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煉化行業(yè)低碳發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)
國際能源署（IEA）曾發(fā)布報告稱，全球煉化行業(yè)是溫室氣體排放的重要來源，該行業(yè)的排放量占全球排放總量的約7%。未來一二十年，煉化行業(yè)碳排放仍將較快增長，增速高于其他許多行業(yè)。隨著全球環(huán)保意識不斷提高，各國紛紛提出碳中和目標，全球煉化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級刻不容緩，必須走綠色低碳的可持續(xù)發(fā)展道路。
煉化行業(yè)碳排放主要來自煉油和合成氣等生產(chǎn)過程，這些過程的碳減排技術(shù)創(chuàng)新難度較大，成本高昂，對行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級帶來了巨大的挑戰(zhàn)。碳捕集與封存（CCS）技術(shù)可以有效減少煉油和化學工業(yè)過程的碳排放，但其實施成本可能很高。IEA的報告顯示，煉油行業(yè)應用CCS技術(shù)的成本可能在每噸二氧化碳60美元至140美元之間。
加快煉化工業(yè)過程用能清潔替代同樣是減少碳排放的重要途徑，如使用綠電替代化石能源。但其價格也因地域、可用資源量和政府政策等因素而相差甚遠。根據(jù)國際可再生能源署（IRENA）的最新報告，光伏發(fā)電的平準化度電成本（LCOE）取決于諸多因素，太陽輻射強烈和政策有利的地區(qū)LCOE最低為0.03美元/千瓦時，而太陽輻射弱和政策不利的地區(qū)LCOE可達0.15美元/千瓦時。如何獲取價格合適的清潔電力成為煉化行業(yè)需要解決的問題。
另外，煉化行業(yè)碳減排與能源效率和提高產(chǎn)品質(zhì)量之間存在一定的矛盾，需要在技術(shù)創(chuàng)新和管理模式上進行平衡。降低碳排放需要多種方法，需要行業(yè)在技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施方面投入大量的資金。
總的來說，全球加速推進碳中和對煉化行業(yè)帶來了諸多挑戰(zhàn)。然而，它也為該行業(yè)加快轉(zhuǎn)型提供了動力和機遇。
國際煉化企業(yè)因地制宜布局低碳轉(zhuǎn)型
為了順應全球綠色發(fā)展趨勢，許多國際煉化企業(yè)已經(jīng)開始積極探索低碳轉(zhuǎn)型，采用新的技術(shù)手段降低碳排放，同時開拓可再生能源等領(lǐng)域。總的來看，全球煉化企業(yè)布局低碳轉(zhuǎn)型主要從以下幾個方面入手：一是轉(zhuǎn)向清潔能源，將煉化用能及原料清潔化，如增加使用綠電、綠氫，加快生產(chǎn)生物燃料等；二是引入碳捕集、利用與封存（CCUS）等低碳技術(shù)，減少碳排放；三是實施碳抵消機制，通過購買碳排放權(quán)或參與碳市場交易來抵消碳排放量。
因自身條件、所處環(huán)境不同，全球煉化企業(yè)在低碳轉(zhuǎn)型方面的布局大為不同，進展各異。歐洲煉化企業(yè)綠色發(fā)展步伐相對較快，往往有更成熟的低碳轉(zhuǎn)型計劃，在可再生能源、CCUS以及其他低碳技術(shù)領(lǐng)域進行了大量投資。殼牌向低碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略包括對可再生能源和先進技術(shù)進行投資，開發(fā)新的低碳商業(yè)模式，持續(xù)投資CCUS技術(shù)，并不斷擴大可再生能源投資組合。該公司今年4月初宣布，2022年底，其銷售的能源產(chǎn)品碳強度與2016年相比下降了3.8%，正在逐步實現(xiàn)于2050年前將凈碳排放量降為零的承諾。同樣，bp也在推進低碳轉(zhuǎn)型項目，在低碳煉化方面采用的主要途徑包括發(fā)展生物質(zhì)能、布局CCUS等。2020年，bp宣布將全球化工業(yè)務以50億美元的價格賣給英國石化公司英力士，就已預示著這家老牌石油公司為低碳轉(zhuǎn)型準備就緒。
相比之下，美國煉化企業(yè)在低碳方面的投資增長較慢，部分原因是化石燃料成本相對較低，而且缺乏政府激勵措施。然而，一些美國公司已經(jīng)開始投資可再生能源和碳捕集技術(shù)，并認識到需要適應不斷變化的市場和監(jiān)管條件。例如，美國最大的獨立煉油公司之一——瓦萊羅能源公司早在2021年就宣布，計劃投資9億美元用于可再生柴油生產(chǎn)和其他低碳舉措。雪佛龍表示，將提升可再生天然氣產(chǎn)量，并將可再生燃料產(chǎn)能提高到10萬桶/日，以滿足客戶對可再生柴油和可持續(xù)航空燃料的需求。
煉化行業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新亟待提速
當前，推動低碳轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展，已成為全社會共識。業(yè)界專家呼吁煉化行業(yè)加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，提高運營效率和資源利用率，并深入探索發(fā)展可再生能源，實施碳稅、碳交易機制等多種方式，為行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供多元化的選擇。
IEA在其發(fā)布的《世界能源展望》報告中指出，煉化企業(yè)需要為實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型做出更多努力，包括投入資金、開展科研和技術(shù)創(chuàng)新，以及與政府和其他行業(yè)緊密合作等。美國國家可再生能源實驗室高級研究員Nagy Ahmed認為，煉化行業(yè)需要盡快實現(xiàn)碳的無害化利用，并將其變成一項經(jīng)濟利益來源。
對于中國煉化行業(yè)而言，推進碳達峰碳中和意味著進入一個全新的發(fā)展階段。當前，國內(nèi)煉化企業(yè)正在積極引進新的低碳煉化技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)碳排放的減少和環(huán)保水平的提高。
中國煉化行業(yè)降碳之路在何方？中國科學院院士謝在庫在中國石油煉制科技大會上表示，煉化行業(yè)降低碳排放，要從“頭”開始——煉化行業(yè)未來原料不能只是原油，也不能只是化石能源。行業(yè)要發(fā)展光催化分解制氫、堿性電解水制氫等綠氫制取技術(shù)，配合“液態(tài)陽光甲醇”等儲氫技術(shù)，逐漸替換現(xiàn)在使用的灰氫和藍氫，實現(xiàn)煉化原料的清潔化。未來，行業(yè)還需探索二氧化碳電催化還原的技術(shù)路徑，將捕集到的二氧化碳還原生成一氧化碳或甲醇等有價值的工業(yè)原料，實現(xiàn)碳的資源化利用。中國石化聯(lián)合會負責人李云鵬在石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上強調(diào)，煉化行業(yè)必須把高質(zhì)量發(fā)展理念落實到生產(chǎn)經(jīng)營、創(chuàng)新發(fā)展、改革管理等各環(huán)節(jié)、各方面。
