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环保产业如何参与碳达峰、碳中和?

环保产业如何参与碳达峰、碳中和?

  • 分类:技术交流
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  • 发布时间:2021-03-22 15:50
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【概要描述】环保产业如何参与碳达峰、碳中和? 导读与评论在今年两会上,碳达峰、碳中和成为热词。2021年政府工作报告中提到,要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,制定2030年前碳排放达峰行动方案,优化产业结构和能源结构等。碳达峰、碳中和将成为影响我国未来40年经济发展的重要战略,为实现紧迫的碳达峰与碳中和目标,我国将全面加速构建绿色低碳循环发展经济体系,生态环境保护也将步入减污降碳协同治理新阶段,生态环境产业因此迎来新一轮重要窗口期。面临发展新机遇,环保产业的机会在哪儿?环保企业又应如何作为?我们聚焦碳达峰和碳中和,对相关内容进行了综合整理。 碳达峰和碳中和是什么? 要理解碳达峰和碳中和,先来说说这个碳是什么。“碳达峰”和“碳中和”里的碳是二氧化碳,是导致全球变暖的最大元凶,地球天气变得如此极端,二氧化碳做出了80%的“贡献”。过去的200年里,人类向大气层排放了数万亿吨二氧化碳,如同给地球穿了个“棉袄”,让地球无法散热,温度持续升高。国际联合科研小组发表调查报告称,在过去的100年间,人类活动引发的温室效应使地球平均温度上升了0.74摄氏度。这0.74摄氏度就是冰川融化、山火频发、蝗虫成灾等现象的原因之一。所以要遏制全球继续变暖,就要想办法处理二氧化碳。全球二氧化碳排放量在2018年达到了335亿吨,其中96%由化石能源的使用产生。2018年全球碳排放的第一大来源是火力发电,占比42%,其次是交通行业,占比25%,工业占比23%,主要在冶炼、炼化等领域产生。为了联合各国解决这个问题,《巴黎协定》诞生了。《巴黎协定》首先计划推动各方积极向绿色可持续的增长方式转型,避免严重依赖石化产品的增长模式继续对自然生态系统构成威胁和能源安全危机;其次,通过市场和非市场双重手段,促进国际合作推动所有缔约方共同履行减排目标;第三,促进资本市场投资偏好将进一步向绿色能源、低碳经济、环境治理等领域倾斜。2020 年9月22日,中国在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布中国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。“碳达峰”,就是指在某一个时点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落。“碳中和”,是在一定时间内,通过植树造林、节能减排等途径,抵消自身所产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。也就是说,中国的目标是2030年后,中国每年的二氧化碳排放量不再增加,到2060年前,要实现技术手段上的二氧化碳的回收量和排放量一致,让排放了等于没排放,这就是碳中和。 如何实现碳中和? 广义上实现碳中和包括了节能减排和技术回收。节能减排就包括了能源转型、提高能源利用率和减少一次性物品生产。能源转型有以下六大模式。 1.能源转型 从能源生产和消费结构看,世界能源已形成煤、油、气、新能源“四分天下”的格局,新能源成为了碳中和的主导。目前,全球碳减排主要依靠在发电部门降低化石能源使用,进行能源的供给侧改革,大力发展光伏风电等可再生能源消纳占比。同时在几个重要能源终端消费部门——交通、建筑、工业行业提升电气化率,以达到降低化石能源消费的目标。对于航空、高耗能工业等无法完全用电气化替代的领域,生物燃料和氢能来替代化石燃料的使用。要完成上述目标,需要对能源消费基础设施、新能源发电、电网、制氢设备、重要工业设施、化石能源发电敢于进行大规模的投资发展和改造。同时对于氢能制备和储运、电动车、储能设备、海上风电、电力系统负荷侧响应机制和灵活性提升、电力市场化、生物能开发等领域进行技术攻关。  2.技术回收 技术回收就是狭义的碳中和,即“碳捕集”,把排入大气的二氧化碳捉回来,才能真正实现零排放。碳捕集之后,可以永久封存和回收利用。 目前碳捕集有三条道路:生物捕集,就是植树造林;2. 常技术捕集,比如给烟囱加上吸附装置;新兴技术捕集,全球有15个实验室在尝试直接过滤大气。 环保产业应如何参与碳达峰碳中和? 在E20研究院执行院长、湖南大学兼职教授薛涛看来,目前碳话题下的获益主体主要是新能源行业,环保企业当前在减碳方面的市场空间并不大。 “但这并不意味着环保企业与碳达峰碳中和计划无关。”薛涛认为,短期来看,主要还看环保企业能不能通过“卖碳”来获取收益。例如,沼气发电行业可能是减碳方面关联收益较大的领域。此外,环卫新能源车辆生产企业和环境监测类企业也会有相关利好,但应该与碳交易没有直接的关联。长期来看,碳排放量将是衡量一个产业绿色发展水平的重要评价标尺,企业的技术路线选择、管理水平等方面必须遵循正确的价值方向,才能在市场竞争中获得持续优势。同时,碳减排纳入环境监管后,很可能对环保企业提出更高要求。因此,环保企业一方面不要对当前减碳收益有过高期待,同时也要未雨绸缪,积极研究,尽早对未来行业可能带来的变化有所布局。 1.环保企业“卖碳”获益多吗?近两三年较难发展出成熟普遍的商业模式薛涛认为,当前环保企业能否靠在碳市场“卖碳”获得独特竞争优势,还需深入研究。无论是原来的CDM(清洁发展机制)还是当前的CCER(国家核证自愿减排量),要参与碳市场的这两个“卖碳”项目,首先要摸清企业所参与项目的对应温室气体减排量,将其效果通过标准的方法学折算成被市场认可的碳减排指标,然后再进行碳交易。“在环保行业各细分领域内,除了直接的节能效益,其他减碳效果有能被国家认可的碳核算的方法学标准很少。”薛涛指出,除了直接的节能以及沼气利用的碳减排有针对性的方法学支撑,行业内正在实施或者研究的绝大部分与减碳可以建立相关性的领域,当前都很难详细计算碳排放量,“比如,在垃圾分类中将有机垃圾做成肥料再回归土壤,理论上实现了碳归土,减少了碳排放,但整个过程可能涉及好几个细分学科和不同的领域,当前尚未开发出相应的碳核算的方法学。”他说。薛涛分析,很多环保细分领域减排或资源化措施缺少方法学支撑的原因,一方面是由于很多环保企业具体业务中单体项目的碳排放量太小、太分散,碳减排交易的开发收益太小(而对应的程序却相对繁琐),继而也就导致了对应方法学本身开发的缺乏;另一方面是不少环保细分领域跨多专业学科,开发难度很大。大部分市政环保设施当前还没有被贴上“高碳”的标签。他举例,我国相当一部分污水处理厂(包括相应污泥)平均耗能水平高于美国约一倍,且整个污水处理行业碳排放量约占总排放量的2%左右,但分散到单体项目和电厂以及大型工业企业的减排空间相比非常有限。同时,工业企业的配套环保设施的碳排放对比工业企业制造环节而言,占比也非常低。因此,薛涛认为,在工业领域的减排行动中会考虑生产全流程中的节能降碳问题,但对其配套环保设施这一节点有可能会忽视。除开这些限制因素,薛涛还认为,当前碳市场本身发展也尚待进一步成熟,跨地域、跨领域的统一碳市场还未真正形成,交易频次较低,价格发现机制还不成熟,碳价不够高,都制约着碳减排对环保企业固有商业竞争模式的影响力度。“因此,我认为,虽然降碳会逐渐成为企业关注的重点对象,但对当前环保企业各自商业模式的影响可能十分有限,在环保领域‘卖碳’不太可能在近两三年就能发展成一种成熟普遍的商业模式。”他说。 2.沼气发电:“卖碳”获益较大的环保细分未来沼气市场空间潜力巨大据了解,得益于2005年生效的《京都议定书》下的CDM机制的作用,沼气利用方面的碳核算方法学已经十分成熟,10多年前,国内不少垃圾填埋场的填埋气发电项目通过CDM机制都曾经获得了来自欧洲的碳减排资金。早在2013年四川省也引入了CDM机制开展农村沼气碳交易。如果年产沼气20亿立方米,每年可减少二氧化碳排放1200万吨。薛涛介绍,目前有直接市场空间的是有机废弃物紧密相关的填埋气发电和沼气发电等,都是对沼气的利用。“沼气的主要成分甲烷本身是温室气体,可以折算成二十多倍的二氧化碳当量,另外,沼气发电不仅减少温室气体排放,还节省能源,这部分也可以计入碳减排当量。”清华大学环境学院教授王凯军此前表示,目前我国每年40亿立方米畜禽粪便需要处理,产生沼气潜力最少400亿立方米~1000亿立方米;垃圾分类后的厨余垃圾处理,以每人产生0.4kg厨余垃圾计算,产生沼气0.2立方米,全国每年可产生1000亿立方米沼气。未来,沼气市场空间潜力巨大。就垃圾焚烧发电领域而言,天风公用环保测算,垃圾焚烧单吨日处理量产能预计全年实现碳减排约104万吨,在2025年100万吨/日产能的预期下,预计年减排量超一亿吨。不过,薛涛认为,垃圾焚烧发电的确能助力碳减排,但企业通过提升发电效率等方式减排的动力并不来自于“卖碳”,“考虑到当前政府支付的垃圾发电的处理费的行业平均值大概在每吨80元左右,CCER收益只能占到1.8%,从这个比例可以看出,企业对垃圾发电工艺做技改的动机还是来自多发电直接带来的增加的电费收益。”整体来看,相较于环保行业,薛涛表示,碳达峰、碳中和的行动直接刺激的是能源行业和高耗能大户,“这些领域一是有成熟的碳核算方法学支撑,二是不少企业是二氧化碳排放和减排的大户,‘卖碳’收益明显;三是去年年底将碳排放纳入环境监管范围后,原有‘能评’的作用能真正发挥,个体企业碳减排的责任被强化,碳交易市场才能真正起到价格发现的作用,碳价也才能真正开始上扬。” 3.环保企业应把降碳作为长期方向实现市政环保设施减排整体最优解“短期内,降碳的获益空间小决定了环保企业的商业模式依然建立在直接污染物的去除,以及由此获得的政府付费或工业企业的污染者付费上,技术路线选择中的竞争优势主要依靠性价比,但企业依然要把降碳作为长期方向。”薛涛表示。他认为,碳指标在绿色发展评价机制上可以发挥十分重要的作用。考虑到绿色发展涉及多个维度,很难再找到一个可以量化、具有科学合理性和可持续性的单一指标,能像碳一样把不同领域、不同性质的东西都折算成一个共同的参数,以利于宏观和微观的评价选择,“理解碳指标被广泛接受所带来的意义,就像理解在易货贸易时代货币的出现一样。未来,碳排放量的多少不仅可以用于评价社会管理、行业水平和产业结构,也可以用于衡量个体企业的管理能力或者技术路线的可持续水平。”“如果企业选择了一条非低碳的技术路线,在未来就一定存在优化的、可替代技术的可能。比如当前污水处理厂达标需要严重依赖耗材或者药剂,自然不是一种低碳的现状,而且很可能还存在着为达标而达标的拆东墙补西墙的缺陷,就有可能被更集约性的厂网河系统的优化、更高效更具性价比的工艺路线替代。”他说,“因此,未来当环保企业判断环境技术路线和企业内部管理方式是否是可持续的最优解时,就不会单纯地以消除污染物的效果或是否节约成本来衡量,而是必须考虑低碳的因素。”以污水处理厂为例,数据显示,全球污水处理等水处理行业碳排放量大约占全球碳排放量2%左右。目前,已有多个国家发布污水处理厂碳中和技术路线图,美国提出2030年所有污水处理厂都要实现碳中和。“这么大的‘群落’,又有前述的单体项目减排量较小的问题,有没有可能在降碳方面产生一种新的管理方式?我认为,环保企业作为单体较难管理,当前模式对单体设施的减排的驱动力也严重不足,还需要国家有关部门联合起来,对行业制定统一的减排要求,对其提出能源损耗和资源循环方面等约束性要求,来推动单个企业落实碳减排,最终实现市政环保设施减排的整体最优解。”他说。 代表委员围绕碳达峰碳中和谋思路想对策 碳达峰、碳中和面临哪些挑战?要实现目标,需要做好哪些工作?针对这一话题,中国环境报采访了相关代表委员。 1.根本是结构调整“作为经济大省,我们要坚定不移推进产业结构和能源结构调整,实现减污降碳协同效应,努力在全国达峰之前率先达峰。”在去年年底召开的江苏省委十三届九次全会上,江苏省委书记娄勤俭在对2021年工作划重点时,特别指出江苏要在全国率先实现“碳达峰”的目标。除了时间上的要求,事实上娄勤俭在会上也给出了碳达峰的明确路径,那就是结构调整。“碳达峰、碳中和既是我国对国际社会作出的庄严承诺,也是党中央和省委、省政府交给我们的政治任务。”全国人大代表、江苏省生态环境厅厅长王天琦表示。“一带一路”建设、长江经济带发展、长三角区域一体化发展三大国家战略叠加;全国唯一的

环保产业如何参与碳达峰、碳中和?

【概要描述】环保产业如何参与碳达峰、碳中和?

导读与评论在今年两会上,碳达峰、碳中和成为热词。2021年政府工作报告中提到,要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,制定2030年前碳排放达峰行动方案,优化产业结构和能源结构等。碳达峰、碳中和将成为影响我国未来40年经济发展的重要战略,为实现紧迫的碳达峰与碳中和目标,我国将全面加速构建绿色低碳循环发展经济体系,生态环境保护也将步入减污降碳协同治理新阶段,生态环境产业因此迎来新一轮重要窗口期。面临发展新机遇,环保产业的机会在哪儿?环保企业又应如何作为?我们聚焦碳达峰和碳中和,对相关内容进行了综合整理。

碳达峰和碳中和是什么?

要理解碳达峰和碳中和,先来说说这个碳是什么。“碳达峰”和“碳中和”里的碳是二氧化碳,是导致全球变暖的最大元凶,地球天气变得如此极端,二氧化碳做出了80%的“贡献”。过去的200年里,人类向大气层排放了数万亿吨二氧化碳,如同给地球穿了个“棉袄”,让地球无法散热,温度持续升高。国际联合科研小组发表调查报告称,在过去的100年间,人类活动引发的温室效应使地球平均温度上升了0.74摄氏度。这0.74摄氏度就是冰川融化、山火频发、蝗虫成灾等现象的原因之一。所以要遏制全球继续变暖,就要想办法处理二氧化碳。全球二氧化碳排放量在2018年达到了335亿吨,其中96%由化石能源的使用产生。2018年全球碳排放的第一大来源是火力发电,占比42%,其次是交通行业,占比25%,工业占比23%,主要在冶炼、炼化等领域产生。为了联合各国解决这个问题,《巴黎协定》诞生了。《巴黎协定》首先计划推动各方积极向绿色可持续的增长方式转型,避免严重依赖石化产品的增长模式继续对自然生态系统构成威胁和能源安全危机;其次,通过市场和非市场双重手段,促进国际合作推动所有缔约方共同履行减排目标;第三,促进资本市场投资偏好将进一步向绿色能源、低碳经济、环境治理等领域倾斜。2020 年9月22日,中国在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布中国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。“碳达峰”,就是指在某一个时点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落。“碳中和”,是在一定时间内,通过植树造林、节能减排等途径,抵消自身所产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。也就是说,中国的目标是2030年后,中国每年的二氧化碳排放量不再增加,到2060年前,要实现技术手段上的二氧化碳的回收量和排放量一致,让排放了等于没排放,这就是碳中和。

如何实现碳中和?

广义上实现碳中和包括了节能减排和技术回收。节能减排就包括了能源转型、提高能源利用率和减少一次性物品生产。能源转型有以下六大模式。

1.能源转型

从能源生产和消费结构看,世界能源已形成煤、油、气、新能源“四分天下”的格局,新能源成为了碳中和的主导。目前,全球碳减排主要依靠在发电部门降低化石能源使用,进行能源的供给侧改革,大力发展光伏风电等可再生能源消纳占比。同时在几个重要能源终端消费部门——交通、建筑、工业行业提升电气化率,以达到降低化石能源消费的目标。对于航空、高耗能工业等无法完全用电气化替代的领域,生物燃料和氢能来替代化石燃料的使用。要完成上述目标,需要对能源消费基础设施、新能源发电、电网、制氢设备、重要工业设施、化石能源发电敢于进行大规模的投资发展和改造。同时对于氢能制备和储运、电动车、储能设备、海上风电、电力系统负荷侧响应机制和灵活性提升、电力市场化、生物能开发等领域进行技术攻关。 

2.技术回收

技术回收就是狭义的碳中和,即“碳捕集”,把排入大气的二氧化碳捉回来,才能真正实现零排放。碳捕集之后,可以永久封存和回收利用。

目前碳捕集有三条道路:生物捕集,就是植树造林;2. 常技术捕集,比如给烟囱加上吸附装置;新兴技术捕集,全球有15个实验室在尝试直接过滤大气。

环保产业应如何参与碳达峰碳中和?

在E20研究院执行院长、湖南大学兼职教授薛涛看来,目前碳话题下的获益主体主要是新能源行业,环保企业当前在减碳方面的市场空间并不大。

“但这并不意味着环保企业与碳达峰碳中和计划无关。”薛涛认为,短期来看,主要还看环保企业能不能通过“卖碳”来获取收益。例如,沼气发电行业可能是减碳方面关联收益较大的领域。此外,环卫新能源车辆生产企业和环境监测类企业也会有相关利好,但应该与碳交易没有直接的关联。长期来看,碳排放量将是衡量一个产业绿色发展水平的重要评价标尺,企业的技术路线选择、管理水平等方面必须遵循正确的价值方向,才能在市场竞争中获得持续优势。同时,碳减排纳入环境监管后,很可能对环保企业提出更高要求。因此,环保企业一方面不要对当前减碳收益有过高期待,同时也要未雨绸缪,积极研究,尽早对未来行业可能带来的变化有所布局。

1.环保企业“卖碳”获益多吗?近两三年较难发展出成熟普遍的商业模式薛涛认为,当前环保企业能否靠在碳市场“卖碳”获得独特竞争优势,还需深入研究。无论是原来的CDM(清洁发展机制)还是当前的CCER(国家核证自愿减排量),要参与碳市场的这两个“卖碳”项目,首先要摸清企业所参与项目的对应温室气体减排量,将其效果通过标准的方法学折算成被市场认可的碳减排指标,然后再进行碳交易。“在环保行业各细分领域内,除了直接的节能效益,其他减碳效果有能被国家认可的碳核算的方法学标准很少。”薛涛指出,除了直接的节能以及沼气利用的碳减排有针对性的方法学支撑,行业内正在实施或者研究的绝大部分与减碳可以建立相关性的领域,当前都很难详细计算碳排放量,“比如,在垃圾分类中将有机垃圾做成肥料再回归土壤,理论上实现了碳归土,减少了碳排放,但整个过程可能涉及好几个细分学科和不同的领域,当前尚未开发出相应的碳核算的方法学。”他说。薛涛分析,很多环保细分领域减排或资源化措施缺少方法学支撑的原因,一方面是由于很多环保企业具体业务中单体项目的碳排放量太小、太分散,碳减排交易的开发收益太小(而对应的程序却相对繁琐),继而也就导致了对应方法学本身开发的缺乏;另一方面是不少环保细分领域跨多专业学科,开发难度很大。大部分市政环保设施当前还没有被贴上“高碳”的标签。他举例,我国相当一部分污水处理厂(包括相应污泥)平均耗能水平高于美国约一倍,且整个污水处理行业碳排放量约占总排放量的2%左右,但分散到单体项目和电厂以及大型工业企业的减排空间相比非常有限。同时,工业企业的配套环保设施的碳排放对比工业企业制造环节而言,占比也非常低。因此,薛涛认为,在工业领域的减排行动中会考虑生产全流程中的节能降碳问题,但对其配套环保设施这一节点有可能会忽视。除开这些限制因素,薛涛还认为,当前碳市场本身发展也尚待进一步成熟,跨地域、跨领域的统一碳市场还未真正形成,交易频次较低,价格发现机制还不成熟,碳价不够高,都制约着碳减排对环保企业固有商业竞争模式的影响力度。“因此,我认为,虽然降碳会逐渐成为企业关注的重点对象,但对当前环保企业各自商业模式的影响可能十分有限,在环保领域‘卖碳’不太可能在近两三年就能发展成一种成熟普遍的商业模式。”他说。

2.沼气发电:“卖碳”获益较大的环保细分未来沼气市场空间潜力巨大据了解,得益于2005年生效的《京都议定书》下的CDM机制的作用,沼气利用方面的碳核算方法学已经十分成熟,10多年前,国内不少垃圾填埋场的填埋气发电项目通过CDM机制都曾经获得了来自欧洲的碳减排资金。早在2013年四川省也引入了CDM机制开展农村沼气碳交易。如果年产沼气20亿立方米,每年可减少二氧化碳排放1200万吨。薛涛介绍,目前有直接市场空间的是有机废弃物紧密相关的填埋气发电和沼气发电等,都是对沼气的利用。“沼气的主要成分甲烷本身是温室气体,可以折算成二十多倍的二氧化碳当量,另外,沼气发电不仅减少温室气体排放,还节省能源,这部分也可以计入碳减排当量。”清华大学环境学院教授王凯军此前表示,目前我国每年40亿立方米畜禽粪便需要处理,产生沼气潜力最少400亿立方米~1000亿立方米;垃圾分类后的厨余垃圾处理,以每人产生0.4kg厨余垃圾计算,产生沼气0.2立方米,全国每年可产生1000亿立方米沼气。未来,沼气市场空间潜力巨大。就垃圾焚烧发电领域而言,天风公用环保测算,垃圾焚烧单吨日处理量产能预计全年实现碳减排约104万吨,在2025年100万吨/日产能的预期下,预计年减排量超一亿吨。不过,薛涛认为,垃圾焚烧发电的确能助力碳减排,但企业通过提升发电效率等方式减排的动力并不来自于“卖碳”,“考虑到当前政府支付的垃圾发电的处理费的行业平均值大概在每吨80元左右,CCER收益只能占到1.8%,从这个比例可以看出,企业对垃圾发电工艺做技改的动机还是来自多发电直接带来的增加的电费收益。”整体来看,相较于环保行业,薛涛表示,碳达峰、碳中和的行动直接刺激的是能源行业和高耗能大户,“这些领域一是有成熟的碳核算方法学支撑,二是不少企业是二氧化碳排放和减排的大户,‘卖碳’收益明显;三是去年年底将碳排放纳入环境监管范围后,原有‘能评’的作用能真正发挥,个体企业碳减排的责任被强化,碳交易市场才能真正起到价格发现的作用,碳价也才能真正开始上扬。”

3.环保企业应把降碳作为长期方向实现市政环保设施减排整体最优解“短期内,降碳的获益空间小决定了环保企业的商业模式依然建立在直接污染物的去除,以及由此获得的政府付费或工业企业的污染者付费上,技术路线选择中的竞争优势主要依靠性价比,但企业依然要把降碳作为长期方向。”薛涛表示。他认为,碳指标在绿色发展评价机制上可以发挥十分重要的作用。考虑到绿色发展涉及多个维度,很难再找到一个可以量化、具有科学合理性和可持续性的单一指标,能像碳一样把不同领域、不同性质的东西都折算成一个共同的参数,以利于宏观和微观的评价选择,“理解碳指标被广泛接受所带来的意义,就像理解在易货贸易时代货币的出现一样。未来,碳排放量的多少不仅可以用于评价社会管理、行业水平和产业结构,也可以用于衡量个体企业的管理能力或者技术路线的可持续水平。”“如果企业选择了一条非低碳的技术路线,在未来就一定存在优化的、可替代技术的可能。比如当前污水处理厂达标需要严重依赖耗材或者药剂,自然不是一种低碳的现状,而且很可能还存在着为达标而达标的拆东墙补西墙的缺陷,就有可能被更集约性的厂网河系统的优化、更高效更具性价比的工艺路线替代。”他说,“因此,未来当环保企业判断环境技术路线和企业内部管理方式是否是可持续的最优解时,就不会单纯地以消除污染物的效果或是否节约成本来衡量,而是必须考虑低碳的因素。”以污水处理厂为例,数据显示,全球污水处理等水处理行业碳排放量大约占全球碳排放量2%左右。目前,已有多个国家发布污水处理厂碳中和技术路线图,美国提出2030年所有污水处理厂都要实现碳中和。“这么大的‘群落’,又有前述的单体项目减排量较小的问题,有没有可能在降碳方面产生一种新的管理方式?我认为,环保企业作为单体较难管理,当前模式对单体设施的减排的驱动力也严重不足,还需要国家有关部门联合起来,对行业制定统一的减排要求,对其提出能源损耗和资源循环方面等约束性要求,来推动单个企业落实碳减排,最终实现市政环保设施减排的整体最优解。”他说。

代表委员围绕碳达峰碳中和谋思路想对策

碳达峰、碳中和面临哪些挑战?要实现目标,需要做好哪些工作?针对这一话题,中国环境报采访了相关代表委员。

1.根本是结构调整“作为经济大省,我们要坚定不移推进产业结构和能源结构调整,实现减污降碳协同效应,努力在全国达峰之前率先达峰。”在去年年底召开的江苏省委十三届九次全会上,江苏省委书记娄勤俭在对2021年工作划重点时,特别指出江苏要在全国率先实现“碳达峰”的目标。除了时间上的要求,事实上娄勤俭在会上也给出了碳达峰的明确路径,那就是结构调整。“碳达峰、碳中和既是我国对国际社会作出的庄严承诺,也是党中央和省委、省政府交给我们的政治任务。”全国人大代表、江苏省生态环境厅厅长王天琦表示。“一带一路”建设、长江经济带发展、长三角区域一体化发展三大国家战略叠加;全国唯一的

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环保产业如何参与碳达峰、碳中和?

导读与评论在今年两会上,碳达峰、碳中和成为热词。2021年政府工作报告中提到,要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,制定2030年前碳排放达峰行动方案,优化产业结构和能源结构等。碳达峰、碳中和将成为影响我国未来40年经济发展的重要战略,为实现紧迫的碳达峰与碳中和目标,我国将全面加速构建绿色低碳循环发展经济体系,生态环境保护也将步入减污降碳协同治理新阶段,生态环境产业因此迎来新一轮重要窗口期。面临发展新机遇,环保产业的机会在哪儿?环保企业又应如何作为?我们聚焦碳达峰和碳中和,对相关内容进行了综合整理。

碳达峰和碳中和是什么?

要理解碳达峰和碳中和,先来说说这个碳是什么。“碳达峰”和“碳中和”里的碳是二氧化碳,是导致全球变暖的最大元凶,地球天气变得如此极端,二氧化碳做出了80%的“贡献”。过去的200年里,人类向大气层排放了数万亿吨二氧化碳,如同给地球穿了个“棉袄”,让地球无法散热,温度持续升高。国际联合科研小组发表调查报告称,在过去的100年间,人类活动引发的温室效应使地球平均温度上升了0.74摄氏度。这0.74摄氏度就是冰川融化、山火频发、蝗虫成灾等现象的原因之一。所以要遏制全球继续变暖,就要想办法处理二氧化碳。全球二氧化碳排放量在2018年达到了335亿吨,其中96%由化石能源的使用产生。2018年全球碳排放的第一大来源是火力发电,占比42%,其次是交通行业,占比25%,工业占比23%,主要在冶炼、炼化等领域产生。为了联合各国解决这个问题,《巴黎协定》诞生了。《巴黎协定》首先计划推动各方积极向绿色可持续的增长方式转型,避免严重依赖石化产品的增长模式继续对自然生态系统构成威胁和能源安全危机;其次,通过市场和非市场双重手段,促进国际合作推动所有缔约方共同履行减排目标;第三,促进资本市场投资偏好将进一步向绿色能源、低碳经济、环境治理等领域倾斜。2020 年9月22日,中国在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布中国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。“碳达峰”,就是指在某一个时点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落。“碳中和”,是在一定时间内,通过植树造林、节能减排等途径,抵消自身所产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。也就是说,中国的目标是2030年后,中国每年的二氧化碳排放量不再增加,到2060年前,要实现技术手段上的二氧化碳的回收量和排放量一致,让排放了等于没排放,这就是碳中和。

如何实现碳中和?

广义上实现碳中和包括了节能减排和技术回收。节能减排就包括了能源转型、提高能源利用率和减少一次性物品生产。能源转型有以下六大模式。

1.能源转型

从能源生产和消费结构看,世界能源已形成煤、油、气、新能源“四分天下”的格局,新能源成为了碳中和的主导。目前,全球碳减排主要依靠在发电部门降低化石能源使用,进行能源的供给侧改革,大力发展光伏风电等可再生能源消纳占比。同时在几个重要能源终端消费部门——交通、建筑、工业行业提升电气化率,以达到降低化石能源消费的目标。对于航空、高耗能工业等无法完全用电气化替代的领域,生物燃料和氢能来替代化石燃料的使用。要完成上述目标,需要对能源消费基础设施、新能源发电、电网、制氢设备、重要工业设施、化石能源发电敢于进行大规模的投资发展和改造。同时对于氢能制备和储运、电动车、储能设备、海上风电、电力系统负荷侧响应机制和灵活性提升、电力市场化、生物能开发等领域进行技术攻关。 

2.技术回收

技术回收就是狭义的碳中和,即“碳捕集”,把排入大气的二氧化碳捉回来,才能真正实现零排放。碳捕集之后,可以永久封存和回收利用。

目前碳捕集有三条道路:生物捕集,就是植树造林;2. 常技术捕集,比如给烟囱加上吸附装置;新兴技术捕集,全球有15个实验室在尝试直接过滤大气。

环保产业应如何参与碳达峰碳中和?

E20研究院执行院长、湖南大学兼职教授薛涛看来,目前碳话题下的获益主体主要是新能源行业,环保企业当前在减碳方面的市场空间并不大。

“但这并不意味着环保企业与碳达峰碳中和计划无关。”薛涛认为,短期来看,主要还看环保企业能不能通过“卖碳”来获取收益。例如,沼气发电行业可能是减碳方面关联收益较大的领域。此外,环卫新能源车辆生产企业和环境监测类企业也会有相关利好,但应该与碳交易没有直接的关联。长期来看,碳排放量将是衡量一个产业绿色发展水平的重要评价标尺,企业的技术路线选择、管理水平等方面必须遵循正确的价值方向,才能在市场竞争中获得持续优势。同时,碳减排纳入环境监管后,很可能对环保企业提出更高要求。因此,环保企业一方面不要对当前减碳收益有过高期待,同时也要未雨绸缪,积极研究,尽早对未来行业可能带来的变化有所布局。

1.环保企业“卖碳”获益多吗?近两三年较难发展出成熟普遍的商业模式薛涛认为,当前环保企业能否靠在碳市场“卖碳”获得独特竞争优势,还需深入研究。无论是原来的CDM(清洁发展机制)还是当前的CCER(国家核证自愿减排量),要参与碳市场的这两个“卖碳”项目,首先要摸清企业所参与项目的对应温室气体减排量,将其效果通过标准的方法学折算成被市场认可的碳减排指标,然后再进行碳交易。“在环保行业各细分领域内,除了直接的节能效益,其他减碳效果有能被国家认可的碳核算的方法学标准很少。”薛涛指出,除了直接的节能以及沼气利用的碳减排有针对性的方法学支撑,行业内正在实施或者研究的绝大部分与减碳可以建立相关性的领域,当前都很难详细计算碳排放量,“比如,在垃圾分类中将有机垃圾做成肥料再回归土壤,理论上实现了碳归土,减少了碳排放,但整个过程可能涉及好几个细分学科和不同的领域,当前尚未开发出相应的碳核算的方法学。”他说。薛涛分析,很多环保细分领域减排或资源化措施缺少方法学支撑的原因,一方面是由于很多环保企业具体业务中单体项目的碳排放量太小、太分散,碳减排交易的开发收益太小(而对应的程序却相对繁琐),继而也就导致了对应方法学本身开发的缺乏;另一方面是不少环保细分领域跨多专业学科,开发难度很大。大部分市政环保设施当前还没有被贴上“高碳”的标签。他举例,我国相当一部分污水处理厂(包括相应污泥)平均耗能水平高于美国约一倍,且整个污水处理行业碳排放量约占总排放量的2%左右,但分散到单体项目和电厂以及大型工业企业的减排空间相比非常有限。同时,工业企业的配套环保设施的碳排放对比工业企业制造环节而言,占比也非常低。因此,薛涛认为,在工业领域的减排行动中会考虑生产全流程中的节能降碳问题,但对其配套环保设施这一节点有可能会忽视。除开这些限制因素,薛涛还认为,当前碳市场本身发展也尚待进一步成熟,跨地域、跨领域的统一碳市场还未真正形成,交易频次较低,价格发现机制还不成熟,碳价不够高,都制约着碳减排对环保企业固有商业竞争模式的影响力度。“因此,我认为,虽然降碳会逐渐成为企业关注的重点对象,但对当前环保企业各自商业模式的影响可能十分有限,在环保领域‘卖碳’不太可能在近两三年就能发展成一种成熟普遍的商业模式。”他说。

2.沼气发电:“卖碳”获益较大的环保细分未来沼气市场空间潜力巨大据了解,得益于2005年生效的《京都议定书》下的CDM机制的作用,沼气利用方面的碳核算方法学已经十分成熟,10多年前,国内不少垃圾填埋场的填埋气发电项目通过CDM机制都曾经获得了来自欧洲的碳减排资金。早在2013年四川省也引入了CDM机制开展农村沼气碳交易。如果年产沼气20亿立方米,每年可减少二氧化碳排放1200万吨。薛涛介绍,目前有直接市场空间的是有机废弃物紧密相关的填埋气发电和沼气发电等,都是对沼气的利用。“沼气的主要成分甲烷本身是温室气体,可以折算成二十多倍的二氧化碳当量,另外,沼气发电不仅减少温室气体排放,还节省能源,这部分也可以计入碳减排当量。”清华大学环境学院教授王凯军此前表示,目前我国每年40亿立方米畜禽粪便需要处理,产生沼气潜力最少400亿立方米~1000亿立方米;垃圾分类后的厨余垃圾处理,以每人产生0.4kg厨余垃圾计算,产生沼气0.2立方米,全国每年可产生1000亿立方米沼气。未来,沼气市场空间潜力巨大。就垃圾焚烧发电领域而言,天风公用环保测算,垃圾焚烧单吨日处理量产能预计全年实现碳减排约104万吨,在2025年100万吨/日产能的预期下,预计年减排量超一亿吨。不过,薛涛认为,垃圾焚烧发电的确能助力碳减排,但企业通过提升发电效率等方式减排的动力并不来自于“卖碳”,“考虑到当前政府支付的垃圾发电的处理费的行业平均值大概在每吨80元左右,CCER收益只能占到1.8%,从这个比例可以看出,企业对垃圾发电工艺做技改的动机还是来自多发电直接带来的增加的电费收益。”整体来看,相较于环保行业,薛涛表示,碳达峰、碳中和的行动直接刺激的是能源行业和高耗能大户,“这些领域一是有成熟的碳核算方法学支撑,二是不少企业是二氧化碳排放和减排的大户,‘卖碳’收益明显;三是去年年底将碳排放纳入环境监管范围后,原有‘能评’的作用能真正发挥,个体企业碳减排的责任被强化,碳交易市场才能真正起到价格发现的作用,碳价也才能真正开始上扬。”

3.环保企业应把降碳作为长期方向实现市政环保设施减排整体最优解“短期内,降碳的获益空间小决定了环保企业的商业模式依然建立在直接污染物的去除,以及由此获得的政府付费或工业企业的污染者付费上,技术路线选择中的竞争优势主要依靠性价比,但企业依然要把降碳作为长期方向。”薛涛表示。他认为,碳指标在绿色发展评价机制上可以发挥十分重要的作用。考虑到绿色发展涉及多个维度,很难再找到一个可以量化、具有科学合理性和可持续性的单一指标,能像碳一样把不同领域、不同性质的东西都折算成一个共同的参数,以利于宏观和微观的评价选择,“理解碳指标被广泛接受所带来的意义,就像理解在易货贸易时代货币的出现一样。未来,碳排放量的多少不仅可以用于评价社会管理、行业水平和产业结构,也可以用于衡量个体企业的管理能力或者技术路线的可持续水平。”“如果企业选择了一条非低碳的技术路线,在未来就一定存在优化的、可替代技术的可能。比如当前污水处理厂达标需要严重依赖耗材或者药剂,自然不是一种低碳的现状,而且很可能还存在着为达标而达标的拆东墙补西墙的缺陷,就有可能被更集约性的厂网河系统的优化、更高效更具性价比的工艺路线替代。”他说,“因此,未来当环保企业判断环境技术路线和企业内部管理方式是否是可持续的最优解时,就不会单纯地以消除污染物的效果或是否节约成本来衡量,而是必须考虑低碳的因素。”以污水处理厂为例,数据显示,全球污水处理等水处理行业碳排放量大约占全球碳排放量2%左右。目前,已有多个国家发布污水处理厂碳中和技术路线图,美国提出2030年所有污水处理厂都要实现碳中和。“这么大的‘群落’,又有前述的单体项目减排量较小的问题,有没有可能在降碳方面产生一种新的管理方式?我认为,环保企业作为单体较难管理,当前模式对单体设施的减排的驱动力也严重不足,还需要国家有关部门联合起来,对行业制定统一的减排要求,对其提出能源损耗和资源循环方面等约束性要求,来推动单个企业落实碳减排,最终实现市政环保设施减排的整体最优解。”他说。

代表委员围绕碳达峰碳中和谋思路想对策

碳达峰、碳中和面临哪些挑战?要实现目标,需要做好哪些工作?针对这一话题,中国环境报采访了相关代表委员。

1.根本是结构调整“作为经济大省,我们要坚定不移推进产业结构和能源结构调整,实现减污降碳协同效应,努力在全国达峰之前率先达峰。”在去年年底召开的江苏省委十三届九次全会上,江苏省委书记娄勤俭在对2021年工作划重点时,特别指出江苏要在全国率先实现“碳达峰”的目标。除了时间上的要求,事实上娄勤俭在会上也给出了碳达峰的明确路径,那就是结构调整。“碳达峰、碳中和既是我国对国际社会作出的庄严承诺,也是党中央和省委、省政府交给我们的政治任务。”全国人大代表、江苏省生态环境厅厅长王天琦表示。“一带一路”建设、长江经济带发展、长三角区域一体化发展三大国家战略叠加;全国唯一的部省共建生态环境治理体系和治理能力现代化试点省;全省GDP连跨三个万亿元台阶……多个战略机遇的叠加,为江苏的率先碳达峰创造了有利条件,但未来工作仍存在很大挑战。“要实现碳中和,非化石能源和化石能源的消费比例要达到9:1左右。江苏在这方面还有很大空间。”王天琦说。谈及挑战,全国政协委员、重庆市生态环境局副局长余国东也表示,重庆市面临着能源结构偏煤、产业结构偏重等问题。目前风电、光伏发电等可再生能源资源禀赋弱,规模以上火电、钢铁、水泥、有色、化工等高耗能产业碳排放占工业排放总量80%以上。产业结构和能源结构以“高碳”为主,这并非重庆、江苏等地面临的难题。农工党中央《关于奋力推动如期实现碳达峰碳中和的提案》指出,我国碳达峰、碳中和工作任务十分艰巨。一方面,因为现有产业结构、能源消费仍以高碳为主,年碳排放超100亿吨,占全球总排量的1/3,工业碳排放占比高达80%。传统钢铁、建材等高耗能产业去产能任务尚需艰苦努力;重化工产业比重大、转型路径有待探索;化石能源消费占比高达85%,清洁能源发展尚需加力。另一方面,因为经济发展的能源增长需求与减排降碳压力并存。我国仍处于工业化和城市化中后期,未来15年是我国基本实现现代化的关键阶段,经济发展仍需保持合理增速,能源需求将持续增长,减排降碳压力巨大。为此,农工党中央建议要以能源结构转型为重点,构建清洁低碳能源体系,并统筹推动产业结构调整,增强综合治理系统性和整体性。具体来说,要尽快明确“十四五”及中长期煤炭消费总量控制目标和减煤路线图,加快非化石能源发展。加快煤电、石化、钢铁、水泥等高碳产业的低碳转型,全面落实产能总量控制和新建项目产能置换要求。

2.抓手是减污降碳“十四五”时期,我国生态环境保护将进入减污降碳协同治理的新阶段。事实上,“协同”这一关键词,在2020年全国两会期间,全国人大代表、福建省环境科学研究院院长张玉珍就曾关注。她提交的《关于加强应对气候变化与大气污染治理协同控制的建议》就表示,各地要提出二氧化碳排放峰值目标、达峰路线图、行动方案和配套措施,协同城市碳排放达峰和空气质量达标。今年两会,张玉珍依然关注碳达峰和碳中和问题,并结合福建省情谈到了其重要意义。“近年来,福建省生态环境质量高位运行,现有主要污染物减排空间有限,而经济发展需求下污染物排放总量刚性增长趋势压力不减,给环境质量持续改善带来巨大压力。”张玉珍表示,减污降碳协同,牵住以降碳为源头治理措施的“牛鼻子”,为福建省持续巩固提升生态环境质量提供新思路、新打法。实现减污降碳协同效应,也有利于促进经济社会发展全面绿色低碳转型,加快形成绿色生产方式和生活方式,助推福建省全方位高质量发展。与张玉珍的观点类似,余国东也表示,重庆要坚持把减污降碳协同治理作为促进经济社会全面绿色转型的总抓手,强化环境污染源头管控,助推高质量发展之路越走越宽广。在此之前,各地在“协同”方面也已经积累了诸多经验。比如重庆市将应对气候变化要求写入《构建现代环境治理体系实施方案》,在全国率先将碳排放管理纳入环境影响评价和排污许可,出台《推动排污许可与碳排放协同管理》等文件。黑龙江省将降碳与实行最严格的“三线一单”生态环境分区管控相结合,严控高耗能、高排放项目建设,通过规划环评、项目环评推动区域、行业和企业落实煤炭消费削减替代、温室气体排放控制。四川省将碳排放约束性指标纳入省委环境保护党政工作目标任务考核体系、省政府目标绩效管理考评体系等,有力督促各项减排指标的分解完成。福建省不断优化能源结构和产业结构、打造低碳建筑和交通体系、开展碳交易试点以及多领域多层次低碳试点,协同推动能耗强度和碳排放强度下降。“碳达峰行动和大气污染防治紧密相关,从大气污染防治看,要更加注重减污降碳协同增效。所以工作将由‘治标为主、标本兼治’向‘突出治本、标本兼治’转变。”全国人大代表、四川省生态环境厅厅长王波说。

3.思路是多措并举全面推进经济结构调整和绿色发展,就要求通过“实现减污降碳协同效应”这个总抓手和“牛鼻子”,提高生态环境治理能力和治理体系的现代化水平。“大气治理与碳达峰的协同增效,主要体现在突出治理路径协同、治理工程协同和治理体系协同等三个方面。”对于下一步的工作,王波介绍。“从措施方面的变化看,更加强调综合治理,我们要充分发挥生态环境保护工作体系优势,综合运用行政、法律、技术、市场等手段,提高治理能力和治理体系现代化水平。”对于治理体系的协同,王波表示要多措并举。多措并举的工作思路,采访中也有多名代表委员谈到。“碳达峰和碳中和的目标极具挑战性,需要全方位多举措进行推进,更需要法律制度予以保障。”全国人大代表、生态环境部环境规划院院长、中国工程院院士王金南表示。王金南建议,要紧扣2060年碳中和愿景目标,制定出台《碳中和促进法》,立法内容主要考虑明确立法目标、定位和基本原则,明确碳中和的基本制度与措施及强化优化管理体制和部门职责等。全国政协委员、中国石化副总经理李永林也在一直关注碳市场的立法问题。他表示,应该立法先行,以较高层级的立法来保障碳市场的权威性,尽快出台《全国碳排放权交易管理条例》,为碳市场体系建设提供法律支撑。在考核机制方面,全国人大代表、湖北省生态环境厅厅长吕文艳表示,湖北计划将低碳发展工作纳入省级生态环境保护督察,实施降碳减污协同攻坚,严控高耗能、高排放项目上马,切实提高地方主动性和自觉性。在减排政策体系方面,全国政协委员、淄博市政协副主席、民盟淄博市委主委达建文建议,要尽快完善二氧化碳减排政策体系,加快建立碳排放监测核算、报告、核查体系,使得碳排放的信息能够测量、监测、统计以及核查,并将其作为约束性指标,在每个季度公布GDP指标时,公布单位GDP产出的碳排放强度。在制度设计和能力建设方面,张玉珍表示,生态环境部门在多年来污染物管理过程中形成的环评、监管和执法等相对成熟的手段,并不适用于控制温室气体排放、碳达峰碳中和工作,导致基层部门在实际工作中缺乏有力抓手。“解决这些问题,需要尽快完善相关制度,在制定有关政策和任务目标时充分考虑生态环境部门自身实际情况,同时需加强基层工作人员在降碳方面的培训、指导,加强人才队伍建设,加大资金支持力度,夯实研究基础。”张玉珍说。而如何做好“部门协同”,是全国人大代表、黑龙江省生态环境厅厅长贾君长期思考的事情。“要协同工业、农业、交通等重点领域深入谋划碳减排工作,科学优化钢铁、煤炭、石化等重点产业、产业园区的规模、布局、结构。”

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