刷和记录媒介复制业、农副食品加工业、食品制造业、木材加工及制品业则分别从0.06、0.06、0.08、0.09万吨/亿元,增至0.08、0.08、0.10、0.11万吨/亿元,均提高0.2万吨/亿元;纺织业从0.18万吨/亿元增长至0.26万吨/亿元,提高0.08万吨/亿元。这可能与产业发展模式转变有关。随着产业转型升级步伐的加快,一些消费品企业资本化、机械化和机器替人水平提高,相比过去以人工为主要投入的生产方式,大规模流程式的机械化作业对能源的直接依赖和间接需求有所增多。

当前制造业节能减碳面临的一些问题和制约

(一)部分产业处在规模峰值期存在节能减碳刚性

当前,我国工业化进程仍未完成,随着产业结构不断调整升级, 部分高能耗产品虽然规模所有下降但仍处在峰值平台期。如水泥、玻璃等,部分产品规模仍在进一步扩张中;又如乙烯、油品等, 总量规模短期内难以大幅下降, 给节能减碳造成刚性制约。目前, 我国位居世界第一大化学品生产国和第二大石化产品生产国,20余种大宗化工产品产量居世界第一位, 粗钢产量占世界的53.3%,大宗建材产品占比接近60%,十种有色金属产品首次超过6000万吨。石化、化工、建材、钢铁、有色等能耗较高的产业,其规模持续居于高位与制造业能耗及排放总量偏高密切相关。需要注意的是,一些地方政府为做全产业体系、做大经济总量,投资重化工和高能耗项目的积极性仍然较大,也导致节能减碳的基数体量承压。

(二)部分领域产能技术结构调整尚需一定过渡期

由于长期的低水平同质扩张, 部分行业存在大量低端过剩产能, 发展方式粗放,技术装备落后,成为推进节能减碳的结构性制约。在冶金、建材、化工等领域,受能源结构高碳化以及技术装备水平的制约,很多企业还不能全面达标排放,节能减排任务艰巨。如钢铁行业,能源消耗和碳排放集中在焦化、烧结、炼铁等工序,一些中小钢铁企业与宝武、河钢等先进企业在理念、资源、技术、装备、管理上差距较大,挖掘全行业节能减碳潜力仍有大量工作要做。又如,一些分散的地炼企业技术装备落后、规模效应不显著,在能源消耗和碳排放上显著高于大型炼厂,但地炼企业改造、整合与重组成本高、难度大,需要一定时间来逐步推进。

(三)节能减碳共性关键技术尚存瓶颈亟待突破

由于共性研发平台缺失、企业自主创新能力不足,一些关系全行业节能减碳的关键核心技术仍处在瓶颈期,对标国际前沿的节能低碳技术积累不够。关键共性技术具有一定的公共属性,而且与基础科学联系紧密,涉及的部门领域众多。如,能源消耗转化和碳排放机理复杂,需要长期的跨领域合作才能取得突破。二氧化碳捕集、封存和利用是减碳和循环利用的关键,由于研发主体缺失、创新投入不足, 减碳、无碳、去碳等技术存在基础能力不足、技术不成熟、运行成本高、设施不健全等问题。如,作为我国赋存条件最好的能源化工资源,煤炭的清洁高效利用仍存在大量技术障碍和痛点,距离大规模产业化应用还有较大差距。

(四)相关政策制度有待进一步完善和落地实施

我国节能减碳服务市场发育程度较低,服务内部化、碎片化、割裂化严重,合同能源管理、特许经营等服务的市场化、社会化、专业化水平尚待提高,一些具备技术优势的企业和机构缺乏对外提供服务、进一步成长壮大的市场机会。同时,由于节能减碳改造投资规模大、建设周期长、运营风险高,能够持续运营的商业服务模式尚在探索实践中。绿色低碳产品仍局限于生产供给领域,上下游关联市场主体认识不够,参与合作的积极性不高,“创新—生产—应用”协同的发展生态还不健全。绿色低碳产品评价、认证、推广机制不健全,缺乏评价认证标准,一些低质产品扰乱市场, 对市场推广应用造成很大制约。

稳步有序推进制造业节能减碳的思路建议

针对当前制造业绿色低碳发展存在的障碍和瓶颈制约,关键是要科学合理地评估不同产业的发展实际和未来趋势,做好节能减碳共性关键技术研发、激活壮大节能减碳服务市场、加大政策协同支持,积极主动、勇于作为,分领域、分行业推进节能减碳进程。

(一)因业制宜,差异化引导不同产业节能减碳

从我国经济社会发展阶段和国际竞争格局变化出发,科学、辩证、合理评估不同产业的发展实际、地位作用和未来趋势,综合考虑能源结构、碳排基数、技术路线、治理成本、国际竞争力等因素(谢在库等,2021),分领域、分行业稳妥有序地推进碳达峰和碳中和进程。把产业节能减碳放在整个国民经济发展和现代产业体系建设中统筹考虑,协同采用产业结构调整、技术改造升级、绿色产品创新、耦合循环发展、清洁能源替代等多种方式。如,氢能是替代化石能源的重要选择,“矿山—冶炼—加工”一体化发展可以有效降低能耗和损耗,提高电炉钢占比,有助于降低吨钢综合能耗水平。

(二)多头协作,推动节能减碳技术研发突破

顺应清洁化、高效化、减碳化发展趋势,积极推进节能减碳重大关键技术创新,聚焦清洁能源、余热利用、梯级利用、高效电机、变频调速、高效保温等领域,组织重大基础技术、关键共性技术和前沿颠覆技术攻关,加快开发低碳能源、低碳产品、低碳技术装备等。着眼于长期发展,开展二氧化碳捕获、封存和再利用技术研发,实现二氧化碳原料向有机化学品、高分子聚合物等的转化。加快体制机制创新,加强用好国家科技力量推进基础科学和共性技术研发,大力发展以节能减碳为方向的新型研发机构。整合政府、协会、企业、科研机构等资源,搭建节能减碳技术推广平台,推动首台(套)节能减碳技术与产品的推广应用。

(三)高效催化,激活壮大节能环保服务市场

积极推动节能减碳市场开放,大力发展节能环保和低碳服务业。通过培育节能减碳综合性领军企业、单项冠军企业和专业服务基地,提高节能减碳专业化水平和市场竞争力。打破行业和区域市场壁垒,鼓励技术实力薄弱的企业剥离并外包节能减碳服务,引导行业龙头企业发挥技术创新和示范引领优势、面向全行业全社会提供专业化的节能减碳服务。鼓励数字技术、互联网开发、软件服务等企业发挥各自优势,利用5G、物联网、人工智能、大数据、区块链、系统管理等技术优势,跨界融合推动制造业节能减排。积极开展第三方节能减碳服务,健全能源合同管理机制,推行节能减排合同管理服务,鼓励倡导一体化、定制化的服务新模式。

(四)创新施策,加大政策措施引导支持力度

更大力度引导产业绿色升级改造,完善资金、税收、电价等配套政策、措施和手段,调动企业、资本、科研、社会等力量参与节能减碳的积极性,推进钢铁、石化、建材、有色等重点行业节能减碳改造。支持制造业企业加强内部能源运行动态监控,推进生产过程能源消耗的监测和精细化管理。更加注重运用法规标准手段,优化强化能耗标准管理,逐步淘汰能耗过高、效率偏低的落后企业和低效产能。推广绿色低碳理念,加强产品绿色设计和低碳标示,鼓励绿色产品采购和消费,推动绿色低碳产品扩大应用。加快建立用能权和碳排放权交易市场,逐步构建完善的节能减排长效机制。


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