吕品，罗涛，杨振中，刘明亮
（航天长征化学工程股份有限公司，北京100176）
［摘 要］在我国2030年前力争实现“碳达峰”、2060年前力争实现“碳中和”的大背景下，现代煤化工产业碳减排需求十分迫切，需要尽快研究和探索出一条较低成本的、可持续的现代煤化工产业碳减排路径。通过对“十四五”、“十五五”期间规划的现代煤化工产能及碳排放进行估算，提出适合于现代煤化工产业的碳减排路径——可从生产过程减排、公用工程减排、厂区排放CO2再利用等三个方面综合推进，从工业化程度和可持续性角度出发，比较推荐的碳减排技术包括厂内绿电/绿氢/绿氧替代、节能降耗技术大规模推广、碳捕集封存（CCS）、高浓度CO2制化学品、森林碳汇等。
［关键词］碳达峰；碳中和；现代煤化工产业；产业规模及碳排放预测；碳减排路径；可持续性减碳方式；低碳或零碳模式
［中图分类号］TQ54 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2022）02-0001-04
1 政策背景
2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会一般性辩论中提出我国2030年前力争实现“碳达峰”、2060年前力争实现“碳中和”的目标。2020年12月，习近平主席在联合国气候雄心峰会上进一步宣布，到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上。2020年底的中央经济工作会议，明确将做好“碳达峰、碳中和”工作列为2021年八项重点任务之一；会议指出，“我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和。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”。
2021年，围绕“双碳”目标，国家政策密集发布。2021年5月，生态环境部发布了《关于加强高耗能、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见》，明确煤化工为双高项目，属于被管控行业；2021年7月27日，生态环境部发布《关于开展重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点的通知》，陕西省作为煤化工行业试点省份，新申报的煤化工项目的碳排放指标将被纳入环评。从国家政策导向来看，现代煤化工产业碳减排需求十分迫切，需要尽快研究和探索碳减排乃至碳中和的途径。
2 现代煤化工产业规模及碳排放预测
2.1 现代煤化工产业规模预测
国家“十三五”规划中对煤化工的规划是以现代煤化工为主体的；现代煤化工是以煤炭为主要原料，以生产清洁能源和化工产品为主要目标的现代化煤炭加工转化产业，是实现煤炭清洁高效利用、推进煤炭产业结构调整和发展地方经济的重要途径。现代煤化工一般以煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制芳烃、煤制乙醇、煤炭分质利用等项目为主，其中除煤直接制油和煤炭分质利用外，均以煤气化为龙头。2020年我国现代煤化工产业各门类产能调研结果见表1（注：2020年油价低位徘徊，煤化工产品竞争压力较大，除煤制烯烃外，其他类型现代煤化工装置均未能满负荷运行）。
据《现代煤化工“十四五”发展指南》以及综合调研情况，“十四五”期间现代煤化工产业各门类新增产能预测见表2。
据政府相关研究单位预测［1］，预计“十五五”期间我国一次能源消费增速约10%，实际上存在传统煤化工替代、现代煤化工占比升幅较大的预期，按10%增速保守估算，“十五五”期间现代煤化工产业各门类新增产能预测见表3。
2.2 现代煤化工产业碳排放预测
据碳排放计算标准《温室气体排放核算与报告要求 第10部分：化工生产企业》（GB/T 32151.10—2015），以原料为神木烟煤、气化系统采用先进粉煤加压气化工艺的现代煤化工产能为测算对象，以典型项目可行性研究报告和实地调研结果作为部分基础数据，计算得现代煤化工产业各门类单位产品（除煤制天然气以生产1 000 m3天然气计以外，其余均以生产1 t产品计）碳排放（以CO2计）系数如表4所示（煤炭分质利用产物较为复杂，暂不计入）。按预测产能满负荷运行及表4的碳排放系数，推算至2030年现代煤化工产业各门类产能增长及碳排放强度如表5所示。
据有关资料，2020年我国总碳当量排放值约为121.2×108 t，2030年我国总碳当量排放值约为122.6×108 t［2］。据表5数据，按现代煤化工产业各门类2020年已有产能满负荷推算，2020年现代煤化工产业总排碳量约2.53×108 t，约占总碳当量排量的2.09%，同比例推算至2030年我国碳达峰时现代煤化工产业总排碳量约2.30×108 t；考虑部分传统煤化工产能淘汰整合、现代煤化工产能占比有望提高，预计至2030年我国现代煤化工产业碳峰值不会超过3.0×108 t。而按“十五五”末即2030年末预测产能满负荷推算，现代煤化工产业碳排放总量约8.24×108 t，远超2030年碳达峰值，且还不说计算碳排放系数时各能效指标选取较为先进以及未将煤炭分质利用的碳排放统计在内，故实际上2030年末碳排放强度比推算要高，即2030年前现代煤化工产业至少要在现有水平上减排70%以上才能达到碳排放峰值要求，2030年后现代煤化工企业还应尽快实现厂内碳中和。
更多内容详见《中氮肥》2022年第2期