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重工业产业净零碳排放转型挑战

2020-11-13 13:46 来源: CCEEE

 塑料、钢铁水泥等重工业产品在常规的社会经济中需求巨大,且随着经济发展还将持续增长;另一方面,这些产品又是可再生能源产业和电动车产业等节能低碳技术行业的重要原料。因此,深入分析重工业产业的净零碳排放转型、明确其所面对的挑战和可能的解决方案至关重要。国际能源署(IEA)基于其日前发布的《能源技术展望2020》(Energy Technology Perspectives 2020)报告,撰文分析重工业产业净零碳排放转型挑战。CCEEE特对其重点内容进行编译,以飨读者。

重工业产业既能促进能源系统向净零碳排放过渡,又会令这一过程更加复杂

      化工、钢铁和水泥三大重工业的制成品在我们的日常生活中有着重要的作用。社会繁荣和不断增长的人口也使得对这些材料的需求成倍增长。21世纪以来,全球对水泥和钢铁的需求翻了一番,作为重要的化工产品,塑料的产量也增长了90%以上。这些重工业产品的生产和使用将随着世界全球经济的发展持续增长。

      除了在当今经济社会发展中的关键作用,重工业部门还将为能源部门提供可持续转型所需的许多原件。例如,在IEA“可持续发展情景”(Sustainable Development Scenario)下,2070年可再生能源发电技术(例如风力涡轮机)的钢铁需求将比基准情景高出近三倍。塑料和水泥也将广泛应用于各种清洁能源技术和基础设施中,包括电动汽车、风力涡轮机和太阳能电池板等。
      然而,这些重工业产品的生产会消耗大量的能源:制热、(石化工业以能源作为原料的)原材料供应、维持化学反应(例如钢铁行业的还原剂)和运营机械设备都需要各种各样的燃料支持。2019年,重工行业使用了约23亿吨标油(toe)的能源,大致相当于美国当年的能源需求总量;其中包括化石燃料(19亿toe)、电力(2.5亿toe)以及相对较少的生物能(3000万toe)和天然热能(8500万toe)。

      重工业部门现有的能源结构对于温室气体排放有着严重的影响。钢铁和水泥行业在能源系统整体的二氧化碳排放总量(包括工业过程排放)中各占约7%,化工行业占4%(图)。总体而言,重工行业的碳排放量之和与道路交通(包括卡车、汽车和两轮/三轮车)总量相当。这些行业如果想要为能源系统未来的可持续发展做出贡献,就必须在产品需求增加的情况下大力减排。本文基于IEA最近发布的《能源技术展望2020》报告,对重工业产业进行了详细分析,探讨这些行业的核心挑战和机遇。


图:2019年典型重工业行业直接CO2排放
来源:IEA,https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/direct-co2-emissions-from-selected-heavy-industry-sectors-2019
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