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第15个产业生态圈 未来成都的低碳尝试

先锋杂志2021年4月刊 发布时间:2021-05-07 阅读数:3252

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碳排放的中国担当

由二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变化已经成为本世纪人类面临的最大挑战之一。在《巴黎协议》的框架下,到本世纪中叶实现碳中和是全球应对气候变化的最根本举措。我国承诺2030年前碳达峰,即二氧化碳排放量达到峰值不再增长,之后逐步降低;2060年实现碳中和,即全国人为二氧化碳排放量与二氧化碳消除量相等。


从碳达峰到碳中和

我国从碳达峰到碳中和之间只有大约30年的时间,在这期间,需要全新的低碳发展转型战略,不仅要突破能源使用现状,逐步摆脱对化石燃料、燃煤电厂的依赖,实现能源转型,也要颠覆已有技术、打破传统的产业生态,实现社会经济体系、能源体系和技术体系的巨大转变。


成都对产业低碳发展的谋划


第15个产业生态圈


近期成都正积极谋划在现有14个产业生态圈基础上,通过发展低碳农业、优化能源结构、推动制造业升级、推进绿色交通、发展绿色建筑等来构建第15个低碳产业圈,为低碳发展转型、实现碳达峰和碳中和目标而努力。


低碳产业发展规划——绿色产业供给体系


在低碳产业方面,成都市通过构建绿色产业供给体系,加快建成中西部一流的国家节能环保产业基地,加快绿色制造技术创新及产业化示范应用,不断增加低碳化、高附加值、高技术化的产品供给;通过推动生产方式绿色化大力推动生产资源利用节然化、生产过程清洁化、废物处理资源化和无害化;通过提升循环经济发展水平推行企业循环式生产、产业循环式组合园区循环式改造;通过优化能源供给结构,提高可再生能源产业发展比重,加快核电、页岩气等新材料、新装备的研发和生产推广清洁能源使用,实现商业、旅游业无煤化,推动工业企业“电能替代”改造。


成都通过全面提升产业发展能级,细分发展领域,实现产业之间“建链、强链、补链”,为形成上下贯通、左右衔接的低碳产业生态圈夯实了基础。


对成都低碳产业圈预想——低碳经济产业


根据WRI(世界资源研究所)数据,2017年,一产农业所产生的温室气体排放占全国总碳排放6.1%,二产中发电和供热行业排放占41.6%,制造业和建筑业占23.2%,工业生产过程产生的温室气体排放占9.7%,交通运输占7.5%。因此,构筑成都低碳产业圈,需要降低一产和二产的碳排放,打造低碳经济产业。


路径一:低碳农业


农业高效生产系统


农业产生温室气体排放的关键环节主要包括生产过程在内的粮食系统,以及加工、分销在内的后农业系统。粮食生产排放的温室气体主要来自与化学肥料、有机肥料和农药的生产和施用农田灌溉、农田翻耕及柴油、农膜、农药的使用。针对这些排碳环节需要推进化肥农药减量化,推广绿色防控产品和技术,建设农业高效生产系统。


发展精准农业。什么是精准农业?精准农业是以信息技术为支撑,根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作与管理的系统,是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。在农业生产中采用一些高技术含量的工艺和技术,在提高单产的同时减少肥料和农药的使用。


涵盖哪些技术?这些技术包括无人机、传感器、卫星数据、自动化、机器人和AI技术等。这些技术的有效使用可以提高资源利用率和有效性,让农业实现“环境影响可测、生产过程可控、产品质量可溯”的目标。


扩大垂直农业。垂直农业有什么特点?垂直农业在高度受控的环境中以高空间密度生产蔬菜、药用植物和水果。与传统的田间耕作相比,其生产过程不使用农药,用水量可减少90%,并可节省多达95%以上的土地。但是其生产成本高,目前商业应用仅限于高价值农作物。可采用LED和开发相关设备降低成本,扩大垂直农业的生产。


充分开发林业碳汇功能


什么是碳汇?碳汇是指通过植树浩林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在植被和土壤中,以减少空气中二氧化碳的浓度。增加碳汇是应对气候变化,实现碳中和目标的一项重要措施。林业可作为碳汇来中和其他产业的碳排放。


提高林地质量。发展林业不仅要扩大林地面积,还要提高林业经营水平。利用现代林业技术加强丰产林、珍出树种以及能源林等商品林的建设,同时加强防护林以及水源涵养林等生态公益林的保护和营造,提高林地的培育力度,让林地资源总量逐步提高。充分发挥碳汇功能。


挖掘林地生产潜力。将不适合农耕的宜林荒山地的生产潜力挖掘出来,培育适应当地环境下能正常生产的树种,发挥其生态保护、气候调节、固碳作用。建立具有特色的固碳林培育以及生物质能源加工一体化的林业生物质能源产业链,带动能源林业以及新能源产业的发展,拓展林业产业的发展领域,促进林业生态体系以及林业产业体系的建设。


推广农业节能环保技术


加大新能源农业机械和低碳型化肥、农用薄膜等使用力度。农业机械、化肥和农用薄膜是基本的农业生产要素,提高这些基本生产要素的技术水平,从源头上控制农业碳排放的增加是进行农业碳减排的有效方式。


政府要推广农业机械节能技术,对能耗高、污染大的农业机械要制定强制性的退出时间规划表,并对农户、农业企业购买节能型农业机械、新能源农业机械给予相应的补助。政府也要强化低碳型化肥、薄膜的使用力度,通过价格补贴,有效的宣传引导,激励农户主动使用低碳型化肥、薄膜等农业生产资料,切实减少农业生产中碳源的消耗。政府可以优化化肥、薄膜等生产标准,将低碳型农业生产资料纳入优先支持的序列,在审批、税收和金融贷款等方面予以支持。


路径二:低碳工业


构建现代能源结构


压控化石能源使用。煤电碳排放占能源排放总量的40%控煤由是碳达峰的最重勇任务,在源头压控碳排放量高的煤和油的使用。在终端用能领域,加快实施电能替代,有效抑制煤油消费增长;加快以清洁电能取代煤和油,可有效控制终端化石能源消费增长速度。


大力推动风光发电发展。电气化是碳中和的核心,而电力的绿色转型是实现碳中和的基础。加快发展非化石能源,坚持光伏发电、风电规模,满足新增用电需求。通过减薄硅片厚度、增加尺寸,发展异质结(HIT)电池技术,发展钙钛矿相-晶硅材料等措施降低光伏发电成本。通过发展大功率风机、大尺寸叶片摊低建设投资、提升风电发电量。风申、光伏等可再生能源有明品的季节性时段性,其发由比重的逐步提升会增大电力供应的波动性,通过发展分布式发电、储能技术和智能电网来平滑风光发电的波动性,提高电力系统的灵活性。


积极开发其他低碳发电技术。低碳发电技术还有哪些?天然气的碳排放量远低于煤炭等高碳化石能源,大力发展天然气有助于降低碳排放,促进碳达峰目标的实现。天然气发电、储能等技术与可再生能源深度融合,能够为为电力系统调峰,进一步推动可再生能源快速发展。此外,还可因地制宜发展生物质能和地热能采用符合环保标准的先进技术发展城镇生活垃圾焚烧发电,推动生物质发电向热电联产转型升级。积极推进生物天然气产业化发展和农村沼气转型升级。


大力开发储能技术。随着大规模可再生能源的接入,储能技术将成为电力系统的重要组成部分。通过配置合理规模的储能,能够抑制间歇性可再生能源输出功率的波动,提高电能质量、维护电网稳定。电化学储能因受地形等因素影响较小,运用灵活,反应更迅速,已逐渐成为储能新增装机的主流;随着电池包结构的持续优化,电化学储能仍有较大降本空间。


推动制造业优化升级


工业部门近一半的碳排放来自于生产水泥、钢铁、合成氨、化工等。这些重工业的碳排放的产生主要来自三个方面,一部分来自于用于生产的原料,比如生产水泥过程中的石灰石和合成氨过程中所用的天然气;一部分来自工业生产高温加热的燃料燃烧,如高炉炼铁所用的燃料;剩余部分来自其他能源需求,比如用于生产中间产品、低温供热等的化石燃料。


因此,要构建成都低碳产业圈,需要改造提升传统产业,推动石化、钢铁、有色、建材等原材料产业布局优化和结构调整,加快化工、造纸等重点行业企业改造升级,完善绿色制造体系。深入实施智能制造和绿色制造工程,发展服务型制造新模式,推动制造业高端化智能化绿色化。


推进绿色交通运输业


根据数据显示,中国交通部门的碳排放持续上升,2018年已经成为了中国第四大碳排放部门,排放量达到8.8亿吨二氧化碳当量。交通运输业排放主要来源于公路交通。“双碳达标”给交通运输业带来巨大挑战,加大创新投入,促进低碳转型,走绿色交通发展之路成为必然趋势。


公路交通的电气化是交通部门目前最为成熟的减碳方式。随着电动车锂电池等技术的突破,成本持续下降,电动车经济性的提升可促进其市场化普及。率先推动城市公共交通全部实现电动化、清洁化,城市物流配送车辆全部实现新能源化,并制定传统化石能源汽车退出市场时间表;发展以生物燃料和电能为动力的通用动力;加强新能源工程设备研广应用。


发展绿色建筑


建筑部门要实现碳减排,首要任务是建筑的节能改造,包括热力管网改造、加强墙体隔热、使用节能电气设备、改善采光、房顶绿植等;其次是取暖和空调用能的脱碳化,如使用光伏等清洁电力、地热能、生物质取暖等,还需要进一步推动炊事等用能电气化建筑节能改造方面,可以使用中空或节能建筑玻璃削减建筑能耗,或是使用石膏板等轻质隔墙材料替代传统的水泥墙、砖墙,以减少水泥、建筑砖烧制和运输过程中的碳排放。


对成都发展低碳经济的建议


01

 全面开展碳核算,夯实碳管理的基础 


加快构建农业碳排放核算的方法学。尽快启动农业碳排放核算的方法学研究,形成一套包合管理部门、生产主体、碳交易主体的核算方法体系,为农业进入碳市场奠定方法基础。通过盘查对林区自然资源资产存量、生态服务价值货币值、可进行碳排放权交易的碳产品等可建立权威数据库,摸清“家底”为碳资产经营和材业建设决策提供可靠依据。开展工业企业碳盘查工作,每个企业建立碳账户,在了解自身的排放情况的基础上,设定碳减排目标。


02

 全面提升清洁能源利用率 



完善可再生能源发电全额保障性收购制度,实施清洁能源消纳行动计划,多措并举促进清洁能源利用。出台绿色用电的碳排放认定机制和核算办法,鼓励100%清洁能源供给园区的绿色低碳认证体系建设。


03

 深度融合信息技术和低碳技术 



将信息技术与低碳技术深度融合。以互联网、大数据、人工智能和区块链等为代表的新一代信息技术与低碳技术深度融合,催生出能源互联网、智能电网、新能源智能汽车和能源综合服务系统等新业态,推动能源系统向更加清洁低碳安全高效发展。积极推广先进用能技术和智能控制技术,提升钢铁、建筑、化工等重点行业的用能效率。


04

 创新绿色金融,大力投资绿色技术 



中国目前已有的绿色金融产品句括绿色信贷、绿色债券、绿色基金、绿色保险、绿色信托、绿色ppp等。在低碳经济发展中坚持以市场为导向,以绿色信贷、绿色债券、绿色保险为主体,发挥好国家绿色发展基金作用,探索园区化、商圈化、社区化集中推进节能低碳技术综合示范和推广新途径,推动绿色产业与绿色金融深度融合、互利共赢。


建立健全绿色为导向的农业补贴制度和农村金融服务体系财政和金融支持“三农”的资金要向化肥农药减量、秸秆利用地膜回收、国土绿化等环境友好行为倾斜,为农业减排和固碳持续提供激励。开展适合于清洁能源、低碳产业、绿色交通和建筑等项目的产品和服务,积极发展能效信贷、绿色债券和绿色信贷资产证券化,为支持能源和工业行业绿色和低碳转型构建全方位绿色金融业务体系。




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