李佳俊 王巧梭 武麗華 李怡 路國麗 郭沙沙

（河北建材職業(yè)技術學院 秦皇島 066004）

0 引言

2019年1月18日召開的京津冀協(xié)同發(fā)展座談會上，習近平總書記指出“要在生態(tài)保護機制創(chuàng)新上下功夫，京津冀要走在全國前列?！辈远◤娬{：“嚴防過剩產能死灰復燃……”。在過剩產能退出的同時，應更好地發(fā)展新興綠色產業(yè)，并推動新興綠色產業(yè)與傳統(tǒng)高能耗產業(yè)的深度融合，尤其應注意提升區(qū)域的產業(yè)結構轉化能力與區(qū)域綠色發(fā)展水平。2021年9月，中共中央國務院下發(fā)了《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》（中發(fā)［2021］36號）中明確強調：“在京津冀協(xié)同發(fā)展……等區(qū)域重大戰(zhàn)略實施中，強化綠色低碳發(fā)展導向和任務要求。”體現(xiàn)了京津冀地區(qū)在我國實現(xiàn)“雙碳”目標進程中的重要地位，也為京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)未來發(fā)展明確了重要導向。

1 “雙碳”定義及目標的內涵

1.1 雙碳的定義

雙碳，即碳達峰與碳中和的簡稱。2020年9月，習近平總書記在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論中宣布，中國將力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和。

碳達峰，是指在某一個時點，二氧化碳的排放不再增長達到峰值，之后逐步回落。

碳中和，是指企業(yè)、團體或個人測算在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量，通過植物造樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)二氧化碳“零排放”。

1.2 雙碳目標的內涵

雙碳是中國提出的兩個階段碳減排奮斗目標。對于平板玻璃工業(yè)而言，可通過三個階段，即減碳階段、碳抵消中和階段和脫碳凈零排放中和階段來逐步實施。

1.2.1 減碳階段

所謂減碳，就是減少碳排放。主要包括減少含碳能源的使用和減少含碳資源的使用。這個階段的目的是使行業(yè)或企業(yè)實現(xiàn)碳達峰。碳達峰是碳中和的基礎和前提，碳達峰時間的早晚和峰值的高低直接影響碳中和實現(xiàn)的難度。碳達峰是二氧化碳排放量由增轉降的時間拐點，標志著碳排放與經濟發(fā)展實現(xiàn)脫鉤，達峰目標包括達峰年份和峰值。

2021年10月，國務院發(fā)布的《關于印發(fā)2030年前碳達峰行動方案的通知》（國發(fā)〔2021〕23號）對碳達峰明確給出界定：一是“根據(jù)各地實際分類施策，鼓勵主動作為、率先達峰” ；二是“支持有條件的地方和重點行業(yè)、重點企業(yè)率先實現(xiàn)碳達峰”；三是“工業(yè)領域要加快綠色低碳轉型和高質量發(fā)展，力爭率先實現(xiàn)碳達峰”；四是“京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域要發(fā)揮高質量發(fā)展動力源和增長極作用，率先推動經濟社會發(fā)展全面綠色轉型”。為京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)實現(xiàn)碳達峰指明了方向和目標。

1.2.2 碳抵消中和階段

碳中和是指釋放到大氣中的碳量被從大氣中取出的碳量平衡或抵消。所謂碳量平衡，是指在碳匯中排放碳和從大氣中吸收碳之間達到平衡。所謂碳抵消是通過在其他地方減少碳排放來抵消一個部門的排放。可以通過投資可再生能源、能源效率或其他清潔、低碳技術以及碳交易來實現(xiàn)。

地方標準《企事業(yè)單位碳中和實施指南（DB11/T 1861—2021）》中對“企事業(yè)單位碳中和”的定義是：“企事業(yè)單位溫室氣體核算邊界內在一定時間內生產（通常以年度為單位）、服務過程中產生的所有溫室氣體排放量，按照二氧化碳當量計算，在盡可能自身減排的基礎上，剩余部分排放量被核算邊界外相應數(shù)量的碳信用、碳配額或（和）新建林業(yè)項目等產生的碳匯量完全抵銷?！?/p>

通過碳抵消或碳補償來實現(xiàn)碳中和可視為碳中和的初級階段。

1.2.3 脫碳凈零排放中和階段

脫碳凈零排放，就是通過碳捕捉、碳利用、碳封存等技術和方式將自身排放的碳從大氣中去除，而不是通過其他地方的減排進行的碳抵消。

因為任何的抵消都存有一定的風險。如通過植樹造林等碳匯抵消碳排放，可能因為所造樹林的失火，而使其成為碳源。所以，只有通過從大氣中去除碳來達到的碳凈零排放，才是真正意義的碳中和。通過脫碳凈零排放來實現(xiàn)碳中和可視為碳中和的終極階段。

2 京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)碳排放情況

經粗略統(tǒng)計，2021年度京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)產量1.72億重量箱，與2006年相比增長了81%。二氧化碳排放約為620萬噸，與2006年相比降低14%。單位產品的排放強度為360噸/萬重量箱，與2006年相比降低52%。2006—2021年京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)碳排放情況見表1。

表1 2006—2021年京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)碳排放情況

單位產品的排放強度大幅減少的原因是：2006年以來，我國平板玻璃工業(yè)經歷了行業(yè)準入、清潔生產、淘汰落后產能、化解過剩產能、節(jié)能減排、綠色發(fā)展等一系列政策調控和約束措施，不僅遏制了平板玻璃產能盲目擴張的散亂現(xiàn)象，同時使整個行業(yè)步入有序發(fā)展和高質量發(fā)展的健康之路。

3 京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)雙碳實施主要路徑

3.1 優(yōu)化產業(yè)結構和產能結構

2000年，北京市和天津市即完全淘汰了格法在內的平拉法工藝；2016年，河北省也完成此目標。自2008年4月，浮法玻璃、壓延玻璃等大噸位平板玻璃工業(yè)全部退出北京市。在優(yōu)化產業(yè)結構和產能結構方面取得了明顯效果，但同時也應看到河北的平板玻璃產能、產量仍處于首位，天津及河北省在平板玻璃產能結構優(yōu)化方面仍有一定的空間。

2022年1月17日，工信部等十部門聯(lián)合發(fā)布《關于促進制造業(yè)有序轉移的指導意見》（工信部聯(lián)政法〔2021〕215號）提出：“在滿足產業(yè)、能源、碳排放等政策的條件下，支持符合生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控要求和環(huán)保、能效、安全生產等標準要求的高載能行業(yè)向西部清潔能源優(yōu)勢地區(qū)集聚”。

3.2 節(jié)能降碳是雙碳實施路徑中的重中之重

浮法玻璃生產線節(jié)能降碳主要路徑如圖1所示。

圖1 浮法玻璃生產線節(jié)能降碳主要路徑

3.2.1 減少含碳能源的使用

（1）節(jié)約使用清潔低碳燃料

目前平板玻璃熔窯使用的主要燃料有重油、天然氣、發(fā)生爐煤氣、石油焦、煤焦油、焦爐煤氣等。表2為2006—2021年京津冀地區(qū)平板玻璃燃料使用情況。

從表2看出，京津冀地區(qū)平板玻璃熔窯主要燃料從2006年以重油為主，轉變?yōu)?021年以天然氣為主。

表2 2006—2021年京津冀地區(qū)平板玻璃燃料使用情況

從表1和表2可以看出，平板玻璃碳排放強度與燃料之間存在必然關系。所以使用清潔低碳燃料，且減少使用量顯得尤為重要。表3為平板玻璃工業(yè)需普及推廣的節(jié)能技術。以往所有行業(yè)研究開發(fā)的節(jié)能技術都具有較好的適用價值，應加大成熟節(jié)能技術、工藝、裝備的普及推廣，從而有序推動生產線的改造升級。

表3 平板玻璃工業(yè)需普及推廣的節(jié)能技術

續(xù)表3

（2）探索使用綠色無碳燃料

建立替代原燃材料供應支撐體系，支持有條件的平板玻璃企業(yè)實施天然氣、電氣化改造提升，推動平板玻璃行業(yè)能源消費逐步轉向清潔能源為主。大力推進能源的節(jié)約利用，不斷提高能源精益化管理水平。加大綠色能源使用比例，鼓勵平板玻璃企業(yè)探索玻璃熔窯氫氣、沼氣、生物燃料燃燒控制技術；鼓勵企業(yè)利用自有設施、場地實施太陽能分布式發(fā)電等，提升企業(yè)能源“自給”能力，減少對化石能源及外部電力依賴。平板玻璃工業(yè)使用的綠色無碳燃料工藝技術情況見表4。

表4 平板玻璃工業(yè)使用綠色無碳燃料工藝技術

3.2.2 減少含碳資源的使用

（1）探索使用低碳原料

在平板玻璃生產過程中，生產使用的原料中含有碳酸鹽如石灰石、白云石、純堿等在高溫狀態(tài)下熱分解產生的CO2排放及生產過程中碳粉中的碳被氧化成CO2排放量占總排放量的27%左右。例如，用霞石類的硅酸鹽原料替代碳酸鹽，或者通過引入鋰長石等助熔劑和澄清劑、調整玻璃配方以降低碳酸鈉的用量可以有效減少原料在生產過程中的CO2排放量。

（2）增加碎玻璃含率

碎玻璃作為熟料，有利于配合料的熔化、澄清和節(jié)能降耗、提高產能、降低成本。目前，碎玻璃加入的比例一般為原料總量的18%～30%，探索碎玻璃增加至50%以上。

根據(jù)實驗證明，每千克碎玻璃熔成1350 ℃的玻璃熔體，需要消耗熱能1465 kJ，而相應的配合料熔成1350 ℃的玻璃熔體，需要消耗熱能2512 kJ。每使用1噸廢（碎）玻璃，可以節(jié)約0.58噸標準煤，減少二氧化碳氣體排放1.26噸，減少固體廢棄物排放1.16噸。

3.3 通過碳抵消實現(xiàn)碳中和的主要途徑

在實現(xiàn)碳達峰之后，可以通過生態(tài)固碳、碳排放權交易及利用生產可助力其他領域節(jié)能減碳的產品來實現(xiàn)碳中和。平板玻璃工業(yè)實施碳中和的主要途徑見表5。

表5 平板玻璃工業(yè)實施碳中和的主要途徑

3.4 通過脫碳凈零排放實現(xiàn)碳中和的主要途徑

平板玻璃工業(yè)可通過碳捕捉技術、碳利用技術和碳封存技術來實施凈零排放。目前，碳捕捉技術主要有點源CCUS技術、生物質能碳捕捉與封存技術、直接空氣碳捕捉與封存技術等。碳利用技術主要有將CO2融入混凝土等礦化技術、合成氫技術及CO2促進之物生長等生物技術。碳封存技術主要有利用含水層封存CO2技術、強化采油技術等。

這些技術并非完全適于平板玻璃工業(yè)，需要進一步探索、開發(fā)適于平板玻璃工業(yè)實施脫碳凈零排放的技術。

4 結語

“十四五”時期是碳達峰的關鍵期、窗口期，我國平板玻璃工業(yè)已進入以降碳為重點發(fā)展軌道、推動減污降碳協(xié)同增效、促進行業(yè)發(fā)展全面綠色轉型、實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質量改善由量變到質變的關鍵時期。對低碳技術、零碳技術、負碳技術等技術創(chuàng)新的需求增大。根據(jù)國家雙碳目標與實施策略，在京津冀、長三角、珠三角等地區(qū)率先探索雙碳實施路徑，為其他地區(qū)打造樣本與借鑒。京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)應厘清減排階段性特征，識別減排障礙因子，開展低碳技術集成示范的作用。