工业节能降耗,如何稳扎稳打?

“十三五”以来,在“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下,我国积极贯彻落实资源节约和环境保护基本国策,全面实施能源消费总量和能耗强度双控制度,能源电力绿色低碳转型不断推进,能源利用效率水平不断提高。我国以 《“十三五”节能减排综合工作方案》为基础,相继制定和落实了《“十三五”节能环保产业发展规划》《“十三五”全民节能行动计划》《建筑节能与绿色建筑发展 “十三五”规划》《工业节能监察重点工作计划》《交通运输节能环保“十三五”发展规划》等一系列国家层面的节能降耗政策。2016~2020年,全社会单位GDP能耗累计下降13.3个百分点。

目前,我国能源消费主要集中在工业领域。根据《中国能源统计年鉴》相关数据,2019年我国工业领域能源消费占终端能源消费总量的65.1%。从主要高耗能工业产品看,电解铝单位综合能耗高于国际先进水平的7%左右,水泥、陶瓷等建筑材料单位综合能耗高于国际先进水平的20%左右,乙烯、合成氨、烧碱、纯碱等化工产品单位综合能耗高于国际先进水平30%~50%。因此,工业领域的节能是我国实现节能减排的重点领域。

黑色金属,碳减排破亿

工业作为我国能源消费及碳排放的主要来源,其能效进步对于实现“双碳”目标至关重要。

在工业领域中,黑色金属工业无疑是能耗大户。一般而言,黑色金属是指铁、铬、锰以及以它们为基础所组成的合金,包括钢、钢材、生铁、铁合金等,是工业领域应用最为广泛的金属材料,在国民经济中占有极其重要的地位。

从碳排放来看,化石燃料燃烧是钢铁行业的主要碳排放来源。作为能源消耗密集型行业,钢铁行业是制造业31个门类中的碳排放大户,占全国碳排放总量的15%左右。“十三五”期间,为减少黑色金属行业的碳排放,我国出台了多项措施。

一是积极制定发展规划。2016年,工业和信息化部印发了《钢铁工业调整升级规划(2016~2020年)》。从这一年起,我国开始对粗钢产能、产能利用率、产能集中度等指标进行科学规划。

二是大力推进钢铁去产能。钢铁行业提前超额完成了压减粗钢产能1.5亿吨以上的“十三五”目标任务,有效清除行业落后产能,推动优势产能高质量发展,极大提升了行业能源整体利用效率。

三是推动智能制造发展。“十三五”期间,工业机器人、无人行车、无人台车、无人仓储等智能制造技术在钢铁行业中得到广泛应用,大规模定制化水平逐步提升,通过智能制造进行企业间的横向集成及企业内部的纵向集成,已实现智能化的研究、服务、采购、销售,推动了传统钢铁行业生产模式的转型。

四是提升行业创新能力。近年来钢铁工业围绕焦化、烧结(球团)、炼铁、炼钢、轧钢等重点工序,开展烟气多污染物超低排放技术、高温烟气循环分级净化技术等系统集成节能减排技术的研究推广,并就新型非高炉炼铁、小方坯免加热直接轧制等技术展开深入研究,行业节能减排降耗取得明显成效。

“十三五”期间,我国黑色金属工业的能源消费总量从65422万吨标准煤当量增加到71930万吨标准煤当量,行业增加值能耗累计下降8.2%,行业增加值电耗累计下降1.5%。黑色金属工业共实现节能7572.4万吨标准煤当量,实现节电量298.2亿千瓦时,实现减少二氧化碳排放2.1亿吨。

建筑材料节能,效果显著

除黑色金属工业外,建筑材料工业是我国耗能的第二大门类。目前,我国是世界最大的建筑材料生产和消费国。

建筑材料工业是重要的原材料及制品工业,其为建筑、交通、水利、农业、国防等产业提供了坚实的物质基础。因此,如何既快又稳地推动建筑材料工业的能耗下降,关系着国民经济的平稳发展。

“十三五”期间,建筑材料工业累计节能3213万吨标准煤当量,其中,水泥行业依靠错峰生产政策,减少二氧化碳排放15.3亿吨、二氧化硫5.34万吨、氮氧化物196.1万吨、颗粒物2.61万吨,累计节能1864万吨标准煤当量。从不同产品单耗下降情况来看,水泥、砖、卫生陶瓷、平板玻璃能耗累计降幅分别为6.4%、6.1%、0.8%和10.6%。

建筑材料工业节能降耗效果显著,一是得益于产业结构优化取得重大进展。水泥、玻璃、建筑陶瓷等新增产能得到有效控制。混凝土、水泥制品、玻璃深加工产品等加工制品业快速发展。以高端特种玻璃、特种陶瓷、人工晶体、碳纤维为代表的无机非金属新材料技术取得突破性进展。水泥和玻璃等行业的集中度进一步提升。

二是利用了先进的节能技术。“十三五”期间水泥行业加大了节能降耗减排技术的应用力度。据中国水泥协会统计,2019~2020年开工的水泥智能化、绿色化、服务化、高端化技术改造项目超过200个,总投资额约590亿元,超过2016年全行业利润。水泥、玻璃、建筑陶瓷等生产线在2019年年底基本实现全面排放达标。工业废渣、副产物和矿山尾矿在水泥及制品、墙体材料等产业的年利用量稳定在15亿吨左右。

节能提效,如何更上一层楼?

我国在有色金属工业、石油和化学工业的节能降耗行动中也取得了不错的效果。“十三五”期间,有色金属工业增加值能耗累计下降6.3%,累计节能450万吨标准煤当量,累计减少二氧化碳排放1248万吨;石油和化学工业增加值能耗累计下降5.3%,累计节能7730万吨标准煤当量,累计减少二氧化碳排放2.1万吨。

当前,我国能源消费继续保持增长,占全球能源消费的比重约为26.1%,且煤炭消费占比仍然较高,占全球煤炭消费总量的54.3%。我国单位GDP能耗是世界平均水平的1.7倍,是OECD国家平均水平的2.9倍,相比于国际先进水平,我国的节能降耗空间仍较大。

“十四五”规划中进一步强调了节能优先的方针,并为未来五年节能降耗增效成果设立了新的目标。根据“十四五”规划纲要,2025年单位GDP能耗计划相较于2020年需下降13.5%。

2021年10月,国家发展改革委等部门印发的 《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》明确提出:要加快重点领域节能降碳步伐,推动重点工业领域节能降碳和绿色转型,坚决遏制全国 “两高”项目盲目发展。到2025年,通过实施节能降碳行动,钢铁、电解铝、水泥、平板玻 璃、炼油、乙烯、合成氨、电石等重点行业和数据中心达到标杆水平的产能比例超过30%,行业整体能效水平明显提升,碳排放强度明显下降。

从黑色金属工业来看,“十四五”期间,应力争形成产业布局合理、技术装备先进、智能化水平高、绿色低碳可持续的钢铁工业发展格局。

一是进一步夯实产业基础,提升产业链现代化水平。行业研发投入强度力争达到1.5%,氢冶金、低碳冶金、洁净钢冶炼、薄带铸轧、无头轧制等先进工艺技术取得突破进展。智能制造水平显著增强,关键工序数控化率达到80%左右,生产设备数字化率达到55%,打造30家以上智能工厂。

二是不断优化产业结构,提升产业聚集化发展水平。推进钢铁企业跨地区、跨所有制兼并重组,提高行业集中度,打造若干家世界超大型钢铁企业集团以及专业化一流企业。工艺结构明显优化,电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上。布局结构更趋合理,钢铁市场供需基本达到动态平衡。

三是促进产业绿色低碳转型。积极推进钢铁与建材、电力、化工、有色等产业耦合发展,构建产业间耦合发展的资源循环利用体系,提高钢渣等固废资源综合利用效率,80%以上钢铁产能完成超低排放改造,吨钢综合能耗降低2%以上,水资源消耗强度降低10%以上,确保2030年前碳达峰。

四是建立技术改造企业清单。开展钢铁等现有企业的项目能效调查,认真排查在建项目,科学评估拟建项目,按照有关法律法规和标准规范,逐一登记造册,经企业申辩和专家评审,建立企业能效清单目录,能效达到标杆水平和低于基准水平的企业,分别列入能效先进和落后清单,并向社会公开,接受监督。

从建筑材料工业来看,要抓住水泥等重点领域下大力气。

一是加快产业结构调整优化。综合发挥能耗、排放等约束性指标作用,严格执行有关标准、政策,加强监督检查,引导低效产能有序退出。推动水泥、平板玻璃等行业集中集聚发展,提高集约化、现代化水平,走差异化、专业化、高端化发展道路,降低单位产品能耗。建筑材料中,水泥是产能严重过剩行业,其结构性节能的潜力最大。水泥行业协会预计水泥熟料产量在“十四五”期间将达到消费和产量峰值,预计在继续压减产能、淘汰落后产能和巩固去产能的基础上水泥行业可提前实现碳达峰。

二是创新发展绿色低碳技术。基于产品全生命周期绿色发展理念,开展工业产品绿色设计,开发优质、高强、长寿命的水泥、平板玻璃绿色设计产品, 引导下游行业选用绿色产品,建设绿色工厂。加快先进适用节能低碳技术产业化应用,使用生物质燃料等替代原燃料、节能风机工艺、节能辊压机粉磨技术、高能效熟料烧成技术、低温余热发电技术、窑炉节能监控优化和能效管理技术等手段进行节能,进一步降低产品能耗水平。重点围绕绿色低碳技术、智能制造技术,布局和储备一批前沿碳减排技术,提升自动化、智能化水平,力争在清洁能源利用、燃料替代、减污降碳等方面取得突破。

预计“十四五”期间,我国工业领域单位GDP能耗累计下降14%,工业制造业的四大高耗能行业除有色金属工业降幅较小外,黑色金属工业、建筑材料工业、石油和化学工业均可实现较大降幅。

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