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1、報告/2023.6企業碳中和:戰略選擇、.行動框架及最佳實踐以重工業為例rmi.org/2企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例關于落基山研究所(RMI)落基山研究所(RMI)是一家于1982年創立的專業、獨立、以市場為導向的智庫。我們與企業、政策制定者、科研機構及創業者協作,識別并規?;茝V能源系統轉型解決方案,推動全球能源系統轉型,踐行1.5C溫控氣候目標,創造清潔、繁榮的零碳共享未來。落基山研究所在北京、美國科羅拉多州巴索爾特和博爾德、紐約市、加州奧克蘭及華盛頓特區設有辦事處。關于中國企業管理科學基金會中國企業管理科學基金會是由中國企業聯合會發起,于1987年3月經中國人民
2、銀行批準成立,1991年作為獨立法人在民政部單獨登記,屬于全國性公募基金會?;饡臉I務主管單位是國務院國有資產監督管理委員會。關于中國企業聯合會企業綠色低碳發展推進工作委員會(簡稱“綠推委”)中國企業聯合會是1979年經國務院同意成立的第一個全國性、經濟類的社會團體,是企業、企業家、企業團體的聯合組織,是國務院國有資產監督管理委員會直管的協會之一。綠推委是中國企業聯合會下屬二級專業工作委員會,旨在通過建立企業“雙碳”行動的政產學研用交流合作與服務平臺,推動企業落實“雙碳”目標,加快推進企業綠色轉型與低碳發展。rmi.org/3企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例作者與鳴謝作者
3、落基山研究所(RMI)李抒苡李威王珮珊薛雨軍閆榕聯系方式王珮珊,pwangrmi.org引用建議落基山研究所,中國企業聯合會企業綠色低碳發展推進工作委員會,中國企業管理科學基金會,企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例,2023中國企業管理科學基金會繆榮劉慧媛肖震東胡媛媛路鐳rmi.org/4企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例目錄前言.5一、全球碳中和趨勢下的企業選擇.6二、評價企業碳目標與行動的PTAM框架.8碳排放現狀(Performance).9目標和戰略(Target).9企業降碳行動(Action).9企業碳管理機制(Management).10三、P
4、TAM框架下的重工業企業最佳案例解讀.11目標和戰略.11企業降碳行動.15重點行業之一:鋼鐵.16重點行業之二:水泥.20重點行業之三:石化和化工.24重點行業之四:電解鋁.27企業碳管理機制.29四、行動建議:加速轉型系統構建,發揮企業領導力.33rmi.org/5企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例前言全球凈零碳轉型逐漸由理念轉向實踐,在此趨勢下,迄今已有接近140個國家提出了凈零碳排放目標,覆蓋全球近90%的碳排放。作為落實碳減排的重要主體之一,越來越多的企業選擇主動承擔起減排的責任,其中包括鋼鐵、水泥、石化和化工、電解鋁四個重工業行業企業。此四個行業中,已宣布碳中和目
5、標的企業碳排放量已分別覆蓋全行業總排放量的30%、18%、15%和14%。自我國政府宣布“碳達峰”、“碳中和”目標之后,為指引和落實各行各業的行動方向,國家圍繞“雙碳”提出了“1+N”政策體系,并持續快速迭代,意味著對以央國企為代表的國內企業提出了新的要求。截至2023年5月,已有超過30個央國企提出雙碳目標,其中21個明確提出碳達峰目標,15個提出了碳中和目標。不論在全球還是各地區,企業在碳減排、碳中和方面的部署和行動落實都處于關鍵戰略期。企業在碳相關的戰略選擇、資源配置、行動落實等方面,都離不開科學的方法論和最佳實踐的引領。如何準確認識現狀、識別弱勢并發揮自身優勢,是企業需要認真探索的課題
6、。落基山研究所(RMI)、中國企業聯合會企業綠色低碳發展推進工作委員會和中國企業管理科學基金會為此進行了合作研究,提出PTAM框架,從排放現狀、戰略目標、降碳行動、管理機制等不同維度嘗試提出系統方法論,并以鋼鐵、水泥、石化和化工、電解鋁四大重工業為例,分析具有代表性的企業行動,為企業創建和對標最佳實踐提供支持,并為相關政策與行業的進一步發展提供參考。rmi.org/6企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例一、全球碳中和趨勢下的企業行動近年來,全球變暖趨勢加劇,極端天氣事件頻發,對人類經濟社會造成的沖擊日漸顯著,從國家到行業、從政府到企業,應對氣候變化的行動都在不斷加強和深化。截至
7、2023年5月,全球已有127個國家、138個地區、249個主要城市和2000家龍頭企業中的915家制定了碳中和目標,該目標覆蓋了全球88%的溫室氣體排放量、92%的經濟體量以及85%的世界人口1。企業在推進氣候行動中扮演著重要的角色,其中也不乏傳統的重工業企業。工業部門減排的難點主要在于其對于化石能源的依賴性強、能耗強度高、更加需要由技術驅動轉型。RMI對鋼鐵、石化和化工、水泥、電解鋁四個重點工業領域的龍頭企業碳目標進行了梳理。從排放量上看,上述四大重點行業碳排放約占全球碳排放總量的1/4;從引領性上看,全球有17家鋼鐵企業承諾了碳中和,約覆蓋鋼鐵行業排放量的近31%,另有21個水泥企業、3
8、8個石化化工企業、5個電解鋁企業宣布了碳中和目標,分別覆蓋行業排放總量的18%、18%和21%。圖表1.全球工業企業碳中和目標設定情況自我國政府提出“雙碳”目標后,圍繞碳達峰碳中和的“1+N”政策體系得到持續推進和完善,相關政策和目標對央國企為代表的國內企業提出了新要求。在關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見和2030年前碳達峰行動方案中,強調了央國企在制定行動方案、綠色投資、發展技術等方面的引領作用。2021年年底,由國務院國有資產監督管理委員會(國資委)印發的關于推進中央企業高質量發展做好碳達峰碳中和工作的指導意見不僅點明了央企在碳達峰碳中和以及能源轉型中的地位,還將碳
9、達峰碳中和工作納入中央企業考核評價體系。國資委印發的提高央企控股上市公司質量工作方案,提出要推動更多央企控股公司披露ESG專項報告,力爭在2023年實現相關專項報告披露“全覆蓋”。此外,國資委社會責任局近日向各家中央企業征求中央企業碳達峰行動方案編制指南(征求意見稿)意見。電解鋁石化和化工水泥鋼鐵CO2排放量(億噸)承諾碳中和目標的企業未承諾碳中和目標的企業051015202530354021%18%18%31%來源:RMI(根據公開數據整理)百分數表示各行業已作出碳中和承諾的企業排放占行業總排放的比例rmi.org/7企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例在此背景下,國內不少企
10、業,尤其是央國企,已做出積極探索。截至2023年5月,已有超過30個央國企提出雙碳目標,其中21個明確提出碳達峰目標,15個提出碳中和目標。在鋼鐵、水泥、化工、電解鋁等高耗能行業,央國企作為國家落實雙碳戰略的關鍵抓手,其地位得到進一步突出。從排放量看,當前,上述四大重點行業碳排放占全國的44%,其中央國企的排放約占46.7%。從集中度看,央國企規模大且集中,龍頭標桿作用明顯。以中國鋼鐵產量排名前10的鋼企為例,其中7家是央國企,其粗鋼產量占到了全國29%;而在水泥產量排名前4的企業中,央國企占比100%,其產量占全國43%。從積極性看,在鋼鐵和石油化工領域,已提出雙碳目標的央國企排放分別覆蓋了
11、該行業央國企排放的約54%和72%。圖表2.國內央國企碳減排承諾情況來源:RMI(根據公開數據整理)建筑通訊鋁業服務金融石化和化工制造鋼鐵電力024681012進展承諾減碳行動30家國企明確達峰年份21家國企宣布碳中和目標15家國企承諾碳中和目標的央國企數量承諾了其他氣候目標的央國企數量承諾減碳行動的央國企行業分布截至2023年5月rmi.org/8企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例二、評價企業碳目標與行動的PTAM框架在強政策導向的背景下,當前國內企業制定雙碳目標和路線圖正面臨窗口期,亟需央國企積極引領、樹立標桿。本研究提出PTAM框架,以支持企業雙碳行動的國際對比。PTA
12、M框架通過碳排放現狀(Performance,P)、目標和戰略(Target,T)、降碳行動(Action,A)和管理機制(Management,M)四個角度,系統評估企業碳排放基線情形、降碳目標與實施行動。本研究以鋼鐵、水泥、石化和化工、電解鋁行業為重點,對比分析國內外代表性企業的碳目標與行動。PTAM框架涵蓋企業碳行動全流程,以期全面識別企業的雙碳行動。企業采取的雙碳行動主要包括認識現狀、制定目標與計劃、實施行動3個環節。在認識現狀環節(P),企業的主要目標是了解目前碳排放與用能情況,了解企業與碳排放相關的主要指標,也能為制定合理的碳目標奠定基礎。在目標與計劃環節(T),企業的主要目標是依
13、據國家或投資者相關要求及自身情況,制定全面、明確、透明的碳行動目標及中遠期規劃。在實施行動環節,企業的主要目標是依據碳目標與規劃,采取技術和管理手段減碳,并階段性地評估雙碳目標的實現情況。實施環節的考察方面可以拆分為行動(A)與管理(M),即企業為實現碳目標而采取的技術措施以及支撐降碳行動的制度保障。圖表3.企業碳行動評價框架(PTAM)來源:RMIrmi.org/9企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例碳排放現狀(Performance)碳排放現狀(P)主要用于衡量企業目前的碳排放表現,是企業基準水平的體現?;诎l展階段、產業結構、能源結構等差異,國內外企業在進行對比時需注意基
14、準線問題,以了解企業的行動起點及其與目標的差距。碳排放現狀主要涵蓋了碳排放總量、強度、能耗及可再生能源利用水平等指標。在總量層面主要關注企業碳排放情況,包括企業邊界內的總碳排放和產業鏈的碳排放情況;企業總體經濟情況如主要產品、產量、產值等。在強度層面主要關注單位產品碳強度、單位產值碳強度等生產過程碳強度指標,以及產品全生命周期的碳足跡等更全面的碳水平指標。能源與碳排放關系密切,可以作為企業碳排放情況的表征指標,包括用能總量、能耗強度、新能源占比等指標。目標和戰略(Target)目標和戰略(T)維度主要用于衡量企業制定“雙碳”目標的意愿與能力。目標制定是企業邁向碳中和的第一步,應符合氣候科學、國
15、家與行業的減排要求,及企業的減排雄心與能力。從國內外最佳實踐來看,企業應制定明確的綜合減排目標,包括整體及階段性目標、總量與強度等控制目標、溫室氣體種類及范圍的界定等。為實現碳目標,企業還應制定能耗、可再生能源等配套目標,以及與之匹配的路線圖、時間表、施工圖。目標制定可以從“全面、明確、可操作”三個角度評價?!叭妗敝钙髽I設定的碳目標應涵蓋自身及產業鏈上各可能環節,并涵蓋涉及產品生產、運輸、使用的主要溫室氣體種類?!懊鞔_”指企業公布明確的碳達峰、碳中和時間點、碳排放總量與強度的控制指標?!翱刹僮鳌币竽繕酥贫ㄐ杞Y合企業自身資源和條件考慮,具有可實現的能力。企業降碳行動(Action)企業的降碳
16、行動(A)和之后的碳管理機制(M)兩個維度都用于衡量企業實施碳計劃的能力與努力。降碳行動指的是企業為實現碳目標而采取的技術措施與具體項目,是企業實施減排的最直接體現。對比降碳行動可以判斷企業的減碳技術路線差異,了解最佳技術實踐、技術部署及應用情況。重工業企業常見的降碳行動可以歸類為:(1)產能控制類,如淘汰落后和高污染高排放的產能;(2)能效提升類,如工業鍋爐改造、余熱利用等技術;(3)新能源技術類,利用風電、光伏等綠色電力及氫能、生物質等具有減排潛力的可再生能源替代傳統及化石能源;(4)工藝創新類,指改變現有工藝流程或材料、減少生產過程碳排放,例如:鋼鐵行業的短流程煉鋼、水泥行業的新型低碳熟
17、料、甲醇生產的P2X技術等;(5)材料回收類,指增加產品可回收能力減少碳排放,例如再生鋁及廢鋼回收等;(6)碳捕集、封存與利用技術(CCUS);(7)碳匯類,目前以自然碳匯項目為主。rmi.org/10企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例企業碳管理機制(Management)碳管理機制(M)是企業為支撐實施降碳行動而采取的保障性制度和措施,內容涵蓋了對內管理和對外管理。企業內部的碳管理包括機制建設、資金支持、創新與研發的投入、能力建設、碳信息管理等方面。企業對外部的碳管理則主要涉及供應鏈、企業形象、對外合作等。企業內部碳管理的評價維度主要有:(1)機制建設,即設立氣候變化或碳管
18、理的專責部門,建立常規化的碳管理制度,并建立與碳排放掛鉤的監督考核制度;(2)資金,即設立專項資金、投資綠色生產活動、拓寬外部籌資渠道等綠色投融資活動,有助于推動企業突破低碳創新中的經濟性問題;(3)低碳創新,即保障低碳方面的創新投入、人才儲備與研發能力;(4)能力建設,即提升員工氣候意識與低碳行動能力;(5)碳信息的收集與披露,即規范、收集、評估、監測企業碳數據,定期披露減碳的關鍵績效指標。企業外部碳管理的評價維度主要有:(1)產業鏈碳管理,即企業對產業鏈上下游的碳排放進行管理并對供應商提出碳排放規定;(2)宣傳,即企業將自己的碳行動向公眾傳播的過程,以提升企業碳行動透明度、推廣低碳產品、擴
19、大低碳產品市場;(3)合作,即企業為創新低碳技術、開拓低碳市場、形成業內共識、擴大行動影響力而開展的與外部機構的聯合行動。rmi.org/11企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例三、PTAM框架下的重工業企業最佳案例解讀從產業結構上看,中國主要重工業產品產量較大,其中,粗鋼、水泥、主要化工產品、鋁的產量或產值均占世界總產量50%左右份額。雖然當前單位產品能耗水平接近甚至優于世界平均水平,部分企業的環境指標能達到世界領先水平,但由于整體產量大、能源結構重煤等原因,工業企業的碳減排空間仍比較大。同時,重工業企業的國有資產屬性較重。據RMI初步估計,在中國主要重工業行業(鋼鐵、化工、
20、鋁)中,央國企的碳排放占該行業的比例大約在35%50%之間。這充分說明央國企在國家“雙碳”戰略中的重要地位。本報告選取了重工業行業國際與國內部分代表企業,聚焦于企業的目標和戰略、降碳行動以及管理機制三個方面,分別使用PTAM框架進行了分析。一方面,一些領先企業對氣候變化和減碳行動的關注、布局和投入較早,其相對成熟的目標、行動與管理體系將為碳中和進程中的企業提供參考。另一方面,對國內企業的行動和做法進行總結,將提供更為本地化的經驗,形成具有中國特色的引領實踐。目標和戰略在PTAM框架的“T目標和戰略”維度下對比分析國內外企業碳目標制定的情況,可以直觀了解到企業對減碳責任的擔當和雄心,認識企業碳目
21、標之間,以及氣候承諾在行業間的差異。我國重工業行業中,包括中國寶武集團、中國石化集團等大型國有企業在內的17家鋼鐵企業、38家石化和化工企業、21家水泥企業和5家鋁業企業宣布了碳中和/凈零排放目標。據RMI估算,這些企業已承諾的碳中和/凈零排放目標涵蓋了每年接近20億噸的碳排放量。在目標覆蓋范圍層面,本報告對比了國內外四大重工業行業的碳中和目標所覆蓋的排放占比,并在國內企業中對央國企與非央國企進行區分。如下圖所示,實色部分代表被碳中和承諾覆蓋的排放量,陰影部分代表未被覆蓋的排放量;同時,每個行業也分別展示了全球和中國企業碳排放承諾覆蓋情況。對比結果表明,中國的鋼鐵和石化化工企業碳中和目標覆蓋情
22、況較好,接近甚至超過世界水平,而水泥和鋁行業的承諾覆蓋低于世界水平;央國企在碳中和承諾中占據主要位置。rmi.org/12企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例圖表4.全球及中國企業碳中和/凈零排放目標承諾覆蓋的碳排放占比來源:RMI(根據公開數據整理)在目標質量層面,本報告采用如下標準來評價企業的碳減排相關戰略和目標:首先是目標的全面性,即目標的核算范圍上是否涵蓋自身和上下游產業鏈,也即范圍一、范圍二和范圍三,以及所包含的溫室氣體的種類;其次是目標的明確性,即是否有明確的量化目標,在時間尺度上是否對近期和中長期目標做出區分,以及是否對強度、總量等目標類型進行明確;第三是總體戰略
23、和目標的可操作性,即是否有基于現狀、資源等因素可以實現的潛力。從目標全面性的角度看,目前僅有少量企業的減排目標涵蓋了范圍三。例如蒂森克虜伯(Thyssenkrupp)提出,到2030年將使范圍三排放、尤其是產品使用階段的排放,在2018年的基礎上降低16%;到2050年的凈零目標也包含范圍三排放。就溫室氣體種類而言,中石油和中石化特別指出其排放目標范圍包括二氧化碳和甲烷;也有國際企業如挪威海德魯(Norsk Hydro)等的凈零目標則涵蓋全部溫室氣體。由此可以看出,一方面目標的全面性與行業特性相關,另一方面也反映出企業在更大范圍上承擔減排責任,帶動產業鏈減排的能力與意愿。從目標明確性的角度看,
24、本報告樣本中的國際企業大多將2050年作為實現凈零的目標年份。設定了減排目標的央國企則均保持與國家“雙碳”戰略的高度一致,即將減排目標拆分為碳達峰和碳中和兩個部分,而且部分企業的目標年份早于國家層面的總體目標,或提出行業內率先實現碳中和的目標。例如,寶武提出“力爭2023年實現碳達峰,2050年實現碳中和”,寶豐能源則提出“力爭成為行業率先實現碳中和的企業”。此外,在中期目標層面,除了碳達峰與碳排放總量下降的比例目標,也有一些企業提出更為明確的技術目標。例如,中石化提出,以2018年為基準年,到2030年捕集CO2 50萬噸/年,回收利用甲烷 2億立方米/年。鋼鐵水泥石化和化工電解鋁全球全球全
25、球全球0%25%50%75%100%中國中國中國中國提出了碳中和承諾未提出碳中和承諾央國企,承諾碳中和非央國企,承諾碳中和央國企,未承諾碳中和非央國企,未承諾碳中和截至2023年5月rmi.org/13企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例從戰略和目標可操作性的角度,中外企業如寶武集團和瑞士豪瑞水泥公司(Holcim),均結合企業自身情況,對各降碳路徑在不同階段的減排貢獻做出了詳細的定量分析,并對目標進行拆解,通過規劃具體時間表確保目標的可實現性。將碳中和目標拆解為可操作、可實現的具體行動,充分體現了企業規劃減排行動應對低碳發展趨勢的戰略能力。寶武集團在2021年發布的中國寶武碳
26、中和行動方案中明確了極致能效、富氫碳循環高爐、氫基豎爐、近終形制造、冶金資源循環利用和CO2回收及利用等六大技術方向,并對每個技術方向的減排潛力進行了預測,以便各基地結合自身條件選擇適合實施的技術。在主要技術的減排潛力和部署時間表中,寶武還分別指明了希望能夠大規模部署的時間窗口,和實現期望減碳幅度比較合適的技術部署窗口。圖表5.寶武集團碳中和路線圖來源:中國寶武社會責任報告豪瑞水泥則對設計與建設效率提升、混凝土效率提升、電力脫碳、降低熟料系數、降低熟料碳排放、CCUS和其他技術,以及再碳化作用等七種路徑的減排潛力做出評估,結合自身情況分析各個路徑在實現凈零承諾進程中的貢獻,證明目標的可操作性。
27、rmi.org/14企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例圖表6.瑞士豪瑞水泥公司(Holcim)碳中和路線圖來源:HolcimClimate Report 2022瑞士豪瑞水泥公司(Holcim).的凈零路徑范圍一+范圍二絕對排放路徑設計和建設層面的效率提升混凝土效率提升電力脫碳水泥中的熟料減少(熟料系數)熟料中的二氧化碳減少(熱替代率,替代原料,效率提升)碳捕集、利用和封存,以及其他技術被動礦化rmi.org/15企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例企業降碳行動重工業的降碳路徑可以歸納為能效提升、循環利用、電氣化、綠氫、生物質、碳捕集、封存與利用、碳匯和新型工
28、藝等七個方面。由于重工業內部各行業的碳排放環節以及技術與生產工藝流程的適配程度不盡相同,這些降碳路徑在不同行業內的減排潛力也存在重大差異。為了給企業降碳行動提供更有針對性的參考,本報告采用分行業的方法展開討論。圖表7分行業列舉了碳減排的重點技術與具體措施,并通過評估技術成熟度和減排量來識別各手段在行業內的減排潛力。以此為依據,本報告選取了每個行業中最重要的若干項碳減排抓手,梳理和分析代表性企業的最佳實踐。圖表7.四大重工業行業的碳減排抓手能效提升循環利用零碳電氣化綠氫生物質CCUS新型工藝鋼鐵 余熱余壓利用(焦爐上升管余熱等)煤氣發電、產品化、回收技術 能源管控精細化技術 廢鋼循環利用:以廢鋼
29、為原料的再生鋼/電爐鋼能源替代:短流程電爐鋼新型工藝:直接電解法煉鐵作還原劑和燃料:高爐富氫冶煉 直接還原鐵 氫等離子體熔融還原作還原劑和燃料:資源量較有限,優先用于無其他零碳替代技術等領域現有高爐-轉爐路徑碳排放的處理直接電解法煉鐵水泥煅燒節能技術粉磨系統節能技術數字化技術水泥與混凝土回收電水泥窯技術氫能煅燒生物質替代燃料固體廢物替代燃料液體化學吸附第二代富氧燃燒集成式鈣循環LEILACCO2礦化混凝土技術新型水泥產品石化和化工 余熱回收利用 能效管理體系建設 推廣節能技術應用 廢棄塑料回收 工業廢氣回收作為原料電加熱蒸汽裂解技術 提供熱源 原料替代 原料:生物基可降解材料和生物燃料燃料:供
30、熱CO2回收利用:作為原料制化學品CCUS驅油甲烷裂解制氫技術電解鋁 系統優化:使用計算機保證生產過程穩定連續 電解槽優化 濕潤陰極:通過使極距和電壓下降,降低耗電量再生鋁:以廢鋁為原料,重新熔化提煉現行技術即使用電力;如未來綠電比例提升用電的間接排放降低電解鋁的生產主要消耗電力,未見氫能替代電解鋁主要消耗電力,未見生物質替代使用碳素陽極,電解過程排放的處理;目前針對鋁的CCUS項目極少惰性陽極基本不適用潛力較小有一定潛力潛力較大來源:RMIrmi.org/16企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例重點行業之一:鋼鐵鋼鐵行業的碳排放量占全球總量的約7%,占中國的約17%。鋼鐵生產
31、工藝可分為長流程和短流程兩大類別,前者以鐵礦石為原料,后者以廢鋼為原料。通過長流程工藝生產每噸粗鋼約產生2噸碳排放,而短流程碳強度僅為長流程的1/3左右。圖表8.各國鋼鐵生產的碳排放強度來源:Global Efficiency Intelligence https:/ 3.52.5碳排放強度(t CO2/t 粗鋼)總體美國加拿大歐盟俄羅斯韓國日本中國印度長流程短流程1.50.53.02.01.00.0rmi.org/17企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例圖表9.中國鋼鐵行業碳減排路徑及相應碳減排貢獻來源:中國鋼鐵工業協會在未來40年,循環利用將貢獻鋼鐵行業碳減排的30%,為鋼
32、鐵行業最重要的降碳抓手。以基于綠氫的清潔氫冶金為代表的流程優化創新將貢獻23%,僅次于循環利用??傮w而言,循環利用和綠氫應用是鋼鐵行業碳減排的最關鍵抓手,也是鋼鐵企業轉型的主要路徑。盡管這兩個領域的碳減排潛力在中遠期才會大幅發揮,但所需的回收體系和科技創新等需要提前進行技術培育和經驗積累。循環利用循環利用在鋼鐵生產中的主要體現形式是廢鋼的利用。目前,國內鋼鐵生產方式以鐵礦石為原料的長流程路徑為主,基于廢鋼的短流程路徑僅占總產量的10%左右,遠低于中國以外地區的平均水平50%。未來,隨著國內鋼鐵蓄積量的積累和廢鋼回收體系的逐漸完善,基于廢鋼的短流程電爐鋼生產將持續發力,并有望在2050年貢獻鋼鐵
33、產量的60%。3國外鋼鐵行業在廢鋼利用方面起步較早。例如,安塞樂米塔爾公司(ArcelorMittal,簡稱安米公司)是世界上最大的廢鋼回收公司之一,每年回收約3000萬噸廢鋼,現階段有30%的鋼鐵來自廢鋼,且80%以上的鋼鐵生產工藝的邊角料和副產品可被循環利用。國內情況看,鋼鐵企業也在廢鋼循環利用方面積極部署,并貢獻中國廢鋼回收利用體系的建設。中國寶武碳中和行動方案明確提出“冶金資源循環利用”,將鋼鐵循環材料作為其中的重要舉措。寶武子公司歐冶鏈金著力部署全國廢鋼的收集加工網絡,成為國內市場占有率最高的廢鋼回收公司。100%2020203020402050206090%70%50%30%80%
34、60%40%20%10%碳減排貢獻比(%)資源循環利用系統能效提升中國鋼鐵工業碳減排進程捕集封存利用產品迭代升級冶煉工藝突破流程化創新rmi.org/18企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例圖表10.廢鋼比在不同地區的差異*廢鋼比:廢鋼利用量與粗鋼總產量的比例來源:Bureau of International Recycling總結國內外具有一定代表性的企業在廢鋼循環利用方面的實踐,有以下經驗可供行業、企業參考:(1)構建和完善針對廢鋼回收和循環利用的機制,包括內部的團隊設置,以及外部的產業鏈拓展。例如,安米公司全球研發部門有專門的廢鋼回收團隊,其在法國的Maizires研發
35、中心致力于從含鋼鐵的混合廢物中回收廢鋼的工藝研究。而在鋼鐵新產品研發上,安米公司也將回收屬性作為重要考量因素。從產業鏈延伸的角度,安米公司于2022年2月完成對蘇格蘭金屬回收公司約翰勞里金屬公司(John Lawrie Metals)的收購,以拓展其在蘇格蘭的廢鋼回收業務,作為廢鋼原料來源的有力補充。寶武子公司歐冶鏈金之于集團而言,同樣是廢鋼作為原料重新投入鋼鐵生產形成閉環的有益布局。(2)增加配套工藝和設施的投入,為擴大廢鋼利用規模創造條件。例如,電爐是廢鋼利用的主要設備。寶武集團把高效電爐作為其規劃重點,電爐產能預計從2020年的200萬噸/年增加到2030年的600萬噸/年以上,且重點布
36、局對電爐冶煉汽車、硅鋼用高等級薄板等新工藝技術。在新疆巴州的綠色鋼鐵短流程示范項目中,寶武同時加大對綠電的部署,以更好地與廢鋼短流程相結合。寶武已與當地政府簽訂協定,建設“綠電+電爐+薄帶連鑄連軋”的世界首個新能源短流程“零碳工廠”示范產線。(3)探索鋼鐵生產廢料的多種用途,尤其是拓展跨界的應用場景。例如,在長流程的副產品循環利用上,安米公司在法國的敦刻爾克和福斯的鋼鐵廠與Ecocem公司合作,將高爐鐵渣作為部分替代波特蘭水泥的產品,此外也在探索將鐵渣用于海上風電設備的壓艙物等新型應用。80%美國俄羅斯日本歐盟韓國中國60%40%70%50%30%20%10%0%廢鋼比(%)rmi.org/1
37、9企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例綠氫煉鐵的過程需要還原劑參與反應,利用綠氫替代傳統高爐-轉爐長流程中的焦炭作為還原劑,可大幅降低碳排放。由于現階段綠氫產業鏈尚不完善,綠氫供給不足且成本較高,國內外企業多利用工業副產氫進行氫冶金試點項目,未來將逐步過渡到基于可再生能源的綠氫應用。目前,國內外企業均積極部署氫冶金技術實踐。安米公司在其氣候報告中,將綠氫直接還原鐵技術作為重要的降碳路徑,并且已經在西班牙、德國、法國和加拿大規劃部署相關項目,其中西班牙項目將在2025年前利用綠氫和綠電生產零排放的鋼鐵產品。國內在氫冶金方面雖然起步相對較晚,但已有大型項目規劃,預計未來將快速發展。
38、例如,河鋼集團建設年產120萬噸的氫氣直接還原鐵示范,建成后可使二氧化碳排放量減少40%到60%。寶武集團將富氫碳循環高爐和氫基豎爐列為其碳中和行動方案中的重要舉措,并預計富氫碳循環高爐將在2035年前后達到30%-50%的碳強度減排幅度,而氫基豎爐將在2040年前后達到50%-90%的碳強度減排幅度??偨Y國內外具有一定代表性的企業在綠氫方面的實踐,有以下經驗可供行業、企業參考:(1)充分利用已有高爐等設備,通過設備改造培育氫氣應用場景,避免資產擱淺。鋼鐵行業中的氫氣應用方式主要有三種,高爐富氫冶煉、氫直接還原鐵(氫基豎爐)和氫熔融還原鐵。高爐富氫冶煉雖然減碳潛能小于氫直接還原鐵和氫熔融還原鐵
39、,但可有效避免中國已有的大量高爐資產提前退役,降低鋼鐵企業的擱淺資產風險。以寶武集團為例,其新疆八一鋼鐵的富氫碳循環高爐試點工作,已達到15%的減排目標,并預計在三期試驗中達到30%的減碳工藝能力。(2)分階段逐步增加綠氫應用,循序漸進擴大碳減排成效。河鋼集團將氫冶金視為重要的低碳技術變革,根據其發布的低碳發展技術路線圖,河鋼氫冶金占比將在2025年、2030年和2050年分別達到7%、10%和30%。河鋼將宣鋼氫冶金示范工程分為兩個階段,第一階段60萬噸氫冶金項目應用基于焦爐煤氣的灰氫,已于2022年末投產,而第二階段60萬噸項目將充分利用張家口當地的風電光伏優勢,項目氫氣來源將逐步過渡到基
40、于可再生能源的綠氫。(3)參與綠氫產業的系統部署和構建,為更有效地在鋼鐵生產中應用綠氫做好準備。以德國的蒂森克虜伯公司(ThyssenKrupp)為例,蒂森克虜伯公司將氫能視為未來的能源載體,在綠氫的供應端和應用端雙向發力。從綠氫供應端角度,蒂森克虜伯公司與殼牌公司簽訂了荷蘭鹿特丹港的200MW大型綠氫項目的設計、采購和制造合同,該項目預計2024年投產。從綠氫應用端角度,蒂森克虜伯公司大力拓展綠氫在鋼鐵生產中的應用,其規劃的杜伊斯堡氫直接還原鐵項目將利用STEAG公司提供的綠氫冶煉鋼鐵,預計2025年投產。rmi.org/20企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例重點行業之二:
41、水泥水泥行業的碳排放占全球排放總量的約7%4。2020年,中國水泥行業CO2排放量為13.7億噸,占全國總碳排放的比例約13%,僅次于電力和鋼鐵行業。在水泥生產過程中,碳酸鹽(主要來自石灰石)分解產生的過程排放占約60%,化石燃料燃燒及電力消耗產生的碳排放分別占約 35%和 5%。圖表11.水泥生產過程及相應碳排放來源:中國水泥協會,RMI水泥生產的碳減排需要同時針對能源活動排放和生產過程排放。其中,使用低碳、零碳燃料替代化石燃料可以實現能源活動減排,而調整水泥品種結構的舉措,如原料替代和降低熟料比等可以降低水泥生產的過程排放。此外,通過能效提升技術能減少燃料使用量;而CCUS技術能吸收難以通
42、過工藝手段完全消除的CO2排放。rmi.org/21企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例圖表12.水泥生產過程的碳減排抓手注:箭頭大小與減排潛力不成等比例關系來源:中國水泥協會,RMI在燃料替代方面,與氫能煅燒或電水泥窯等其他可用技術路徑相比,生物質和固體廢棄物作為替代燃料與水泥生產過程的適配性更高,對設備的改造要求較小,經濟成本較低,因而前景也更為明確。此外,水泥生產仍有約60%的碳排放來自原料中碳酸鹽受熱分解。由于目前尚未看到能完全替代石灰石、沒有過程排放、且能大規模應用的替代工藝,碳捕集、封存與利用(CCUS)是實現水泥碳中和的必要技術。從減排量的角度看,根據RMI的測算
43、,CCUS的減排潛力最大,達到64%;燃料替代次之,減排潛力可以達到15%。圖表13.碳中和目標下水泥行業碳減排抓手的減碳潛力CCUS64%燃料替代15%綠色電力5%降低熟料比5%能效提升5%原料替代6%避免建造浪費,提升結構效率混凝土結構替代水泥/混凝土回收與再利用熟料燒成節能減排技術粉磨系統節能減排技術水泥生產數字化技術固體廢物燃料生物質燃料新型燃料如氫能、電力、太陽能等原料替代低碳水泥熟料降低熟料系數碳捕集技術二氧化碳礦化養護混凝土技術二氧化碳封存與利用現狀水泥行業每年排放13.7億噸CO2減量化能效提升燃料替代原料替代碳捕集封存利用來源:RMI生產階段減碳rmi.org/22企業碳中和
44、:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例從各技術路徑發展預期的角度看,在近期,能效提升可以為水泥生產減碳和高質量達峰提供重要支持,而CCUS和燃料替代將在中遠期發揮重要作用,其經濟性也將隨著技術成熟和市場機制的變化有所提升。圖表14.中國水泥行業碳中和路線圖來源:中國水泥協會,RMI由上述分析可以看出,無論是從減排量的角度還是技術發展預期的角度,燃料替代和CCUS都是水泥行業減排最重要的兩個抓手,企業應予以充分重視。一方面,這兩個技術的減排潛力最大,并分別針對燃料燃燒和過程排放環節,覆蓋水泥生產排放的絕大部分;另一方面,它們作為中長期尺度上的重要技術,在當下仍需要水泥生產企業的持續投入與推進
45、。生物質、固體廢棄物等替代燃料在水泥生產的燃料替代方面,目前正在研發或應用的技術主要包括使用固體廢物、生物質燃料、以及其他新型燃料如氫能、電力等。其中固體廢棄物和生物質替代燃料的基礎較好,在國內外均有一定實踐。我國水泥工業的替代燃料發展較晚?,F有技術主要是水泥窯協同處置技術,屬于固體廢物利用的初級階段,為進一步開發為替代燃料奠定了基礎。截止 2020 年底,我國已有約 17%的水泥生產線配備了協同處置能力。5在國外尤其是歐洲,由于回收體系相對完善,發展時間較長,政策支持力度較大,水泥企業燃料替代率較高。歐盟國家水泥的燃料替代率可以達到近40%,一些領先企業可以達到近85%的替代率。從政策層面看
46、,歐洲國家的一系列配套政策為燃料替代提供了有利條件:一方面垃圾填埋禁令催生了將廢棄物轉化為燃料的生產需求;另一方面替代燃料質量控制體系的建立,保證了市場中替代燃料的質量,盡可能減少了替代燃料對水泥熟料生產的影響。減排抓手行動1減量化降低建筑水泥需求(減碳%)延長建筑使用壽命(減碳%)水泥/混凝土的回收與重復利用(回收比例)2燃料替代固體廢棄物燃料(熱值替代率)生物質燃料(熱值替代率)氫能和電窯爐(熱值替代率)3能效提升熟料燒成節能減排技術(應用率)粉磨系統節能減排技術(應用率)水泥生產數字化技術(應用率)4低碳水泥配方降低熟料系數原料替代低碳水泥熟料(市場占有率)5碳捕集、封存與利用碳捕集二氧
47、化碳礦化養護混凝土二氧化碳耦合利用部署情況20302020204020502060部署情況10%10%45%90%90%80%28%30%80%70%15%10%15%70%60%100%不高于現有國標商業化商業化10%5%5%60%40%5%8%70%25%40%30%rmi.org/23企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例例如,瑞士豪瑞水泥公司(Holcim)在全球范圍內的用于產生熱量的燃料替代率達到21.3%,并計劃于2050年將這一比例提高至70%。再例如,豪瑞在奧地利的Retznei工廠,2021年用于產生熱量的燃料替代率達到97%,86%的生產時間使用100%替代燃
48、料。在國內,領先的水泥企業如海螺、華潤和中國建材等同樣在協同處置和替代燃料領域積極布局,目前已有數個項目在建或已經投產。例如,銅陵樅陽海螺水泥有限公司生物質替代燃料項目一期工程已于2020年10月建成投產。該項目是國內水泥行業首套生物質替代燃料系統,可以處理包括油菜稈、稻草等不同種類秸稈。銅陵樅陽海螺水泥有限公司生物質替代燃料項目每年利用秸稈等生物質15萬噸/年,實現年節約標準煤7.3萬噸。水泥生產中的燃料替代技術本身相對成熟,目前在我國主要的瓶頸在于生物質和固廢等的前端回收、處理環節,以及將其制成替代燃料的相關產業鏈尚不成熟。結合國內外企業實踐,有以下幾方面經驗可供行業、企業參考:(1)集中
49、解決若干關鍵技術難點,例如處理不同品質廢棄物、數字在線控制等。以瑞士豪瑞公司Retznei工廠為例,其生產設施可以處理不同品質的廢棄物,以保證這些廢棄物在進入系統燃燒時溫度一致。協同處置中投入的全部廢棄物都能得到回收或再利用,而不會產生殘余。豪瑞公司也引入了智能分析系統,利用“近紅外光譜技術”數字在線控制技術在進料過程中分析替代燃料的特性,并實時對燃料品質變化加以調整,以確保使用最佳燃料組合。(2)積極推動和參與建設替代燃料產業鏈系統。以銅陵市為例,包括政府、企業等在內的多參與方共同推動秸稈產業化、規?;?,為生物質燃料在水泥行業的應用提供有利條件。具體措施包括:加強秸稈禁燒和綜合利用的宣傳,制
50、定秸稈產業化利用獎補政策,開辟秸稈及產品的運輸綠色通道;制定秸稈收儲點建設、管理標準,推進農作物聯合收獲、撿拾打捆全程機械化,為秸稈規?;?、產業化利用創造條件;制定秸稈等生物質在水泥企業燃料化應用技術標準,便于在水泥企業推廣應用。6(3)為燃料替代技術的應用提供充足戰略規劃支持和資金投入。例如,2019年,豪瑞制定了全區域的路線圖,預計到2022年在超過80個有顯著減排潛力的項目上投資1.6億瑞士法郎(12.5億人民幣)。得益于這些投資,豪瑞的歐洲工廠在燃料替代方面取得了巨大進步,歐洲工廠熱值替代率達到了61%。碳捕集、封存與利用(CCUS)水泥生產中約 60%的碳排放來自原料中碳酸鹽受熱分解
51、。由于目前尚未有完全替代石灰石、沒有過程排放且能大規模應用的替代工藝,碳捕集、封存與利用(CCUS)是水泥碳中和的必要技術。目前應用于水泥行業的碳捕集方法主要有富氧燃燒、鈣循環、膜分離法、低碳排放強度的石灰和水泥(Low Emission Intensity Lime and Cement,LEILAC)等,大多處于示范和初步商業化階段。7從全球來看,水泥企業在CCUS技術上進行了廣泛探索,開展諸多試點的實踐。以德國的海德堡水泥為例,預計到2030年,現存CCUS項目將幫助海德堡水泥減少累計1000萬噸二氧化碳排放。海德堡水泥的Brevik項目于2021年開始建設,預計2004年建成后將成為水
52、泥行業世界上首個工業規模碳捕集設施。捕集預計將從2024年開始運行,每年捕集40萬噸二氧化碳,占該生產設施排放量的50%。我國一些水泥頭部企業已經開始試點 CCUS 示范項目。中建材集團的青州中聯水泥年產20萬噸二氧化碳捕集提純綠色減排示范項目計劃投資1.98億元,于2022年2月開工。項目將建設一條窯尾年產20萬噸CO2自富集系統和一條廢氣處理處置生產線,年生產8萬噸工業級液體CO2、11.5萬噸食品級液體CO2和0.5萬噸干冰。發展CCUS需要因地制宜選擇技術方案,支持政策的發展也會存在地域差異。以此為基礎,總結出具有共性的理念與經驗,供行業與企業參考:(1)將碳捕集系統與水泥生產系統耦合
53、。例如,華新水泥與湖南大學聯合研發了世界首條水泥窯尾氣吸碳制磚生產線,采用水泥窯尾煙氣吸碳養護工藝取代傳統粘土燒成制磚和混凝土灰砂磚工藝,助力水泥生產過程的碳rmi.org/24企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例減排,以年產1億塊蒸養磚生產線為例,每年利用2.6萬噸二氧化碳,全國推廣每年減碳將達到5200萬噸。8安徽海螺水泥白馬山水泥廠則在原有碳捕集技術需要加熱解吸的基礎上,將水泥廠余熱發電系統自產的飽和蒸汽減壓降溫后引入CCUS系統CO2解吸工序,在利用余熱的同時,提高其解吸效率。(2)積極探索與CCUS產業鏈上的企業的合作機會和模式。例如海德堡水泥在碳捕集技術方面與Ake
54、r碳捕集公司進行合作,在二氧化碳的運輸和儲存方面參與了由挪威國家石油公司(Equinor)、殼牌和道達爾能源公司正在投資的北極光項目合作,并由Equinor提供儲存設備規劃。(3)關注水泥生產中CCUS解決方案在其他應用場景的遷移。例如,海德堡水泥在Brevik項目經驗的基礎上進一步開展了數個可行性研究,探索100%捕集、封存水泥生產的CO2的可能性。同時也探索這一項目經驗推廣至其他行業的潛力。例如,Brevik項目捕集設備的設計使其可以利用水泥生產的余熱。這一技術也可以遷移到其他產生余熱的工業生產中。重點行業之三:石化和化工石化和化工行業是國民經濟支柱型產業,且具備產業鏈條長、產品類別繁雜等
55、特點,該行業的碳排放占全球排放總量的5.8%9,占中國排放總量的13%10。實現石化和化工行業的低碳發展大體可以從供給側和消費側兩方面展開。在供給側,碳排放主要來自于反應過程和能源消耗,減碳路徑除了傳統的能效提升與節能改造之外,原料替代、燃料替代和CCUS等末端治理技術也將帶來極大的減排潛力。在消費側,減排的重點則是減少對能耗密集型產品的依賴并提升資源化利用水平,具體的減排路徑包括消費減量、產品結構調整、資源循環利用等。全球層面看,主要碳減排路徑可帶來的減排潛力如圖表1511所示,其中,基于可再生能源的減碳路徑(零碳原料替代、零碳燃料替代以及可再生發電和電氣化水平的提升)可貢獻39%的碳減排量
56、;消費減量和提升化學品回收率等循環經濟行動將貢獻近20%的碳減排量;能效提升和CCS技術將分別貢獻15%和26%的碳減排量。圖表15.全球石化和化工行業各碳減排抓手減碳潛力.CCS26%零碳原料替代.(綠氫).16%需求減量16%可再生能源發電和電氣化.15%零碳燃料替代.8%物理回收、化學回收.5%能效提升15%來源:RMIrmi.org/25企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例在我國,短期內,節能改造、產業結構優化與消費減量仍將是減碳的重要抓手;長期來看,能源結構調整、資源循環利用、末端捕集封存的全面推進是實現零碳發展的必要途徑。到2050年,以綠氫和生物質為典型的零碳原料
57、占比可接近60%,逐步替代現有的煤、油、氣等化石原料,為生產提供清潔的碳源和氫源。余下的化石原料產能將100%配備CCUS技術,將CO2濃度較高的工業廢氣回收利用或封存。資源循環利用率將顯著提,更加完善的回收體系建設和化學回收技術的突破將使塑料回收率可達60%12。整體看,綠氫、CCUS、循環利用作為零碳轉型中滲透率最高、最具減排潛力的技術將是石化和化工領域推進碳減排的重要路徑。圖表16.碳中和目標下中國石化和化工行業轉型路線圖13綠氫石化和化工行業對氫氣的需求主要來自煉油和化學品制備。根據IEA14的報告,2020年全球氫氣的消耗量中有42%用于煉油、52%用于生產合成氨和甲醇,石化和化工行
58、業的用氫量約占總需求量的94%;從氫氣的供給側看,全球仍有78%的氫氣源自化石能源,而電解水制取氫氣的總量仍不足氫氣需求總量的1%。未來隨著可再生能源成本經濟性和電解水制氫技術的提升,以風電光伏為主的可再生能源制綠氫路徑可為石化和化工行業帶來較大的減排空間。由于石化和化工生產是氫氣既有的應用場景,只是在碳減排約束下存在綠氫等低碳、零碳氫源替代基于化石能源的氫源問題,石化和化工企業在綠氫的發展和應用上均有一定基礎。從國際上看,排名前十的化工巨頭均將以綠氫為終極目標的氫能發展納入公司業務規劃,以幫助實現企業碳中和目標。從國內情況看,“三桶油”均已明確推進氫能產業布局的長期戰略,其中,中石化計劃在加
59、氫站建設、高純氫提儲裝置、氫氣儲用、以及關鍵材料研發等方面投資逾300億元,以推動氫能產業鏈的發展??傮w來看,國內外石化和化工企業在綠氫方面的部署包含了對制取、儲運和應用各個環節。然而,在實際應用中,仍亟待克服短期內綠氫成本較高、工業用綠氫的規?;瓦B續性問題等挑戰。結合國內外企業實踐,有以下幾方面經驗可供行業、企業參考:淘汰落后產能,提升產品高端化水平,實行少油增化,嚴格管控新增產能電氣化改造比例覆蓋30%電氣化接近50%能實現電氣化的工藝基本完成改造化石燃料(主要是煤)制初級化工產品比例降至80%煤制初級化工產品比例降至60%以下化石燃料制初級化工產品比例降至40%以下,零碳原料占比60%
60、余熱余壓利用、先進煤氣化技術、自動化/智能化比例提高塑料回收、分類和收集系統大大完善,物理回收潛力充分釋放,回收率近40%化學回收技術突破,產業鏈條完善,塑料回收率接近50%塑料回收潛力充分釋放,形成規?;a業,回收率達到60%以上,其中的1/3為化學回收重點CCUS試點示范,基于化石燃料生產產能超30%配備CCUS具備產業化發展能力,基于化石燃料生產產能超60%配備CCUS實現廣泛部署,基于化石燃料的產能100%配備CCUS燃料原料產業結構優化能源結構調整節能技術改造資源循環利用末端捕集封存2020年2030年2040年2050年2060年來源:RMIrmi.org/26企業碳中和:戰略選擇
61、、行動框架及最佳實踐以重工業為例(1)基于綠氫在不同應用場景中的就緒度,分階段逐步實現規?;?。例如,短期內可優先發展就緒度較高的交通用氫場景,通過形成規?;档途G氫成本,再過渡到后續工業應用場景中的大規模應用。以中國石化為例,公司已將氫能作為新能源業務發展的主要方向,并將在“十四五”期間大力推進氫能交通與綠氫煉化,規劃建成1000座加氫站,借助其在氫氣的運輸、儲存、加注、使用環節的基礎,率先在交通領域實現產業鏈的貫通。同時,中石化位于新疆庫車的綠氫煉化示范項目已于2021年底正式啟動建設,制氫端將建設300MW的光伏電站和配套輸變電設施、年產能2萬噸的電解水制氫廠;儲氫端將建設21萬標立方的儲
62、氫球罐;輸氫端將配套建設每小時2.8萬標立方的輸氫管線;用氫端將產出的綠氫供應塔河煉化,替代現有天然氣化石能源制氫。該項目將于2023年6月建成投產,預計綠氫煉化可為石化減少48.5萬噸/年的CO2排放。(2)在綠氫應用發展初期,通過政府參與和產業鏈上下游協同,建立穩固的供需基礎。以挪威的化肥生產企業雅苒(YARA)為例,該公司與法國燃氣集團(ENGIE)計劃于2030年在西澳大利亞共同開發并運營一座由可再生能源供電的合成氨綠色工廠,以替代對天然氣制氫需求的擴張。項目前期,澳大利亞政府向該項目提供了近5000萬美元的資金支持以及相應的土地許可,YARA與ENGIE將在十年間通過四期擴張逐步使綠
63、氫和綠氨的產量規?;?,為本地和亞洲市場供應生產必備的低碳原料、為發電和海運供應清潔燃料15。(3)發展電解水制氫技術的同時,持續研發新型制氫技術作為路徑儲備??稍偕茉措娊馑茪浠蛟S是最具潛力的氫氣生產路徑,然而在實際應用中,仍面臨能量轉換效率低、成本較高、電源供應不穩定等挑戰。在研發水電解技術的同時,德國化工巨頭巴斯夫(BASF)也在開發新型制氫工藝電加熱甲烷裂解技術。該技術將甲烷直接裂解為氫氣和固體炭以便捕集與存儲,同時該反應過程的電耗僅為電解水制氫的1/5,如果使用可再生能源為其供電,可實現二氧化碳零排放。2021年,該技術的中試反應器已在德國路德維希港建成并投入運營。碳捕集、封存與利用
64、(CCUS)當前全球石化和化工行業有近六成的碳排放來自能源相關排放,近四成來自工業過程排放16。根據IEA預測,2060年全球化工行業累積碳排放的38%減排潛力可由CCUS幫助實現。其中,將工業過程中捕獲的高濃度CO2轉變成反應原料將有望成為石化和化工行業脫碳的重要路徑。據全球碳捕集封存研究所17統計,截至2021年9月,全球有31個CCUS項目已投入運營和建設,CO2捕集總量約4000萬噸/年;另有102個項目處于開發階段,建成后捕集能力可增加10700萬噸/年。從技術應用方面看,大部分的CCUS部署與油氣資源的開采和發電廠相結合;與化學品生產相配套的CCUS項目較少,且規模較小。中國的CC
65、US也在以上應用領域有了一定的基礎,已投運和在建的CCUS項目以試點示范類型為主,仍處于該技術發展的早期階段??傮w來看,對于石化和化工行業生產,CO2排放源的較高濃度為CCUS的部署提供了較好的經濟性。長期來看,隨著碳減排約束力的增強,捕集、儲運、應用與封存全流程經濟性的優化,CCUS技術可為石化與化工行業帶來較大的減排潛力。結合國內外企業實踐,有以下幾方面經驗可供行業、企業參考:(1)拓寬CCUS技術在多種場景中的應用。目前,國內外企業在CCUS的應用場景上大多聚焦在成熟度較高的油氣開采與發電廠尾氣處理。例如,中石油已在多個油田部署二氧化碳驅油(CCUS-EOR)示范工程。其中,在大慶榆樹林
66、油田開展的首個CCUS示范項目貫穿了CO2的捕集、驅油與埋存,將從天然氣凈化廠捕獲的CO2,經管道運輸至油田進行液化,進而注入千米地下的特低滲透儲層,驅出原油的同時將液態CO2封存。未來,可進一步探索捕集的CO2用作化工產品生產原料等方面的應用。(2)注重CCUS耦合基于綠氫的Power-to-X(PtX)技術發展,為化工品生產提供清潔的碳源和氫源。以冰島碳循環國際公司(CRI)為例,該公司長期從事碳質甲醇的研發工作,已在挪威、冰島、德國等地開展了工業捕集CO2制甲醇的示范項目。2021年,江蘇斯爾邦石化與CRI簽約并將該技術引進連云港市盛虹石化產業園,該項目將利用環氧乙烷生產工藝中捕獲的CO
67、2作為碳源,與園區內其他工藝生成的副產氫結合,生產低碳甲醇,為光伏組件中的EVA膠膜和有機玻璃提供原料。未來,氫源可逐步從副產氫轉變為綠氫,從而發揮更大的碳減排潛力。rmi.org/27企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例(3)創新商業模式,協同跨行業主體形成CCUS產業集群,共享基礎設施。以英國Humber工業集群為例,BP牽頭Equinor、National Grid、殼牌、道達爾組成聯合體,共同為園區內的碳密集型企業建設可共享的CO2運輸和封存基礎設施,以幫助園內工業企業實現減排并提升基礎設施投資的成本經濟性。循環利用發展循環經濟對于石化和化工行業的碳減排至關重要,產品回
68、收再利用可有效降低對化石原料的需求。以塑料為例,盡管中國現階段的回收利用塑料不足其消費總量的1/5,到2050年,回收利用潛力的充分發揮有望實現近40%對于初級原料乙烯需求的替代18。從全球看,國際企業在循環利用領域的行動亮點在于對自身和供應商循環利用水平的較高要求,以及對化學回收技術的積極探索。對于國內企業,可進一步提升的領域主要為回收體系和供應鏈管理框架的完善。對比國內外企業所開展的行動,以下幾方面經驗可供行業、企業參考:(1)積極探索原料創新,如研發和推廣可再生、可降解材料等。以中石化為例,該公司正在積極布局可再生降解材料產業的發展,并向2022年北京冬奧會提供了10萬只可降解塑料袋用于
69、賽事場館服務和生活所需,助力“綠色冬奧”。(2)加速化學回收技術的研發和應用,為物理回收提供有益補充。以德國化工巨頭巴斯夫(BASF)為例,2018年由BASF牽頭啟動了“化學循環”(ChemCycling)項目,通過化學回收的方式,將混合塑料廢棄物熱解轉化為次級原料(例如熱解廢棄輪胎生產熱解油),經過提純再加工的次級原材料可被送入一體化工廠用于后續工業化學品的生產,預計回收率可達70%。(3)引入數字化技術,加強供應鏈管理。例如,巴斯夫通過其供應鏈管理機制,鼓勵其上游企業使用生物可降解原料,并通過電子化追蹤系統收集產品信息和進行廢棄物管理,逐步提升其再生原料的使用率。2020年,巴斯夫開發了
70、一套數字化解決方案,為其在售的45000款產品計算產品碳足跡(Product Carbon Footprint)。該舉措在追蹤并公開產品環境屬性的同時,也為巴斯夫和供應商識別出持續減碳的方向和機遇。重點行業之四:電解鋁電解鋁生產的碳排放主要由電解產生的過程排放和電力使用產生的間接排放兩部分組成。以2019年數據為例,中國的電解鋁行業碳排放量4.1億噸,其中自備電排放2.7億噸、網電排放0.9億噸、炭陽極消耗排放0.5億噸。鋁的生產主要能源消耗為電力,因此使用綠色電力成為減排的主要抓手,占約87.8%的電力使用排放可以由使用清潔能源電力解決。要消除余下約12.2%的電解過程排放,惰性陽極的研發至
71、關重要。此外,鋁是一種具有很強可回收性的金屬,而且再生鋁的噸鋁碳排僅為電解鋁的5%,使用再生鋁替代電解也將帶來顯著的減排效應。由于電力使用排放較大程度上依賴電力系統的清潔度,以下僅重點聚焦再生鋁生產和惰性陽極技術,總結可推廣的經驗。再生鋁隨著技術進步,未來再生鋁對電解鋁的可替代性有望逐漸提升。2021年中國電解鋁的噸鋁碳排為12.3噸,而再生鋁僅有0.68噸,為電解鋁的5%。因此擴大再生鋁規??芍崿F減碳目標19。再生鋁在國際和國內都有廣泛布局。在我國,再生鋁是鋁工業重要組成部分,2019年我國生產的再生鋁約占全球再生鋁總量的40%左右,但僅占我國鋁供應的17%左右,與美國40%、日本30%
72、相比較小,尚有較大發展潛力20。國際上領先鋁企業如美鋁、俄鋁和海德魯等也都給予再生鋁板塊積極重視。例如,CIRCAL是海德魯的再生鋁品牌,這一品牌的鋁由至少75%的消費后回收再生鋁制成。通過世界上最先進的鋁分揀技術,CIRCAL成為回收成分比例最高的鋁之一。rmi.org/28企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例在進一步擴大再生鋁的應用方面,我們總結了以下經驗和實踐可供行業、企業參考:(1)提高再生原材料的透明性,確保其低碳來源。為了保證鋁回收的透明性,海德魯的回收過程強調區分“消費后”與“消費前”的鋁?!跋M后”的鋁,例如窗戶或飲料罐中的,其生命周期已經完成,因此碳足跡可以被
73、認為接近于0,而對于生產過程中廢棄的鋁,即“消費前”的鋁,則必須考慮其生產過程中的碳排放。中鋁瑞閩也采取類似的策略,從原料采購前端選擇綠色低碳水電鋁。2021年預計采購18萬噸以上有“產品碳足跡證書”的水電鋁,每單位產品碳足跡僅為3.05千克二氧化碳當量。(2)開發先進的分揀技術。海德魯采用了先進的回收鋁的分撿與處理技術,以提高消費后回收鋁的可用性。例如,在回收鋁的粉碎環節使用特殊的X射線設備和其他篩選、分析方法來精確分揀不同的合金21;以及在熔煉爐加裝分離系統及煙氣處理系統,以應對廢棄鋁中難以處理的化學物質22。(3)創新原材料回收合作模式。例如,中鋁瑞閩針對不同客戶群體制定了個性化的廢料回
74、收合作模式,還與國內外多家企業形成戰略合作伙伴關系,回收再生其產生的鋁廢料、鋁邊角料。例如,在與東北某大型汽車業巨頭合作鋁廢料回收項目中,三年預計回收廢料近7萬噸。同時,中鋁瑞閩也致力于開拓國際循環經濟市場,在越南、泰國等地,通過當地供應商收購廢料,并將其熔鑄成再生錠后銷往國內,以解決我國禁止進口廢料這一政策性難題23。惰性陽極目前的碳素陽極工藝下,電解環節的直接碳排放約在1.47t CO2/t Al,而采用惰性陽極可以將這一排放降至0-0.9 tCO2/tAl。在全球范圍內,惰性陽極技術起步早,但近年才出現突破性進展。2020年俄鋁和Elysis惰性陽極技術基本達到工業規模,應用惰性陽極技術
75、產出電解鋁0.1775萬噸24。其中2018年美鋁和力拓合作成立的Elysis于2021年11月宣布生產了第一批不產生直接溫室氣體排放的無碳鋁。這批鋁的生產采用了完整的工業設計,規模與目前行業中使用的小型電解槽相似。研發階段生產的鋁已經使用在奧迪和蘋果的產品上,預計將在2024年進入商業化應用。在國內,鋁企業的惰性陽極技術研發起步晚,目前兩家大型鋁企業的試驗電解槽電流強度均未達到160kA的工業規模標準,2022年4月兆豐鋁業宣布在2臺240kA的電解槽進行該技術試驗,然而仍與Elysis的技術水平存在明顯差距25。在推動惰性陽極發展方面,可參考的經驗和實踐包括:(1)開展跨公司合作,解決關鍵
76、技術瓶頸。例如,Elysis使用的技術就是建立在美鋁最初開發的惰性陽極技術之上,并結合了力拓的新型電解槽設計,進行了進一步的技術迭代。(2)基于已有技術基礎,積極推進規?;瘧?。例如,Elysis在積極研究更大規模電解槽惰性陽極,于2021年6月開始建設首個商業規模電解槽,爭取到2023年達成商業規模的示范。電解槽可以在新建或現有冶煉廠直接替換,也可根據需要擴大規模。rmi.org/29企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例企業碳管理機制企業的碳管理機制首先包括企業對內的碳管理,包含制度建設、資金投入、創新投入、能力建設和數據管理五個維度。企業在對內做好碳管理的同時,還可以通過對
77、外的碳管理舉措進一步擴大影響力,例如管理供應鏈碳排放、積極宣傳雙碳理念和行動、延伸和建立合作伙伴關系等。圖表17.企業碳管理機制包含的維度在企業碳管理的制度建設方面,相關行動包括:(1)領導層碳管理職責的確立:確立高層管理團隊對雙碳行動的責任,將雙碳議題納入最高決策層職責;(2)專職部門設置:在部門架構上設立氣候變化或雙碳行動的專責部門或工作小組,發揮總體統籌協調作用,加強工作推進和落實;(3)管理制度建立:建立常規化的碳管理規章制度;(4)路線規劃制定:制定碳達峰與碳中和的路線圖與行動方案,并且確保行動方案融入企業戰略和日常運營;(5)績效考核納入:制定與碳排放掛鉤的績效考核制度,激勵業務部
78、門和管理團隊開展減排行動。從當前進展看,無論國內或國際頭部企業都積極著手碳管理相關的制度建設。國際企業由于起步時間較早,碳管理制度建設較為普遍,同時企業ESG信息披露程度較高。國內企業開展雙碳行動起步較晚,制度建設尚在探索中,但也在短時間內取得了重大進步。例如寶武集團于2022年6月發布了中國鋼鐵企業首份氣候行動報告,詳盡闡述了碳中和工作中長期目標及行動路徑規劃26。在制度建設的5個方面中,鞍鋼集團、寶武集團、中石油集團、中石化集團、中化集團、中鋁集團等央企在碳管理制度和制定雙碳目標2個方面均有實踐,表現了企業對國家戰略的積極響應和對合規性的嚴格要求。另一方面,國內企業在領導職責規定、專職部門
79、設置和績效考核納入3個方面仍有改進空間。來源:RMIrmi.org/30企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例案例:中國石油集團的碳管理制度建設中國石油集團的碳管理制度建設包含了領導職責規定、專職部門設置、管理制度建立、路線規劃制定、績效考核納入等多個維度。集團由董事會負責制定和審核公司綠色低碳發展戰略、重要行動計劃、風險管理政策,監督公司碳減排目標達成;設立董事長牽頭的新能源新材料事業發展領導小組,加強新能源發展戰略和規劃制定工作。集團還成立了“戰略規劃和低碳管理部門”,組織開展綠色低碳發展政策與戰略研究,分析氣候風險和機遇,結合公司低碳管理現狀向公司管理層提供意見建議。202
80、1年,中石油下發了溫室氣體管理制度,包括集團公司關于加強溫室氣體排放管控工作的指導意見集團公司碳交易管理辦法集團公司溫室氣體排放統計考核管理辦法集團公司溫室氣體自愿減排項目管理辦法(簡稱“1+3”制度),強化溫室氣體管控27。路線規劃方面,集團提出2025年左右實現“碳達峰”,2035年外供綠色零碳能源超過自身消耗的化石能源,2050年左右實現“近零”排放的具體碳目標。同時中石油還注重雙碳績效考核,實行碳排放總量和強度雙控制度,將總量和強度指標分解到各分(子)公司,把節能減排、減污降碳納入公司管理層和各分(子)公司主要管理人員的業績合同。在資金投入方面,企業既可以設立碳行動專項資金,用于投資綠
81、色生產、技術研發和低碳產能擴張;也可以拓寬外部籌資渠道,綠色金融獲得支持,突破低碳創新中的融資問題。鼓勵有條件的企業利用市場化方式設立綠色低碳產業投資基金,推動綠色低碳產業發展。例如,鞍鋼礦業成功發行我國鐵礦行業首單綠色債券,募集資金將全部用于環保設施及技術提質改造。寶武集團組建了500億規模的碳中和基金,助力鋼鐵行業低碳冶金發展,并發行了全國首單低碳轉型債28。英國安賽樂米塔爾公司向歐洲投資銀行(EIB)獲得2.8億歐元的貸款,用于為公司的去碳化目標提供研究和創新資金29。德國巴斯夫(BASF)承諾投資多達40億歐元的資金用于實現2030年的減排目標,并在2030年后將資金承諾增加到100億
82、歐元30。美國陶氏公司(Dow)計劃每年分配約10億美元的支出分階段、分地點實現其全球資產的脫碳31。案例:寶武集團綠色投融資行動寶武集團在2021年組建了500億規模的碳中和基金,聚焦清潔能源、綠色技術、環境保護、污染防治等方向,為寶武實現自身及鋼鐵行業的低碳冶金發展助力。2021年1月,中國寶武發布了碳達峰、碳中和時間表,承諾2021年發布低碳冶金路線圖、2023年力爭實現碳達峰、2025年具備減碳30%的工藝技術能力、2035年力爭減碳30%、2050年力爭實現碳中和。寶武的碳中和基金是該集團實現雙碳目標的重要抓手。除以上綠色技術方向外,寶武碳中和基金還將用于參與長江經濟帶的轉型發展,跟
83、蹤國家清潔低碳安全高效的能源體系建設,深度挖掘風、光等清潔能源潛在發展地區和投資市場上優質的碳中和產業項目。2022年5月,寶武集團還發行了全國首單低碳轉型債,發行規模5億元,發行期限為3年,募集資金將全部用于子公司湛江鋼鐵氫基豎爐系統項目。該項目的氫基豎爐低碳冶金將用于代替常規高爐冶金流程,遠期可實現清潔能源的替代,屬于對鋼鐵行業碳中和具有戰略意義的顛覆式技術。創新投入可以衡量企業自主研發或獲取新技術的能力,也是企業低碳轉型的必備能力。由于大多數現有技術和生產工藝無法完全滿足產業脫碳需求,企業必須投入研發新技術、新工藝、新產品、新設備,并在轉型過程中創新管理、制度和模式。國內外企業在創新投入
84、方面已有較多實踐,例如鋼鐵行業中,寶武集團、蒂森克虜伯等企業布局氫基煉鋼技術;水泥行業中,海螺集團、冀東水泥、豪瑞(Holcim)等企業布局了替代燃料和CCUS技術;化工行業中,中石油、中石化等企業布局氫能和CCUS;電解鋁行業中,中鋁集團、海德魯等企業布局了清潔能源電解鋁技術。國外頭部企業的創新項目類型、研發投入、技術路線、投資回報等信息較完善,信息披露達到項目層面;國內企業的創新披露多數處于領域層面。從創新投資額度上看,央企代表性企業的研發投入在每年幾億元到上百億元之間,規模已達到國際領先水平,但在低碳領域的創新投入仍缺少公開信息。國外企業中,部分企業規定了將大部分研發資金用于可持續發展相
85、關領域。例如美國陶氏公司將80%的研發項目與氣候保護、循環經濟和更安全的材料等可持續發展重點領域掛鉤32。rmi.org/31企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例能力建設是企業增強低碳業務能力和員工低碳意識的管理手段。企業應該針對不同崗位的能力要求組織開展碳達峰碳中和相關培訓,定期開展人員能力評價,建立健全碳管理專業化人才培養的機制。目前,國內企業在員工環境意識提升和技能培訓方面有較好的實踐。例如中鋁集團會對各戰略單元和下屬企業進行生態環境數據報送系統專題培訓;華潤水泥積極開展“世界環境日”、“全國節能宣傳周”、“全國低碳日”等環保主題活動,強化日常辦公過程中的節能意識33;寶
86、武集團開展系列節能減排培訓和環境經營優秀案例評選活動等34。國際企業的能力建設則偏向于更有針對性的低碳業務培訓。例如德國巴斯夫(BASF)負責采購的員工會接受可持續供應商管理和負責任采購的持續培訓;美國陶氏公司會開展針對循環塑料網絡、創新電化學氧化工藝的培訓。數據管理也是企業內部碳管理的重要基礎。一方面企業應按照碳核算要求開展企業層面和產品層面的碳排放信息收集與核算,建立科學完善的監測、報告、核查(MRV)體系;另一方面企業應定期披露碳排放、產品碳足跡、雙碳行動完成情況等信息,保證排放數據完整真實,接受管理部門和公眾的監督,鼓勵下游產業基于碳排放信息采購低碳產品。目前我國主要央企在碳排放數據披
87、露方面普遍已有實踐基礎,但由于現有政策只強制納入碳排放權交易市場配額管理的排放單位披露碳信息,因此重工業企業多屬自愿披露,且披露信息范圍有較大差異。2022年5月,提高央企控股上市公司質量工作方案提出,推動更多央企控股上市公司披露ESG專項報告,力爭到2023年相關專項報告披露“全覆蓋”35;2022年8月,中央企業節約能源與生態環境保護監督管理辦法也提出,中央企業應建立完善二氧化碳排放統計核算、信息披露體系。碳信息和數據的管理和披露將逐漸具備執行條件36。從國際上看,多數頭部企業會定期回顧碳中和目標完成情況,并在ESG報告中披露,部分國際企業還會公布配套指標的完成情況。例如瑞士豪瑞水泥公司(
88、Holcim)不僅披露其2030年碳目標的達成情況,還會披露企業在采購低碳產品、廢物回收利用、創新水泥配方、燃料替代、范圍一減排、零碳試點等重點行動領域的關鍵績效指標37。案例:德國巴斯夫產品碳足跡管理德國巴斯夫集團(BASF)承諾到2030年在全球范圍內企業范圍一和范圍二的溫室氣體排放量與2018年相比減少25%,同時也關注外購原材料即范圍3的上游排放數據,因為該集團產品平均約70%的碳足跡來自外購原材料。自2007年以來,巴斯夫開始通過內部開發的數字解決方案,計算在全球銷售的約45,000款產品的產品碳足跡。2021年,巴斯夫完成其所有銷售產品的碳足跡測算,是首家向客戶提供所有在售產品個別
89、碳足跡的大型化工企業。其產品碳足跡計算基于生產網絡中收集的大量排放數據以及可靠的采購原材料和購買能源的平均數據,且計算方法遵循生命周期分析的一般標準,如ISO 14044和ISO 14067以及溫室氣體協議產品標準。這些碳信息披露使其能夠為客戶提供更透明的二氧化碳排放數據38。同時巴斯夫也邀請供應商加入供應商二氧化碳管理計劃,以提高外購原材料的碳排放透明度。在該計劃的第一階段,巴斯夫為供應商共享產品碳足跡評估方法及工具;在第二階段,其將與供應商共同明確降低溫室氣體排放的舉措和目標,以實現供應鏈減排。企業對外碳管理最重要的方面是供應鏈碳管理。企業碳管理的內容不應限于法人邊界內的碳排放,也應從全產
90、業鏈角度對上下游減排進行統籌考慮,特別是對于范圍二、范圍三排放占主體的企業。對重工業企業而言,企業供應鏈碳管理的最佳實踐包括納入供應鏈環節碳排放核算與管理;篩選低碳供應商;指定綠色采購政策,尤其是采購綠電和低碳原材料;并要求供應商披露碳排放信息。目前我國主要央企對供應鏈的碳管理處于起步階段,已有的基礎包括綠色采購政策,以及基于環境認證、節能認證的供應商篩選規范等。但目前除外購電力外,供應鏈其他環節的碳排放并未普遍納入企業碳排放核算范圍,企業對供應商的管理中,對碳因素的考慮仍有待增強。國際企業中,已有較多企業明確規定了供應鏈減碳要求。鋼鐵企業安賽樂米塔爾、蒂森克虜伯,化工企業巴斯夫、陶氏,鋁業企
91、業海德魯,水泥企業豪瑞等都提出了供應商碳管理要求與措施。以德國巴斯夫為例,該企業要求到2025年重新評估時,80%供應商的可持續發展績效應有所改善;要求供應商提供產品碳足跡數據,并與供應商緊密合作,收集原材料數據提高透明度39。rmi.org/32企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例案例:挪威海德魯公司(NorskHydro)的供應鏈碳管理挪威海德魯公司是全球最大的鋁業企業之一,其氣候目標是到2030年減少30%的CO2排放。在其氣候戰略中,綠色采購是重要的組成部分之一。雖然范圍三排放在海德魯的金屬生產總排放量中只占一小部分,但該企業從外部供應商購買了大量的冷金屬和廢鋁,以增加
92、再生鋁生產。海德魯認為再生鋁的碳足跡需要考慮回收鋁的來源;如果在計算企業范圍3碳排放時不考慮回收廢料的固有碳足跡,這種核算方法是不準確的。在此基礎上,海德魯明確提出了采購低碳電力和低碳回收鋁的政策,例如其挪威工廠已100%使用綠色電力,并且要求評定回收廢鋁邊角料的來源和碳足跡,有意識地采購碳足跡較低的金屬。得益于這一系列綠色采購舉措,海德魯生產的原生鋁碳強度為4 kgCO2e/kg,不到目前歐洲平均值的一半、全球平均值的四分之一,處于世界領先水平;海德魯的范圍三排放在2018-2021年間減少了18%40。宣傳指企業將自己的碳行動向公眾傳播的過程,能提高企業的公眾形象、提升企業碳行動透明度和曝
93、光度、增進行業共識;企業還可以針對消費者推廣低碳產品,增強消費者信心,擴大低碳產品市場。宣傳是國內外企業普遍執行較好的對外碳管理維度。國內外頭部企業都積極采用官網、媒體、報告發布、消費者宣傳等方式增進大眾對本企業氣候責任的認識。合作指企業為創新低碳技術、開拓低碳市場、形成業內共識、擴大行動影響力而開展的與外部機構的聯合行動。企業雙碳合作可以在橫向和縱向維度上展開。橫向合作即同行業跨機構的合作,能促進產品研發、形成行業共識,具體形式有校企合作、企業聯盟、國際交流等??v向合作即連接產業鏈上下游的合作,能突破行業局限、優化產業布局,如能源行業、碳捕集行業與工業行業的耦合、工業共生體、基礎設施共建共享
94、等。合作也是國內外企業普遍執行較好的碳管理維度,各頭部企業都積極探索了豐富的合作形式。在企業碳管理方面,2022年9月,中國企業聯合會、中關村中慧先進制造產業聯盟聯合發布了企業碳達峰碳中和管理 通用要求及評價指南(T/CECCDEA 001-2022、T/CMS 001-2022)團體標準,這也是國內首個企業碳達峰碳中和管理團體標準。該標準由中國企業管理科學基金會、中關村中慧先進制造產業聯盟、中國船級社質量認證有限公司、北京鑒衡認證中心有限公司、落基山研究所、國網能源研究院有限公司、中國石油化工集團有限公司、中國華能集團有限公司能源研究院、中國海洋石油集團有限公司等54家企業機構參與起草,研究
95、建立了一套系統科學且具有可操作性的企業雙碳管理規范,以促進企業系統、科學、有效地開展雙碳管理工作。該團體標準契合了中央企業碳達峰行動方案編制指南(征求意見稿)對央企的要求,支持企業制定出切實可行的“一企一策”行動方案。目前,根據該標準,在“完整性”、“合規性”、“科學性”、“前瞻性”和“可操作性”等維度下,已形成以國網杭州供電公司和江蘇亨通高壓海纜有限公司為典型的試評價案例。該標準在編制和試評價階段,也得到了工業和信息化部、國有資產監督管理委員會等部委和各界企業的支持和指導。rmi.org/33企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例四、行動建議:加速轉型系統構建,發揮企業領導力鋼
96、鐵、水泥、石化和化工、電解鋁屬于能耗較大、排放較高的重工業行業,在國家碳達峰、碳中和進程中承擔更加關鍵的責任。結合PTAM框架對企業排放現狀、戰略目標、降碳行動、管理機制等方面關鍵舉措的梳理,以及對國際、國內具有代表性企業經驗實踐的分析,本研究從六個方面,提出加速轉型系統構建,從而進一步發揮企業碳減排行動力的建議:企業需制定有足夠雄心且符合實際、切實可行的碳達峰和碳中和“兩圖一表”(路線圖、施工圖、時間表)?!皟蓤D一表”制定中應包括范圍、步驟和重點內容等。此外,強調因地制宜,在參考借鑒國外先進經驗的同時,充分考慮國內外行業差異。例如,與國外相比,中國石化和化工行業企業涉及的產業鏈更長,業務范圍
97、較大“兩圖一表”中應包含對不同產業鏈環節的考慮。國內石化和化工企業多有勘探開發、煉油、化工、非油氣等多項業務單元,可考慮分業務線提出轉型規劃,以增強轉型的可執行性。統一碳排放的核算、核查和上報機制,加強數據基礎等能力建設,并加速碳核算從企業層面到產品層面的延伸發展?,F階段重工業企業的碳排放核算方法、排放因子、核查機制等以地方碳市場或企業主導為主,兼容性和標準性有待提升。有關部門應盡快制定統一規范的碳排放管理體系,加速重工業企業納入全國碳市場。對產業鏈相對簡單的行業,提出更標準、更高效的碳核算方法,并盡早投入使用,為產業鏈相對復雜的行業提供充分借鑒。在數據基礎能力建設方面,一方面應鼓勵應用現場數
98、據,增加數據準確性;另一方面,應增強原始數據積累,以便推行精細化的碳核算方法。此外,基于不斷完善的基礎數據,加速碳核算從企業層面逐步發展到產品層面,促進上下游企業對碳信息的同步掌握。頭部企業宜發揮模范帶頭作用,帶動產業鏈上下游企業共同探索和形成有利于協同效應發揮的商業模式。目前,重工業深度脫碳所需的顛覆性解決方案所處階段較早,短期內成本較高,發展條件尚不完善,需要產業鏈各環節企業共同形成打開早期市場的良性循環。中國的重工業頭部企業多為國資背景,規模較大且資源優勢較多。頭部企業資源優勢需被充分調動,先行試驗出適應中國特色的轉型路徑,并帶動產業鏈上下游相關方或與之形成緊密協同關系,推動全行業的轉型
99、進程。行業內企業宜加速形成技術合作研發等資源整合機制,發揮合作效應,形成有效合力。推動行業內的企業對低碳、零碳發展路徑形成共識迫在眉睫,一方面,要發揮行業協會或龍頭企業的牽頭作用,加強技術研發資源共享,形成規模效應快速部署低碳技術,避免企業間的重復工作和惡性競爭;同時,充分激活“專精特新”企業的創新活力,通過跨行業跨企業類型的合作模式,實現技術創新的優勢互補。中國的重工業企業數量眾多,目前仍不乏規模較小、營收較低的企業。行業內的高效合作將成為中小企業的轉型加速器。加速構建和完善碳市場等市場機制,促進傳統高碳生產路徑的碳成本內部化,降低低碳、零碳生產路徑的相對成本。重工業相對其他行業降碳難度較大
100、,不同碳減排抓手在不同行業中的應用優先級存在差異。對于一些碳減排手段,隨著技術的進步,低碳、零碳路徑有望比傳統路徑更具有經濟性,例如綠氫煉鋼之于傳統的長流程煉鋼、綠氫替代化石能源作為化工生產原料等。這些路徑在成本條件具備時,會更自然地成為企業碳減排的選擇。而對于另一些碳減排手段,可能不可避免地較傳統路徑成本更高,例如水泥生產中,用于消除過程碳排放的碳捕集和封存使得零碳生產路徑具有較高的綠色溢價。碳市場等市場機制需發揮作用,調整低碳、零碳路徑對傳統路徑的相對成本水平,主動引導企業選擇低碳、零碳的生產路徑。rmi.org/34企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例注重綠氫、CCUS、
101、再生資源利用等重點減碳抓手的全產業鏈培育,為各重工業行業企業落實并深化碳減排行動創造條件。盡管各行業的具體碳減排路徑不盡相同,但重點減碳抓手有一定共性。例如,清潔氫冶金和化工生產零碳原料替代需要綠氫的大規模、廉價、穩定供應,再生鋼鐵、鋁和塑料的規?;l展需要循環經濟領域中完善的回收體系構建,而水泥和其他行業中CCUS的規?;l展則需要系統的二氧化碳運輸和封存基礎設施。對重點減碳抓手的全產業鏈培育需要統一、系統的設計和落實,為不同重工業脫碳應用場景提供條件。rmi.org/35企業碳中和:戰略選擇、行動框架及最佳實踐以重工業為例1.Net Zero Tracker.https:/ 中國鋼鐵工業協
102、會,鋼鐵行業碳中和愿景和低碳技術路線圖,2022.3.RMI,碳中和目標下的中國鋼鐵零碳之路,2021.4.Mission Possible Partnership,Low-Carbon Concrete and Construction:A Review of Green Public Procurement Programmes,2022,.https:/missionpossiblepartnership.org/wp-content/uploads/2022/06/LowCarbonConcreteandConstruction.pdf.5.RMI,中國水泥協會,加速工業深度脫碳:中國
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107、of funding for research and innovation supporting the steel company s decarbonisation objectives.https:/www.eib.org/en/press/all/2021-315-arcelormittal-and-the-eib-announce-eur280m-of-funding-for-research-and-innovation-supporting-the-steel-company-s-decarbonisation-objectives.30.Chemicals giant BAS
108、F,spurred on by customers,allocates up to$4.7 billion for CO2 cuts.https:/ to Invest$1 Billion per Year to Decarbonize its Business.https:/ Chemical Company.2021 ENVIRONMENTAL,SOCIAL&GOVERNANCE REPORT.https:/ Report 2022.https:/ Report 2021-Supplier Management.https:/ Hydro.Annual report 2021.https:/ 重視合作,旨在通過分享知識和見解來加速能源轉型。因此,我們允許感興趣的各方通過知識共享 CC BY-SA 4.0 許可參考、分享和引用我們的工作。https:/creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/除特別注明,本報告中所有圖片均來自iStock。RMI Innovation Center22830 Two Rivers RoadBasalt,CO 81621www.rmi.org2023年6月,落基山研究所版權所有。Rocky Mountain Institute和RMI是落基山研究所的注冊商標。