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矿业实现双碳目标可从八个方面发力

http://www.kq81.com 时间:2021/9/16 10:55:35 来源:中国矿业报 点击次数:99

  从碳达峰到碳中和,发达国家过渡期将经历60—70年的时间,而我国只有30年时间。这意味着,我们在能源资源结构调整和矿业产业转型、二氧化碳和其他温室气体减排的速度和力度,都必须大大超过发达国家。
  我国矿业行业如何按照承诺实现二氧化碳达峰和中和的目标(以下简称“实现‘双碳’目标)?去年底召开的中央经济工作会议明确提出,要抓紧制定2030年前碳排放达峰行动方案,支持有条件的地方率先达峰。要加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰,大力发展新能源,加快建设全国用能权、碳排放权交易市场,完善能源消费双控制度。
  今年5月26日,在北京召开的碳达峰碳中和工作领导小组第一次全体会议进一步指出,推进碳达峰、碳中和工作,要坚持问题导向,深入研究重大问题。当前要围绕推动产业结构优化、推进能源结构调整、支持绿色低碳技术研发推广、完善绿色低碳政策体系、健全法律法规和标准体系等,研究提出有针对性和可操作性的政策举措。
  这些,实际上为矿业行业实现“双碳”目标指明了方向。那么,作为实施减排的重点领域,矿业行业到底应当选择什么样的路径,采取什么样的措施来实现“双碳”目标呢?根据我国的具体特点、参考国外一些比较成功的经验,我们认为,矿业行业应当从摸底、政策、技术、绿色、替代、市场、法治、合作等几个方面着手,全力推进“双碳”目标实现。
  摸  底
  我国正处在工业化和城镇化快速发展期,碳排放总量刚性需求仍很难减弱。目前,我国已经是世界上主要的温室气体排放国之一,碳减排面临的压力很大,任务很重。
  从实际情况来看,矿业行业碳排放的主要来源是矿产在勘查、开采过程中产生的排放、矿产选冶及加工过程产生的排放、化石燃料在燃烧过程中产生的排放及车辆使用化石燃料产生的排放。如果按照传统的定义,即矿业是指对矿产进行勘查、采掘、生产及简单加工的行业的话,那么严格意义上说,矿业的直接碳排放只包括矿产在勘查、开采及选冶过程中产生的排放,其它的矿业下游产生的相关排放属间接排放,比如发电厂燃煤产生的排放及车辆使用汽油产生的排放。矿业本身的碳排放主要在采矿及选冶加工过程,其下游及大量使用传统能源矿产(煤炭、石油等)的行业,比如钢铁、制造业、交通运输等行业是碳排放的主要领域。
  传统能源通过能源活动、工业生产、废物处理产生碳排放,其中能源活动即化石燃料燃烧,涵盖制造业、建筑业、商业和居民生活、交通运输;工业生产包括化工、金属产品、非金属制品等;废物处理包括垃圾焚烧、循环利用等。
  如果细分,碳排放量排在前列的主要是黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、交通运输、非金属矿物制品业、电力、热力的生产和供应业等行业。原因是这些行业高度依赖一次能源消耗,如煤炭、原油等。据谢亚轩先生发表在《全景号》的《“碳中和”目标下的减排路线与行业机会》一文,2018年黑色金属冶炼及压延加工业对焦炭消耗量为36089万吨,焦炭折算标煤系数为0.97,大约占当年行业所消耗能源的45.9%。据估算,碳排放排列前十大行业约占总碳排放量的80%,其中黑色金属冶炼、化学原料及化学制品制造业占比均超过10%。从2000年到2018年,制造业碳排放占比呈现“先增再降”的趋势,从55.1%上涨至59.1%,再逐步下降至54.8%;采矿业从15.7%下降至11.1%。
  谢亚轩先生还有一个判断:煤炭开采和洗选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业或在2013年已达到碳排放的拐点,下行将是未来趋势。其原因有三:一是由于国内经济发展由追求速度转向高质量发展,经济增速从2013年两位数增长开始放缓并进入新常态;二是《大气污染防治行动计划》、修订的《环境保护法》接连出台,气候议题进入顶层设计;三是能源、矿产结构转化成为减碳的重要的一环,传统燃煤发电、化石燃料行业的发展受到遏制。
  事实上,有关数据显示,2014年采矿业碳排放增速下降3.8%,2015年下降16.4%。细分行业中,煤炭开采和洗选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业碳排放增速于2014或2015年均出现较大降幅。近几年矿业包括传统能源行业推进供给侧结构调整,压缩过剩产能,矿山数量明显减少,碳排放增速继续下降。
  我们也要看到,矿产开发领域虽属于矿冶工业的上游产业,相对于产业链下游的冶炼、加工和消费,碳的直接排放并不是很明显,但是作为碳排放的源头产业,资源不恰当开发依然会对碳减排增加沉重的负担。按照矿法专家罗小民先生的分析,当前我国矿产资源开发碳减排主要面临以下几个方面的国情:从能源结构看,煤炭是我国的主要能源,且储量丰富,供给的充足和刚性需求的存在,将使得我国煤炭为主的一次能源消费结构持续较长时间。从开发能耗看,矿产资源开发产业结构不合理,技术、工艺落后,使得产能重复、开发能耗高。从环境影响看,矿产资源开发生态破坏和“三废”问题严重,对碳汇和碳储的影响明显。
  由此,我们有必要跳出本行业,弄清楚矿业行业碳排放的真实情况,分清楚到底是矿业行业本身产生的直接排放,还是相关产业使用化石燃料或相关矿产产生的碳排放,从而有的放矢,廓清责任,分工协作,找到问题症结,进而减少排放或实现零排放。也就是说,我们既要认识到矿业行业减排及实现“双碳”目标的重要性,但也不要言过其实,夸大矿业行业碳排放及对环境影响的事实,谈矿色变,影响正常的矿业开发与生产,甚至无法满足我国现代化建设对于矿产资源的需求,危及资源安全及经济安全。
  政  策
  矿业实现“双碳”目标,不仅是技术问题和单一的能源、气候环境问题,而是一个影响广泛、深刻而复杂的社会问题,将对未来我国经济、能源、产业、科技、投资、金融等方面发展产生重大影响,因此我们必须大胆谋划,小心论证,汇聚民智,制定具有权威性、指导性的相关政策。
  有关促进矿业实现“双碳”目标或减排的政策取向,有关方面通过不同的场合已经透露出不少信息---
  中国气候变化事务特使解振华透露,我国碳达峰碳中和“1+N”政策即将发布,全国各省市的“十四五”节能规划工作也已经陆续启动,部分重点碳排放控排企业不仅要做好节能,还要考虑降低碳排放,节能规划做不好,还可能会下达惩罚性目标,影响企业的正常发展。
  中国国家气候变化专家委员会副主任何建坤提出,实现“双碳”目标,相关政策要有利于4个方面工作的推进:涵盖加大产业结构转型的强度和力度,以数字化来推进低碳化;充分节约资源,发展循环经济;做好能源替代,建设近零排放的能源体系;在农业、林业、草原、湿地等系统寻求基于自然的解决方案,确保实现每年吸收8亿吨二氧化碳等。
  国家发展改革委价格监测中心高级经济师刘满平认为,制定矿业减排政策要遵循几个原则:一要树立系统思维,坚持统筹推进,尽最大努力降低碳减排的成本。不搞“唯降碳论”,而要将碳减排与控制温室气体、节能降耗、污染物排放等统筹考虑。二是实现“双碳”目标要久久为功,不搞运动式、一阵风。需要从产业、金融以及宏观层面建立相关政策体系。三要坚持碳减排毫不动摇。
  生态环境部应对气候变化司司长李高表示,面对国家减排新目标,“十四五”是开启新征程的第一个五年计划,为实现达峰目标,“十四五”规划将有一系列硬措施,不仅包括指标设定,还包括更好地借助市场手段,综合运用科技、财税、环保等政策,更好推进高质量发展。
  中国国家气候变化专家委员会副主任何建坤先生认为,为了推进中国在“十五五”期间实现二氧化碳排放的达峰,我们应当在政策上明确规定,“十四五”末期我国非化石能源占比要达到20%左右,能源消费总量要控制在55亿吨标准煤,二氧化碳排放总量要低于150亿吨。在此背景下,钢铁、水泥、石化等高耗能的行业要争取在“十四五”期间实现二氧化碳的达峰。
  9月4日,全国政协经济委员会副主任、中国发展研究基金会副理事长刘世锦表示,发达国家已经度过了工业化的高峰期,碳已经达峰,污染的问题基本上也解决了。但是中国总体上还是发展中国家。因此,减碳应该从我国现阶段国情出发,建立降碳、治污、增绿、增长的协同机制。
  工业和信息化部新闻发言人、运行监测协调局局长黄利斌透露,工信部即将发布《“十四五”工业绿色发展规划》和《“十四五”原材料工业发展规划》,从产业结构、能源消费、生产过程、资源利用、产品供给等方面,推动工业及其高耗能产业绿色低碳转型,从源头加大减排减碳的力度。同时,将会同有关部门制订有色金属、建材、钢铁、石化等重点行业碳达峰实施方案,推进各行业落实碳达峰目标任务。
  国务院国有资产监督管理委员会副主任任洪斌表示,目前国资委正制定《推进央企落实碳达峰、碳中和工作的指导意见》,着力推进产业结构绿色低碳转型、能源结构优化、能源资源高效节约利用、绿色低碳技术攻关应用,发挥好国有经济对绿色低碳转型升级的战略支撑作用。
  技  术
  有关专家提出,低碳的核心技术和发展能力,以及低碳的产业结构是现代化的标志和核心竞争力的体现。而高耗能、高碳排放的产业唯有进行技术创新,实现技术升级,方能实现“双碳”目标,未来才会有发展潜力和竞争力。
  矿业减碳技术或称绿色低碳技术,包括减、增两方面的新技术。减,就是减少碳排放的技术,包括清洁能源技术及节能减排技术等;增就是增加碳吸收的技术,包括碳捕集、利用与封存、生物质能碳捕集与封存等新兴技术及植树造林。
  能源工业、制造业、交通运输、居民生活碳排放量较大。其中,能源工业和制造业领域存在较大的产业升级空间,因此我们要大力发展可以实现碳减排的工艺流程、技术或者新材料,取代传统的工业生产过程。同时,我们应加强绿色低碳技术创新平台建设,依托骨干矿山企业、高校和科研院所,培育建设一批技术创新中心、重点实验室、科技资源共享服务平台等,支持和鼓励矿山企业、科研院所、高校等产学研有机融合,大力推进绿色低碳技术的基础研究和应用研究,大力研发先进的绿色低碳技术,特别要在煤炭资源绿色开发、天然气水合物探采、油气与非常规油气资源开发、金属资源清洁开发等方面,突破并掌握一批核心关键技术,并引导研发单位指导矿山企业应用先进适用技术,实施技术工艺和设备升级改造,提高机械化、信息化、智能化水平。
  众所周知,煤炭燃烧被认为是碳排放的主要来源之一。据相关报道,经海外研究机构测算,碳捕集与封存(CCS)理论上有潜力解决全球62%的二氧化碳排放,可与氢燃料、电池储能等减碳技术比肩,发展潜力较大。有关专家表示,煤炭行业减排的效果最终取决于减碳、碳捕捉及将二氧化碳转化成化工产品的先进技术的突破程度,企业积极应对减碳也会为自身的科技创新提供助力。
  专家提出,我国以化石能源为主的资源禀赋特点,要求必须加大二氧化碳的埋藏及封存应用与推广,发挥其在碳中和进程中的作用。高浓度与低浓度捕集兼顾,集群式封存(含地质利用)与分布式固碳利用相统筹,这是我国煤炭行业低碳化发展的紧迫需求。未来可加大地上地下空间的开发利用,利用地质作用形成的天然地下空间以及开采油气后的枯竭油田、气田和地下“水田”,形成埋藏及封存二氧化碳的“人工二氧化碳气田”。目前,碳捕获系统面临的最大问题是经济上的挑战,即成本太高,今后若要大范围推广应用,仍需要通过科技创新降低成本以及国家相关政策支持。
  同样,钢铁和建材行业的生产都是典型的工业生产过程,必须要消耗能源,水泥工业、石灰工业还需要使用石灰石,都会排放CO2。因此,钢铁和建材工业的碳中和也离不开碳捕获、利用和封存技术。
  绿  色
  生态碳汇是最符合自然规律的碳中和方法。据介绍,自然界中的碳主要分布在岩石圈和化石燃料中,含碳量约占地球上碳总量的99.9%。自然界的碳循环过程可以分为有机物的碳循环和无机物的碳循环,其中最关键的环节分别是:通过植物的光合作用将气体CO2转化成有机物,通过无机矿物碳化作用将气体CO2转化成无机盐。
  美国怀俄明大学研究团队曾发表研究成果称,植物吸收的CO2比此前认为的更多,全球变暖的步伐也许并没有人们预期得那样快。我国学者的研究也表明:正向空间电场和增施足够浓度CO2,能够大幅度提高温室蔬菜生长速度,CO2浓度和温度同时升高能够促进植物的生长。以5000t/d水泥生产线为例,同等面积的蔬菜大棚种植基地每天吸收CO2约为27.5吨,能够实现生态碳汇约占水泥厂排放的0.6%。若供应工厂附近10个同等规模的种植基地,则能实现生态碳汇约6%。

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