中国工业部门碳排放到2060年有望降至4.5亿吨,较2025年下降95%左右。工业碳中和技术将撬动42万亿元投资需求,约占中国实现碳中和所需投资规模的15—20%。
日前,《中国碳中和目标下的工业低碳技术展望》报告发布会在清华大学碳中和研究院召开,与会专家们共同探讨中国碳中和目标下工业低碳技术发展的关键问题与未来路径。报告由清华大学碳中和研究院发起、能源基金会支持、生态环境部环境规划院牵头完成。
工业部门作为国民经济中最重要的物质生产部门,亦是中国能源消耗和CO2排放最集中的领域,其低碳转型对于实现“双碳”目标具有决定性意义。
报告总召集人、生态环境部环境规划院副院长严刚在介绍报告主要内容时表示,2022年,中国工业部门二氧化碳排放总量达到79.8亿吨,其中由能源活动和工业过程产生的直接排放49.7亿吨,由工业生产消耗的电力和热力产生的间接排放30.1亿吨。工业部门排放量占全国总排放量的68.5%,这凸显了工业减排对中国实现“双碳”目标的重要性。
然而,工业部门在生产工艺与排放结构上的高度复杂性,使其碳减排技术的发展面临巨大挑战,被认为是“难减排部门”。
因此,工业低碳转型需要以技术创新作为核心驱动力。需要聚焦我国工业碳中和的战略需求,系统部署前沿低碳技术,明确关键技术路径,构建综合解决方案体系,为推动工业高质量发展提供有力支撑。
据了解,报告联合钢铁、建材、有色、石化、煤化工、数字化等重点行业协会和研究机构,系统梳理了中国工业部门实现碳中和的关键技术路径,构建了覆盖主要行业和减排环节的技术图谱,为工业低碳转型战略规划、重大工程部署和政策制定等提供决策依据。
报告显示,2025年—2060年工业碳中和技术的投资额将持续快速增长,预计在2050年左右达到峰值,此后,随着工业产品需求的下降以及各项技术大规模布局逐步完成,行业总投资额将逐步下降。预计2025年—2060年,中国工业领域碳中和技术的累计投资额将达到42万亿元左右。
分行业看,钢铁行业碳中和技术总投资约6.8万亿元,水泥行业约3.6万亿元,有色行业约4.6万亿元,石化行业约9.3万亿元,煤化工行业约 9.4万亿元,其他行业共约8.1万亿元。
报告同时指出,氢能替代、电气化耦合清洁电力替代、原料替代与废物回收、CCUS四类通用性技术,将构成工业脱碳的核心支柱。
在氢能替代方面,2035年五大工业行业氢能总需求量预计达到0.2亿吨,相较于2020年增长了52%。预计到2035年后,工业用氢的需求将出现显著增长。展望至2060年,在工业部门产业结构深度调整的背景下,工业氢能用量预计将达到0.58亿吨。
在电气化耦合清洁电力替代方面,2020年,中国工业的电气化率约为25%—30%。预计2035年—2050年,随着颠覆性技术的突破和电价成本的下降,中国工业行业将大规模应用电气化技术并加速发展,电气化水平到2050年将达到50%—60%。到2060年,中国电气化水平将进一步提升,工业行业实现大规模能源转型和全面电气化,电气化水平将达到65%—70%。这一目标的实现将依赖于清洁能源的大规模应用,如绿氢的间接电气化以及分布式能源和储能系统的普及。
工业领域产生大量废弃物和副产品,资源回收及再利用将成为低碳循环的核心要义。典型实践包括以废钢电炉技术替代传统高炉炼钢、将工业废渣等副产品用于水泥生产、回收废铝用于铝生产,以及通过裂解油技术回收废塑料等。报告指出,这些举措不仅降低了对原生资源和化石燃料的依赖,还减少了工业废弃物的处理量,缓解了土地占用和环境污染问题,推动工业行业在实现低碳转型的同时促进资源循环利用和环境可持续发展。
CCUS技术的发展路径已成为中国在碳中和目标约束下,研究排放路径的重要锚点。报告预计到2050年后,中国工业领域的CCUS技术将实现大规模应用,五大工业行业在2060年通过CCUS技术实现的减排量有望达到7亿吨CO2/年。
严刚在介绍报告关键结论时指出,按技术发展趋势,工业部门减排路径划分为三个阶段:
2025年—2035年为我国工业部门低碳流程技术大规模应用期。这一阶段工业行业实现碳达峰并快速下降,传统产业仍占据主导地位,能效提升技术和短流程技术发展是该阶段的核心减排手段,将贡献约55%的工业碳中和技术减排量。
2036年—2050年为工艺颠覆性技术爆发应用期。南宫28官网这一阶段是打破高碳技术锁定的关键窗口期,氢能、电气化和其他颠覆性技术在该阶段成熟并逐步开展商业化应用,工业部门全面脱碳改造将成为主攻方向。
2051年—2060年是碳移除托底技术深度应用期。这一阶段是中国工业行业实现碳中和的冲刺阶段,该阶段碳中和技术实现深度融合,CCUS作为碳减排托底技术广泛开展应用,到2060年CCUS技术减排贡献占工业碳中和技术比例的24%。
具体包括加快规划部署工业领域碳中和关键技术一揽子重大工程。通过重大工程刺激技术创新,驱动成本突破临界点,助力关键技术市场化应用。强化碳市场和碳金融对工业碳中和技术的激励作用。设立科技专项加快碳中和共性技术的研发突破与示范推广。将氢能利用、电气化、CCUS、原料替代等颠覆性技术纳入国家重大科技专项或重点研发计划,推动关键环节率先突破成本瓶颈。构建有利于碳中和技术发展的财税政策支持体系等。