韓玉

（天津四十二站檢測(cè)技術(shù)有限公司，天津，300384）

2020年9月，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出:“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！辈粌H如此，2020年12月在北京召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議，也將“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”確定為2021年八大重點(diǎn)任務(wù)之一。

“碳中和”是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi)，直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過(guò)植樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。而“碳達(dá)峰”則指的是碳排放進(jìn)入平臺(tái)期后，進(jìn)入平穩(wěn)下降階段。

1997年問(wèn)世以來(lái)，“碳中和”的概念在西方逐漸走紅，實(shí)現(xiàn)了從“前衛(wèi)”到“大眾”的轉(zhuǎn)變。2018年10月，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)發(fā)布報(bào)告，呼吁各國(guó)采取行動(dòng)，為把升溫控制在1.5攝氏度之內(nèi)而努力。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要在土地、能源、工業(yè)、建筑、運(yùn)輸和城市領(lǐng)域展開快速和深遠(yuǎn)的改革[1]。

全球變暖是人類的行為造成地球氣候變化的后果?！疤肌本褪鞘?、煤炭、木材等由碳元素構(gòu)成的自然資源?！疤肌焙挠玫枚?，導(dǎo)致地球暖化的元兇“二氧化碳”也制造得多。隨著人類的活動(dòng)，全球變暖也在改變著人們的生活方式，帶來(lái)越來(lái)越多的問(wèn)題。

目前全世界已有120多個(gè)國(guó)家正在考慮或已經(jīng)提出“碳中和”排放目標(biāo)。2021年1月美國(guó)總統(tǒng)拜登簽署《關(guān)于保護(hù)公眾健康和環(huán)境以及恢復(fù)科學(xué)應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)的行政命令》，提出了美國(guó)在2050年前實(shí)現(xiàn)100%清潔能源和凈零排放的目標(biāo)。2020年3月，歐盟提出將到2050年溫室氣體凈零排放的目標(biāo)納入法律。隨后，南非、日本、韓國(guó)和加拿大也相繼出臺(tái)政策宣布實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。

從最近的新能源汽車頻繁投入市場(chǎng)，再到浩浩蕩蕩的可降解塑料投資大軍，以及新能源電池的研發(fā)和生產(chǎn)，不斷向市場(chǎng)傳遞著一種信號(hào)，那就是中國(guó)正在努力實(shí)現(xiàn)“碳中和”這個(gè)終極目標(biāo)。

碳排放的來(lái)源主要包括煤炭、石油、天然氣與工業(yè)過(guò)程，根據(jù)Carbon Brief統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示，2018年中國(guó)碳排放已經(jīng)達(dá)到100億噸的規(guī)模，位居全球第一位。其中煤炭消費(fèi)排放為73億噸、石油消費(fèi)排放15億噸、水泥生產(chǎn)排放7億噸、天然氣排放5億噸（見(jiàn)圖1）。2019年全球二氧化碳排放量最高的五個(gè)國(guó)家分別是中國(guó)、美國(guó)、印度、俄羅斯和日本，其中中國(guó)2019年二氧化碳排放量居全球首位，占全球總排放量的28%；美國(guó)居次席，占全球總排放量的15%。

目前中國(guó)對(duì)小型煤礦采取關(guān)停等一系列舉措，同時(shí)加大力度將一次性能源結(jié)構(gòu)向清潔能源遷移，在一定程度上縮減了煤炭加工產(chǎn)業(yè)鏈中產(chǎn)生的碳排放，但在《氣候戰(zhàn)略研究簡(jiǎn)報(bào)》統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)表明，煤炭仍占到最大的碳排放比重（見(jiàn)圖2）。另外，隨著煤化工產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，特別是傳統(tǒng)煤化工的規(guī)?；源嬖诘那疤嵯?，新型煤化工的發(fā)展，又進(jìn)一步加重了碳排放的規(guī)模。

中國(guó)是富煤缺油少氣的能源結(jié)構(gòu)，不平衡的能源結(jié)構(gòu)帶來(lái)了不平衡的碳排放結(jié)構(gòu)。化工行業(yè)是承接自然界原料和下游終端消費(fèi)品的重要紐帶，其對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)體的重要性不言而喻，這也是眾多發(fā)達(dá)國(guó)家至今仍致力發(fā)展化工行業(yè)的原因之一，而中國(guó)是制造大國(guó)，化工行業(yè)自然成為整體中的重要一環(huán)。在我國(guó)朝“雙碳”目標(biāo)前進(jìn)的過(guò)程中，化工行業(yè)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)也將面臨調(diào)整。在“雙碳”能耗雙控的政策背景下，單噸生產(chǎn)能耗更高的化工產(chǎn)品將率先面臨產(chǎn)能重新調(diào)整的挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)的眾多落后產(chǎn)能或?qū)⒂捎谏a(chǎn)設(shè)備和單位能耗指標(biāo)限制受到發(fā)展制約。但從長(zhǎng)期角度看，“雙碳”政策或?qū)⑼苿?dòng)新一輪化工行業(yè)“自上而下”的供給側(cè)改革，落后產(chǎn)能的出清將促進(jìn)行業(yè)集中度進(jìn)一步提升[2]。

（一）現(xiàn)代煤化工

化工三大原料中，煤炭是我國(guó)最為豐富的資源。煤炭的富足也催生了中國(guó)化工行業(yè)的不平衡能源處理方式，煤燃料、煤焦化、煤制烯烴、煤制芳烴、煤制油、煤制氫、煤制甲醇等行業(yè)，目前都處于供應(yīng)相對(duì)過(guò)剩的現(xiàn)狀，快速的發(fā)展讓煤化工行業(yè)十分壯大，但也出現(xiàn)了巨大的碳排放。據(jù)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《煤炭工業(yè)“十四五”高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》中的數(shù)據(jù)顯示，截至2019年，我國(guó)已建成煤制油產(chǎn)能921萬(wàn)噸、煤制氣產(chǎn)能51億立方米、煤制烯烴產(chǎn)能1,362萬(wàn)噸、煤制甲醇6,000萬(wàn)噸左右、煤制乙二醇產(chǎn)能478萬(wàn)噸。

為了降低對(duì)原油的依賴程度，以煤為原料的煤化工近十年發(fā)展較為迅速，但是高端產(chǎn)品技術(shù)卻難以突破。未來(lái)“雙碳”政策壓力將推動(dòng)現(xiàn)代煤化工走高端化、清潔化、市場(chǎng)化路線。通過(guò)帶有約束條件的發(fā)展優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，一方面將不斷提升工藝技術(shù)水平，提高煤炭中碳的使用效率，降能減排，減少碳排放相關(guān)成本。另一方面，向下延伸產(chǎn)業(yè)鏈，提升產(chǎn)品的附加值，降低單位產(chǎn)值的能耗成本[3]。

華魯恒升作為中國(guó)典型的煤化工企業(yè)，他們?cè)趯?duì)技術(shù)不斷創(chuàng)新、吸收的過(guò)程中，掌握了清潔煤氣化技術(shù)，已經(jīng)形成了以煤炭為原料，多點(diǎn)化工品下游的創(chuàng)新模式。因此利好具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)及擁有全產(chǎn)業(yè)鏈、可以獲得產(chǎn)品高附加值的企業(yè)，充分發(fā)揮現(xiàn)有項(xiàng)目的創(chuàng)造潛力，同時(shí)引進(jìn)國(guó)際國(guó)內(nèi)的新工藝、新技術(shù)，聚焦核心技術(shù)攻關(guān)，把產(chǎn)品創(chuàng)新作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的龍頭，提升產(chǎn)品價(jià)值鏈。

（二）石油化工

目前國(guó)內(nèi)隨著新能源車市場(chǎng)占有率的提升，國(guó)內(nèi)成品油需求或?qū)⒊袎?，原油消費(fèi)量的增速也在不斷提升。隨著國(guó)內(nèi)以油品為主的落后老舊煉油產(chǎn)能逐步出清，占比出現(xiàn)下滑，且英國(guó)石油公司、荷蘭殼牌公司、埃克森美孚等國(guó)外石油巨頭已宣布關(guān)停全球范圍內(nèi)多家落后煉廠，預(yù)示著傳統(tǒng)的油品型煉廠或?qū)⒅鸩酵顺鰵v史舞臺(tái)，而以生產(chǎn)化工品為主的“小油頭大化工”民營(yíng)大煉化企業(yè)或?qū)⒂纱擞瓉?lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。

以生產(chǎn)化工品為主的民營(yíng)煉化企業(yè)，受成品油需求減緩的影響較小，因此少油多化的民營(yíng)大煉化龍頭企業(yè)有望進(jìn)一步增強(qiáng)化工品的研發(fā)實(shí)力，穩(wěn)固行業(yè)龍頭地位，向平臺(tái)型化工巨頭邁進(jìn)。

（三）氯堿化工

近年來(lái)，我國(guó)的氯堿化工主要以純堿、燒堿和電石-PVC等為主，它們均是單位生產(chǎn)能耗高的化工品，也是能耗雙控政策重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局披露的數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)化工行業(yè)的電能消耗，占到了全國(guó)總消耗量的30%，是消耗量最大的行業(yè)（見(jiàn)圖3）。化工行業(yè)中的電能消耗，主要來(lái)自化工原料生產(chǎn)，以及終端制品的加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

2021年3月，內(nèi)蒙古實(shí)施“十四五”能耗雙控新政，提出了較為嚴(yán)厲的“十四五”能耗控制目標(biāo)，打響了全國(guó)“碳中和”政策落地第一槍。在《2021年政府工作報(bào)告》和《關(guān)于確保完成“十四五”能耗雙控目標(biāo)任務(wù)若干保證措施（征求意見(jiàn)稿）》中明確規(guī)定，從2021年起不再審批焦炭、電石、PVC、合成氨、乙二醇、燒堿、純堿、磷銨等新增產(chǎn)能項(xiàng)目，確有建設(shè)的需要在區(qū)內(nèi)實(shí)施產(chǎn)能和能耗減量置換。

在“雙碳”能耗管控下，眾多零散產(chǎn)能由于生產(chǎn)設(shè)備和單位能耗指標(biāo)的限制而受到發(fā)展制約。由于氯堿化工行業(yè)產(chǎn)能十分分散、集中度低，預(yù)計(jì)在“碳中和”催生的供給側(cè)改革中將會(huì)出清大批落后產(chǎn)能，龍頭企業(yè)將憑借成本和規(guī)模優(yōu)勢(shì)脫穎而出[4]。

（四）可降解塑料

我國(guó)是一次性塑料制品消耗大國(guó)，且隨著快遞和外賣行業(yè)的發(fā)展，每年一次性塑料制品的消耗量更是快速增長(zhǎng)，為生態(tài)環(huán)境造成了巨大壓力。2020年7月10日，國(guó)家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部等9部委聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于扎實(shí)推進(jìn)塑料污染治理工作的通知》，要求地方嚴(yán)格落實(shí)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》。從2021年1月1日起，“限塑令”正式升級(jí)為“禁塑令”。

可降解塑料可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)自主降解成無(wú)污染的小分子，性能與不可降解塑料相近，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)、開發(fā)利用可再生資源，還是合成特殊性能的高分子材料出發(fā)，均符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。其中以PLA（聚乳酸）和PBAT（聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二醇酯）為主的生物降解塑料是目前可降解塑料中的主流應(yīng)用[5]。據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)測(cè)算，2019年我國(guó)塑料制品累計(jì)產(chǎn)量8184萬(wàn)噸，塑料薄膜產(chǎn)量達(dá)1594.62萬(wàn)噸。相比之下，2019年生物降解塑料消費(fèi)量?jī)H為52萬(wàn)噸。受高成本以及技術(shù)壁壘較高的影響，可降解塑料仍處于推廣階段。目前多家上市公司已加快入局步伐，擴(kuò)大相關(guān)替代品產(chǎn)能、布局包含原材料生產(chǎn)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。未來(lái)隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，以及相關(guān)政策引導(dǎo)，預(yù)計(jì)可降解塑料發(fā)展前景廣闊。

（五）新能源、新材料

我國(guó)能源消耗目前主要以高排放的煤為主，在“雙碳”戰(zhàn)略下，我國(guó)需在能源的供給端和消費(fèi)端均進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。能源供給方面，新能源領(lǐng)域?qū)?huì)獲巨大發(fā)展良機(jī)，這也將帶動(dòng)相關(guān)上游材料的增長(zhǎng)。尤其是高價(jià)值的生物基新材料，具有“節(jié)流”作用的化學(xué)保溫材料等降耗減排材料，風(fēng)、電、光、電、氫能等清潔能源相關(guān)化工材料將迎來(lái)長(zhǎng)期發(fā)展機(jī)會(huì)[5]。從近期中國(guó)規(guī)模化的企業(yè)投資方向來(lái)看，很多有實(shí)力的化工企業(yè)，在紛紛向新能源行業(yè)靠攏。

（六）回收二氧化碳

全球工業(yè)化進(jìn)程的加快使二氧化碳排放量越來(lái)越大，并給環(huán)境帶來(lái)危害，而石油、煤炭資源的日漸枯竭也需要有新的碳源及時(shí)補(bǔ)充，因此世界各國(guó)十分重視開發(fā)相應(yīng)的二氧化碳回收以及凈化和再利用技術(shù)。美國(guó)Brookhaven國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在開發(fā)催化劑，有望將過(guò)多的溫室氣體轉(zhuǎn)化成有用的化學(xué)品。研究人員指出，不能只依賴于化學(xué)工業(yè)利用二氧化碳以削減化石燃料燃燒排放的二氧化碳。幾種其他對(duì)策同時(shí)應(yīng)用是必需的，包括提高現(xiàn)有化學(xué)燃料利用的效率，捕集和利用封存化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，并轉(zhuǎn)向使用可再生燃料和可再生能源[6]。

實(shí)際上，二氧化碳是一種可利用的寶貴資源，已被世界有關(guān)組織列為對(duì)人類最親和的氣體之一，并已在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、機(jī)械加工、石油開采等領(lǐng)域大量應(yīng)用，但目前全球二氧化碳年利用量不足1億噸。如今，大力開發(fā)利用二氧化碳這一資源的熱潮正在中國(guó)掀起，工業(yè)級(jí)液體二氧化碳的使用領(lǐng)域正在大力拓寬。2021年11月18日在華亭市開工建設(shè)的低甲尾氣回收制取工業(yè)級(jí)液體二氧化碳項(xiàng)目，每年可減少50萬(wàn)噸中國(guó)華能煤制甲醇公司二氧化碳尾氣的排放，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保且社會(huì)效益顯著。

在“雙碳”浪潮下，化工行業(yè)以其巨大的產(chǎn)值、在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高耗能，站上了風(fēng)口浪尖。放眼更長(zhǎng)遠(yuǎn)的時(shí)期將會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前把化工行業(yè)作為高排放行業(yè)，一定程度上是由于現(xiàn)行技術(shù)下難以進(jìn)行全生命周期的精準(zhǔn)碳核算的“權(quán)宜之策”。以生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放來(lái)替代全生命環(huán)節(jié)的碳排放，對(duì)化工行業(yè)形成不利因素，但若考慮到整個(gè)生產(chǎn)-消費(fèi)流程的碳成本，化工行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)有明顯上升。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)鏈末端的合成材料、新材料，已經(jīng)在特性和成本上擁有了難以比擬的優(yōu)勢(shì)，“以塑代鋼”、“以塑代木”、化學(xué)纖維替代天然纖維的趨勢(shì)逐漸清晰。作為終端消費(fèi)品原料，不單單化工行業(yè)有碳成本，鋼鐵行業(yè)的高碳排放、木材行業(yè)損失的固碳機(jī)會(huì)成本，未來(lái)在碳足跡測(cè)算與分析技術(shù)發(fā)展成熟的情況下，都會(huì)直接計(jì)入終端消費(fèi)品碳足跡，而化工品將以其性能好、價(jià)格低廉、可量產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)確立自身競(jìng)爭(zhēng)力[7]。

“碳達(dá)峰、碳中和”作為科學(xué)、健康、綠色的發(fā)展方式，必然引導(dǎo)著化工行業(yè)發(fā)展的最終方向。當(dāng)前我國(guó)正處在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要階段。隨著各省市開始布局氫能、生物質(zhì)能等清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略，未來(lái)化工行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程用能有望從高耗煤高耗電的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向消耗氫能、電能、天然氣和生物質(zhì)能轉(zhuǎn)型。發(fā)展才是硬道理，只有能效高、轉(zhuǎn)化率高、掌握了先進(jìn)碳捕集技術(shù)的化工企業(yè)，才能成為化工行業(yè)“低碳化”、“綠色化”浪潮中的佼佼者。