碳中和背景下的化工行业发展.docx

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1、碳中和背景下的化工行业发展1.1. 碳中和成全球趋势，全球主要经济体多数已提出碳中和目标碳排放是受全球关注的问题，IPCC全球升温1.5报告指出，气候变化将是人类社会面临的重大挑战，实施碳中和战略是积极应对挑战的重要措施。简单来讲，“碳中和”的定义就是人类活动造成的C02排放量与人为C02移除量在一定时期内实现相互抵消。碳中和是一个系统平衡过程，强调的是总体的平衡；同时碳中和是一个动态平衡的过程，在一段时期内排放总量与吸收总量保持平衡。从全球范围来看，各国在气候问题上已达成共识，共同签署了巴黎协定，构建了2020年后全球气候治理的制度性框架。2015年12月，联合国气候变化框架公约近两百个缔约

2、方在巴黎气候变化大会上达成巴黎协定，各方将把“全球气温升幅控制在两摄氏度以内”作为目标，并为把升温幅度控制在1.5摄氏度以内而努力。碳中和成为全球趋势，海外主要经济体已陆续公布碳中和目标。根据联合国气候变化框架公约的披露，截至2021年9月已有164个国家递交了国家自主贡献方案，其中大多以2050年为碳中和目标年份，并以立法、颁布政策等多种方式推进工作。1.2. 中国积极应对减碳挑战，提出2060年碳中和目标2001年加入WT0之后，我国C02排放量经历了10年的高增长期，2020年我国碳排放量全球最高。加入WT0之前,我国碳排放量处于缓慢变化阶段，每年碳排放量大致在30亿吨。加入WT0后的十

3、年，我国经济飞速发展，伴随而来的是C02排放量快速增长，这一阶段碳排放量增长至约95亿吨/年。2020年，我国碳排放量约占全球总量的31%,排名第二的美国占比14%o近几年，国家在能耗、环保等方面加大调控力度，碳排放量增长态势得到有效控制，从2013年起，我国碳排放量维持在每年100亿吨以下。2021年9月22日，中共中央、国务院发布了关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见，提出碳达峰、碳中和主要目标。意见主要从单位GDP能耗、单位GDP二氧化碳排放、非化石能源消费比重、森林覆盖率、森林蓄积量和风电、太阳能发电总装机容量等方面提出了具体目标，此份文件也成为我国碳中和政策框架“

4、1+N”中的引领性文件。1.3. 我国碳达峰碳中和“1+N”政策体系推动实现双碳目标一系列文件将构建起目标明确、分工合理、措施有力、衔接有序的碳达峰碳中和“1+N”政策体系。中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见（下简称意见）作为“1”，在碳达峰碳中和“1+N”政策体系中发挥统领作用，将与2030年前碳达峰行动方案共同构成贯穿碳达峰、碳中和两个阶段的顶层设计。“N”则包括能源、工业、交通运输、城乡建设等分领域分行业碳达峰实施方案，以及科技支撑、能源保障、碳汇能力、财政金融价格政策、标准计量体系、督察考核等保障方案，未来各个领域的碳达峰实施方案将陆续出台。意见提出

5、了构建绿色低碳循环发展经济体系、提升能源利用效率、提高非化石能源消费比重、降低二氧化碳排放水平、提升生态系统碳汇能力等五个方面的主要目标。实现碳达峰、碳中和是一项多维、立体、系统的工程，涉及经济社会发展方方面面，意见提出了31项重点任务，明确了碳达峰碳中和工作的路线图、施工图。2030年前碳达峰行动方案是“N”中为首的政策文件，更加聚焦2030年前碳达峰目标，相关指标和任务更加细化、实化、具体化。方案重点提出了碳达峰十大行动，在能源、节能、工业、城乡建设、交通运输、循环经济、科技创新、碳汇、全民行动、试点建设等十个方面作出部署，规划了一系列行动目标。1.4. 我国2030年碳达峰减排路径及贡献

6、度分析意见中提出了单位GDP能耗强度、单位GDP二氧化碳排放强度、森林蓄积量等方面的明确目标，为不同减排路径减排贡献度测算提供了依据。我们按照中国长期低碳发展战略与转型路径研究项目综合报告的测算，如果顺利完成2030年碳达峰目标，我国碳排放总量峰值为104.73亿吨，较2020年碳排放总量仍有4.42%增长空间，我国2030年因单位GDP能耗强度下降而减少的碳排放为174.50亿吨，因单位能耗碳排放强度下降而减少的碳排放为51.03亿吨，贡献度分别为76%和22%,达峰过程中的能耗下降贡献度高于因能源结构调整而带来的碳排下降。（注：此减排并非意味着二氧化碳排放实际减少量，而是相比较不设限的条件

7、下理论排碳量的差值）2.1.化工行业碳排放总量不高，但单位GDP碳排放强度较高化工行业碳排放量不高，2015年以来下降明显。根据CEADs的统计，2019年我国石油加工及炼焦业、化学原料及化学制品业的碳排放量分别为1.72亿吨、1.64亿吨，化学纤维制造业、橡胶制品业和塑料制品业的排放量较小。除电力部门外，2019年我国石油加工及炼焦业、化学原料及化学制品业的碳排放量虽然排名靠前，但前3位的排放量远大于化工行业的碳排放。19972019年，我国化工行业碳排放量最高的年份是2015年，为4.64亿吨，2019年相较2015年已下降26.4%,为3.41亿吨。化工行业碳排放高峰期已过，2019年排

8、放量已下降到2008年的水平。行业结构特征不同于中国，美国化工行业碳排放占比更高，20182020年出现下降。根据美国“温室气体报告项目（GHGRP）”的数据，除电力部门外，2020年美国化工行业碳排放量占比为16.6%,虽然占比比中国高，但总量比中国小。美国化工行业碳排放在2018年达到高峰，为1.91亿吨，其后逐年下降，2020年为1.80亿吨。化工行业中各子行业排放强度处于中高水平。2017年，我国石油加工及炼焦业、化学原料及制品制造业、化学纤维制造业的碳排放强度分别为0.51吨/万元、0.18吨/万元、0.05吨/万元，在除电力部门外的33个行业中分别排名第6位、第10位和第17位。据

9、平新乔等人分类，将碳排放强度低于0.05吨/万元、介于0.05吨/万元至0.5吨/万元之间、高于0.5吨/万元的行业分类为“轻排放行业中排放行业重排放行业”，则化学纤维制造业、化学原料及制品制造业处于中排放行业内,石油加工及炼焦业处于重排放行业内o2.2.企业温室气体排放核算方法介绍企业是碳排放的主体，从企业层面来讲，在确定排放清单边界后，一般采取以下步骤计算温室气体排放量：识别温室气体排放源，选择温室气体排放量计算方法，收集活动数据和选择排放因子，应用计算工具，将温室气体排放数据汇总到企业一级4第一步为确定排放源，企业可细分到反应装置和具体设备。以化学原料和化学制品制造为例，行业中通用企业、

10、合成氨或甲醇企业的主要排放单元包括：主体装置、合成氨装置、甲醇装置、利用C02装置（如纯碱装置等）、其他公用及配套工程等；直接排放源主要包括：煤或天然气等蒸汽重整设备（即合成气制备设备）、合成气变换设备、下游利用C02生产设备（如碳化塔、降膜蒸发器等）、蒸汽锅炉、电站锅炉、火矩、自有车辆等；间接排放源主要包括:使用外购电力和热力的设备。第二步为选择温室气体排放量计算方法，国际上已经发布相关核算标准，国内也已陆续出台各行业核算标准，总体可分为公用工程排放和工业过程排放两类。细分来看，报告主体的温室气体（GHG）排放总量应等于燃料燃烧C02排放量，加上废气火炬燃烧C02排放量，加上工业生产过程C0

11、2排放量，减去企业C02回收利用量，再加上企业净购入电力和热力隐含的C02排放量。第三步为收集活动数据和选择排放因子，企业可自行实测或采用推荐参数。一般来讲，燃料消费量、原料投入量、产品产出量等数据可通过企业日常运营记录获得，相关物质的含碳量、碳氧化率等数据可以依据国家标准测定，或采用推荐值。之后企业可运用计算工具计算碳排放量，并最终汇总得到排放数据。下文所附的3张表为计算过程中可能会用到的参考数值，本文对化工品碳排放的测算也将基于以下数据。2.3.不同化工产品碳排放强度差异何在不同化工产品的碳排放特征不同，未来可能会面临不同的监管环境。我们依据国家标准和温室气体核算报告体系给出的数据，梳理分

12、析了各种化工品在公用工程和工业过程两方面的碳排放情况，细化了化工产品的能效分析。我们发现，化工产品工业过程碳排放在总排放量中的占比高于一般行业，但不同化工产品公用工程和工业过程碳排放的比例各有差异，其中煤化工产品排放强度较高。在对煤制甲醇这一典型化工产品的分析中，我们计算发现其工业过程碳排放与国家标准差距不大，且小于理论碳排放值。2.3.1.国民经济整体工业过程碳排放占比不高，但化工行业占比较高我国工业过程排放在总排放中占比较小，且近几年碳排放量稳定。我国能源消费以煤炭为主体，2019年煤炭占能源消费的75%,工业过程在碳排放中的占比较小，约占7%,且在2014年左右达到高峰，2019年排放量

13、在6.8亿吨左右。不同于我国整体情况，我国化工产品工业过程碳排放占比几乎都高于7%o据高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）及能源消耗限额国家标准，我们梳理得出典型化工产品的公用工程碳排放标准；同时据2006年IPCC国家温室气体清单指南等企业碳排放核算和报告指南，我们梳理得出典型化工产品的工业过程排放标准。对比国民经济整体工业过程碳排放，化工产品工业过程碳排放占比普遍更高，最高的将近97%o2.3.2.典型化工产品碳排放强度分布情况分别考察化工产品公用工程碳排放情况和工业过程碳排放情况，可以将所有化工产品划分为四种类型，用以分析不同化工产品能效水平。从单位产量碳排放情况来看

14、，我们共对十余种化工产品的公用工程单位产量碳排放和工业过程单位产量碳排放进行了梳理分析，并以单位产量平均碳排放为界，将它们划分到了4个象限内。其中，煤制烯烧和炭黑处于高公用工程单位产量碳排放、高工业过程单位产量碳排放象限内，在所有化工产品中单位产量碳排放最高；其余多种煤化工产品如煤制乙二醇、煤制天然气、煤制二甲醛等在工业过程方面单位产量碳排放较高；合成氨、钛白粉、电石等在公用工程方面单位产量碳排放较高；另外硝酸、纯碱、环氧丙烷等化工产品的单位产量碳排放则相对较低。从单位收入碳排放情况来看，煤化工产品如煤制甲醇、煤制二甲醍、煤制天然气，以及合成氨等产品的单位收入碳排放最高；煤制乙二醇和硝酸的工业

15、过程单位收入碳排放较高；炭黑、电石、氧化铝和纯碱的公用工程单位收入碳排放较高；钛白粉、环氧丙烷等产品的单位收入碳排放则较低。从总排放强度来看，我们所统计的各类化工产品基本上沿着图中对角线分布，个别产品偏移较大，一些产量较小的的化工产品，往往价格较高，从而单位收入碳排放更低，如钛白粉；相反地，一些产量较大的化工产品，往往价格较低，从而单位收入碳排放更高，如煤制甲醇。一些产量较高且碳排放强度较高的化工产品，在未来更加具有减排空间。2. 3.3.以煤制甲醇为例，化工产品工业过程碳排放低于理论值煤化工是我国一个较具特色的化工子行业，甲醇生产大部分以煤作为原料，主要在硫回收装置中产生碳排放。原料煤通常要经过气化及多次变换过程后，以新鲜气输入甲醇合成装置,从而生产甲醇。在这个过程中，变换气的净化过程中会产生二氧化碳气体，其中一部分作为原料参与合成甲醇，另外大部分则作为排放气排