2023中国企业低碳转型与高质量发展报告第6期：用能电气化、燃料脱碳化和原料脱碳化

一、用能电气化

工业、建筑和交通领域持续提升电能在能耗中占比，可以提升系统智能化水平、兼具快速且经济的脱碳效果。

●2021年，全国电能占终端能源消费比重约26.9%，预计到2025年，全国电能占终端能源消费比重提高到31.2%，到2030年，我国电气化进程将进入中期转型阶段，带动电能占终端能源消费比重达到35%左右。

●受到可再生电力规模持续增长推动，蓄热技术与电加热单元组合可作为兼具经济性和灵活性的“需求侧储能单元”参与电力市场。新能源汽车技术也将加速压低汽柴油消费量。预计中国的煤炭、石油和天然气消费量分别于2023年、2024年和2029 年达峰。到2050年时,中国煤炭消费量回到2000年前水平，几乎全部石油消费都是用于化工原料，石油消费量比2022年水平低60%，天然气将用于满足部分工业、建筑、交通和电力多场景，消费量比2022年水平任73%，回到2010年前水平。

●“十四五”“十五五”时期，各行业电气化的重点领域将围绕重型运输载具和热力需求展开。食品生产、机械加工、设备制造、建筑与采矿业都有广泛的热需求，包括原料熔化、产品烘干等过程。2022年以来，电加热、蓄热与热泵等成熟技术可以满足大部分制造业中低温热电气化需求（低于400℃），预计可替代这些行业90%的化石燃料加热需求。根据IEA预测，零碳转型情景下到2030年预计热泵机组可以提供7%左右的中低温热力需求，高温热力需求中的40%可以电气化。

该路径下,企业典型行动通常包括:

●充分回收中低温余热，使用太阳能光热、热泵、蓄热式蒸汽系统组成中低温电气化供热系统

●利用等离子加热炉等技术满足窑炉高温加热需求

●营运车辆、通勤车辆以及物流运输车队采用新能源车辆

●工程机械和车辆采用氢燃料电池或纯电驱动。

●机场提供地面供电、码头提供岸电，以替代飞机或船只燃料供电

●能源生产过程电气化改造，例如电制氢代替化石能源。

二、燃料脱碳化

以生物质、绿氢及氢衍生合成燃料（绿氨、绿色甲醇）为代表的零碳燃料将为重型公路运输、航运和航空等行业，以及钢铁和化工等重工业领域提供脱碳路径。

●“十四五”时期，我国将初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系，燃料电池车辆保有量约5万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10万-20万吨/年,实现二氧化碳减排100万-200万吨/年。“双碳”目标情景下，到2060年,中国氢产量预计占全球的30%以上，生物天然气产量沾全球的30%，绿氢和氢基燃料在中国终端能源用量中的比重共计将接近10%。

●工业是拉动氢能需求增长的主要部门，2060年工业需求将占氢能总产量的40%。此外，交通运输领域占25%左右，另外20%是将其转化为其他燃料（主要是航运用氨和航空用合成煤油）。

●在“双碳”目标情景中,氨将会越来越多地作为海上交通运输的一种低碳燃料使用，2060年预计67%的氨将用于航运业。对航空业而言，2030年以后，氢衍生合成煤油的用量将迅速提升，至2060年将满足中国航空燃料需求总量的1/4。2022年开始，氢氨一体化项目显著增加。据统计，2022年全年，氢氨一体化相关项目至少有20个，总投资额近1,500亿元，绿氨年产能超过260万吨。

该路径下，企业典型行动通常包括：

●用生物质废弃物作燃料替代燃煤

●用生物质燃油、绿氨、绿色甲醇等绿氢衍生合成燃料替代柴油、煤油（例如，SAF替代航油)

●用绿氢、生物质夫然气替代传统天然气或煤气做燃料;

●使用太阳能加热二氧化碳和水蒸气的混合气体做燃料。

三、原料脱碳化

金属、水泥等原材料脱碳目前主要依靠生产低碳化，至2050 年基本满足废钢不断再生循环需求。

●金属(钢铁和铝)、石化产品（例如塑料、纤维、橡胶）﹑水泥熟料都有较高隐含能耗及碳排放。通过循环经济模式，可以降低多个工业领域过程碳排放和原料隐含碳足迹。提升再生资源占比，将提升基础原材料生产的低碳化水平。通过在钢铁与铝生产中增加废钢和废铝使用比重，或降低熟料-水泥比例，可以推动2020-2030年间单位增加值能耗下降32%。对一般制造业、商业消费领域，通过循环经济提升包材的再生率，也将明显减少终端消费带来的碳足迹。

●随着中国完成工业化的历史延续，本土再生资源储量也将持续积累。以钢铁为例，要实现发达国家以短流程电炉炼钢，需要具有重组的废钢供给。2020年，中国可统计废钢供应量约2.6亿吨，相比目前中国粗钢产量10亿吨量级，废钢资源供应远未达到可以支撑高比例短流程炼钢的程度。冶金工业规划研究院预计，到2050年，预计钢铁行业废钢供给量5.0亿吨，此时再生钢生产对废钢的消费量占到总废钢供给的80%以上，才能基本满足以废钢不断再生循环的需求。

合成新工艺和回收再生利用是塑料主要脱碳路径

●在“双碳”目标下，塑料的回收再利用价值和潜力将提升。2030年前，塑料回收利用潜力的释放主要来自物理回收水平的提高，而化学回收在2030年后有望得到较大规模的应用。目前巴斯夫、科思创、陶氏等领先企业均在塑料化学循环领域进行了系列布局，在国内，中石油、中石化也一直密切关注相关领域。中石油在“十四五”期间，全面布局相关研究，包括单一化塑料材料回收利用技术、新型废塑料优化技术等，中石化也已全面启动成套技术开发和工业应用，同时着手相关产品标准研究。另外，在原料端基于二氧化碳与绿氢合成塑料等材料，可降低对化石原料的需求。

可再生能源电解水制绿氢将成为中国主要的氢来源

●中国在电解槽产能增加方面处于领先地位，2022年累计装机容量接近220兆瓦，在建750 兆瓦，预计今年将上线。BNEF的净零转型情境下，2040年后中国的氢生产将主要依靠可再生电力与核能电解制氢。利用可再生能源电解水制氢将成为中国主要的氢来源，预计2050年生产能力可达9700万吨,满足90%的需求，并将消费4345TWh电力,约占电力需求的25%。

该路径下,企业典型行动通常包括:

●采用回收电池生产电极材料，采用回收金属原料,回收非金属材料,实现“闭环制造”

●采用植物基包装，采用植物基染料，采用植物基纤维

●采用生物基材料代替化石基原材料

●采用捕集CO,为原料合成化工原料

●采用PET等塑料再生原料

●采用矿渣替代熟料或生料

●采用绿氢或绿电金属原料

●采用绿氢作为原料

●采用再生原材料包材

●采用植物蛋白原料

（本文内容为笔者对商道纵横《2023中国企业低碳转型与高质量发展报告》的部分摘录以及笔者阅读过程中的个人观点，欢迎大家批评指正。）