一黍衙、“十四五”相關(guān)
2020 年 9 月 22 日像寒,在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上的講話中,中國國家主席習近平宣布喂江,中國決定「二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值,努力爭取 2060 年前實現(xiàn)碳中和」旁振。
碳中和获询,指二氧化碳的凈零排放,即實現(xiàn)增加的二氧化碳量與減少的量相等拐袜,將人為活動排放對自然的影響降低到幾乎可以忽略的程度吉嚣。碳中和并不是「絕對零排放」,如果植樹造林和碳捕集(CCUS)等技術(shù)能夠?qū)⑷藶榕欧诺臏厥覛怏w移除蹬铺,也可視為碳中和尝哆。
如今,越來越多的國家正在將碳中和目標升格為國家戰(zhàn)略甜攀,Climate News 網(wǎng)站信息顯示秋泄,目前已有 31 個國家和地區(qū)確立了碳中和目標,日本和韓國也在近期相繼推出力爭 2050 年前實現(xiàn)碳中和的計劃赴邻。
碳中和目標戰(zhàn)略被視作實踐《巴黎協(xié)定》的升級版印衔,中國于 2016 年 4 月 22 正式簽署《巴黎協(xié)定》,并于 2016 年 9 月 3 日通過全國人大常委會批準姥敛,被提升至法律高度奸焙。
《巴黎協(xié)定》要求,全球平均氣溫相比于工業(yè)革命前水平升幅控制在 2℃ 以內(nèi)并努力控制在 1.5℃ 以下。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的科學評估与帆,要實現(xiàn) 2℃ 目標全球二氧化碳中和的時間在 2070 年左右了赌,實現(xiàn) 1.5℃ 目標全球二氧化碳中和的時間在 2050 年左右。
這意味著玄糟,中國碳排放總量在 2050 年要比現(xiàn)在下降 65% 以上勿她,中國從達峰到碳中和過渡期只有 30 年時間,而發(fā)達國家需要 60 年至 70 年的時間阵翎。
按照慣例逢并,各國確定減碳目標是以《巴黎協(xié)定》的溫升框架和國家自主貢獻(NDC)為主要依據(jù)。
發(fā)改委能源研究所研究員姜克雋測算后介紹郭卫,如果要在 2060 年之前實現(xiàn)碳中和砍聊,中國必須立刻開始行動并沿著 1.5℃ 路徑努力,大幅度增加減碳投入贰军,爭取在 2050 年實現(xiàn) 75%~85% 的溫室氣體減排玻蝌。
但是,對于碳排基數(shù)巨大的中國词疼,可謂「大船掉頭難」俯树。
中國單位 GDP 對應的碳排放量處于世界高位水平,其中能源和工業(yè)兩大部門合計貢獻了超過 80% 的碳排放贰盗。中國對化石能源的高度依賴许饿,又以碳排放量最大的煤炭為甚。能源界將中國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)概括為「三個 50%」舵盈,即煤炭在一次能源中占比超過 50%米辐。
而四大高耗能工業(yè)(鋼鐵、有色书释、建材翘贮、化工)在消耗了全國電力的近三成,這還是在供給側(cè)改革清退大量低效產(chǎn)能和僵尸產(chǎn)能之后得到的數(shù)據(jù)爆惧。在居民消費端狸页,交通、居住扯再、單位 GDP 能耗和碳排都過高芍耘。
不過值得振奮的是,經(jīng)過十年的努力熄阻,中國一舉躍升為全球最大的可再生能源市場斋竞。但受限于間歇性,以及儲能技術(shù)的限制秃殉,至少在 2030 年碳達峰目標之前坝初,可再生能源幾乎不可能取代煤電的地位浸剩。
從歷史案例來分析,一輪危機后的經(jīng)濟復蘇一般伴隨政策強刺激鳄袍,這往往會拉動高耗能绢要、高排放行業(yè)的投資。生態(tài)環(huán)境部國家應對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心戰(zhàn)略規(guī)劃部主任柴麒敏說拗小,今年疫情后部分地方就存在傾向于依賴重化工項目投資來刺激經(jīng)濟增長的沖動重罪,特別涉及煤炭、石油化工等重大項目哀九。
碳中和與碳達峰剿配?
當每年碳排放量不再增加、達到峰值阅束,由增轉(zhuǎn)降的拐點開始出現(xiàn)惨篱,就叫碳達峰。
但是人類總是要排放碳围俘,實在減不掉的就吸收掉,當吸收量=排放量琢融,即實現(xiàn)排放=沒排放界牡,就是碳中和。
上述所說的“中和”是指二氧化碳達到相對零排放漾抬。這么說宿亡,應該是先“達峰”后“中和”。
國家提出2030碳達峰纳令,2060碳中和挽荠。
十四五期間在抓緊能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型
聯(lián)合國給出的碳中和的重要目標,把全球變暖限制在1.5oC平绩,而非2oC或更高的溫度圈匆。
導致全球變暖的最大元兇是二氧化碳,占比約80%捏雌。
二跃赚、大體解決方法
第一,發(fā)電端的減碳:包括光伏性湿、風電纬傲、水電、核電以及特高壓等環(huán)節(jié)肤频。
要減少碳排放叹括、增加非化能源消費占比,最直接的就是強化電力生產(chǎn)端的減碳宵荒,包括鼓勵光伏汁雷、風電净嘀、水電、核電摔竿、氫能等清潔能源的發(fā)展面粮,我國光伏、風電继低、水電裝機量均以占到全球總裝機量的三分之一左右熬苍,均是全球第一。
同時袁翁,由于我國能源供需上的地域錯配柴底,東南部消費多、生產(chǎn)少粱胜,而西北部消費少柄驻、生產(chǎn)多,所以需要通過特高壓來輸送新能源電力焙压。
第二鸿脓,消費端的減碳:包括推動新能源汽車的消費,推動儲能發(fā)展涯曲,推動可降解塑料的使用野哭、綠色建筑等環(huán)節(jié)。
其中在新能源汽車發(fā)展領(lǐng)域幻件,國務院11月正式印發(fā)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》拨黔,相當于給國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展制定了新一輪中長期規(guī)劃。其中提出绰沥,到2025年篱蝇,我國新能源汽車市場競爭力明顯增強,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右(今年是5%左右)徽曲。
第三零截,配套措施:包括碳捕捉、碳交易所等環(huán)節(jié)秃臣。
碳中和主題等同于目前的風電+光伏+新能源車嗎瞻润?
CCER全稱為國家核證自愿減排量項目,在碳交易市場開啟后也是重要的減碳交易標的甜刻,CCER項目的運營方可以把減排量出售給需求方绍撞,哪些活動會指向減排?有3類活動可以減少溫室氣體排放
1得院、 低碳能源替代傻铣,大家最熟悉的增加風電/光伏電站的投資,在此之外祥绞,天然氣的碳排放約為煤炭的一半非洲,水電鸭限、核電、生物質(zhì)發(fā)電對煤電的替代都是低碳能源替代两踏。
2败京、 減少能源的消耗量/提升能源利用效率,也就是節(jié)能梦染。
3赡麦、 額外消除溫室氣體,森林可以每年固定一部分二氧化碳帕识。甲烷因為本身溫室效應很強泛粹,因此一些沼氣利用涣达、煤層氣利用項目也屬于減排食茎。
從第1類活動看,雖然新能源發(fā)電主要是風光電崩瓤,但是顯然還有其他類型的低碳能源伪货。從第2類活動看们衙,節(jié)能的潛力也很大。第3類活動涉及到生活垃圾碱呼、煤層氣蒙挑、林業(yè)等產(chǎn)業(yè)。
2巍举、3類活動顯然包含了很多其他產(chǎn)業(yè),而碳中和本身又會給很多行業(yè)帶來新的控排邏輯凝垛,從而影響到很多產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能與供需關(guān)系懊悯,進而影響到周期,接下來我們一一盤點梦皮。
針對碳中和主題炭分,“低碳能力”或者“減碳能力”強的公司會受益。
遏制全球變暖剑肯,首要的一點是減排捧毛。包括使用清潔能源,提高能源使用效率让网,減少一次性物品生產(chǎn)呀忧。
碳中和中重要的操作之一是碳捕集,也就是把排入大氣的二氧化碳捕捉回來溃睹。
目前的碳捕集主要有兩條途徑:
第一是植樹造林而账,讓綠色植物吸收大氣中的CO2,一公頃闊葉林一天就能捕集一噸CO2因篇。
第二是常用技術(shù)捕集泞辐,化工廠排出的廢氣里CO2占比高達80%笔横,在煙囪上加裝吸附裝置就能把大量CO2捕集回來。
當然新興技術(shù)捕集咐吼,全球的實驗室在試驗直接過濾大氣吹缔,捕捉其中的CO2。
由此锯茄,新的風口來了厢塘。
主要低排放/炭補償?shù)窒鹀o2排放
1. 清潔能源
2. 光伏、風電撇吞、能源車俗冻,得到補貼
3. 碳排放檢測設(shè)備與核算
4. 高能耗工廠,關(guān)停or節(jié)能改造
5. 變相的供給側(cè)改革
三牍颈、水處理相關(guān)行業(yè)的措施
污水處理行業(yè)如何實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展迄薄?
1.優(yōu)化工藝回收有機物能量
首先,通過開源實現(xiàn)能量自給煮岁,是從根本上解決綠色低碳發(fā)展問題讥蔽。據(jù)測算,污水中所含能量達污水處理本身所消耗能量的9-10倍之多画机。通過優(yōu)化污水處理工藝冶伞,回收有機物能量,利用沼氣熱聯(lián)發(fā)電步氏,可實現(xiàn)碳中和响禽。
奧地利Strass污水處理廠持續(xù)優(yōu)化改進工藝,早在2005年即實現(xiàn)產(chǎn)能大于能耗(108%能源自給率)荚醒,現(xiàn)已達到200%能源自給率芋类,超標準實現(xiàn)碳中和。
美國希博伊根污水處理廠利用高濃度食品廢物與污泥厭氧共消化產(chǎn)生的甲烷進行熱電聯(lián)產(chǎn)界阁,同時采取節(jié)能措施侯繁,實現(xiàn)電量與耗電量比值達90%~115%,已逼近碳中和目標泡躯。
在污泥處置領(lǐng)域贮竟,國內(nèi)小紅門、高碑店污泥處理中心成功運行较剃,污泥產(chǎn)氣率超出預期目標咕别,除滿足熱水解能量平衡的需要外,還有余量写穴。這充分表明顷级,污泥高級厭氧消化技術(shù)已經(jīng)比較可靠、穩(wěn)定确垫,既為國內(nèi)污泥處理探索出新思路弓颈,同時也為實現(xiàn)碳中和提供有力支撐帽芽。
當然,污水處理工藝優(yōu)化是一個長期的過程翔冀。奧地利strass污水處理廠曾經(jīng)用十多年時間持續(xù)優(yōu)化處理工藝导街,才達到當前的處理水平。
此外纤子,我國城市污水處理廠進水COD濃度偏低搬瑰,只有歐美國家的40%-70%,造成碳源不足控硼。這就要求必須因地制宜研發(fā)適合中國國情的污水處理工藝泽论。
2.中國的污水處理概念廠實踐
在深入研究了解國外先進污水處理廠理念、工藝卡乾、技術(shù)和工程實踐的同時翼悴,中國學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界也在積極探索新的污水處理模式。
2014年幔妨,中國工程院院士曲久輝等6位專家提出“建設(shè)面向未來的中國污水處理概念廠”的構(gòu)想鹦赎。2018年,河南水利投資集團和中持水務公司以概念廠早期版本為藍本误堡,建設(shè)了河南商丘睢縣第三污水處理廠古话。
睢縣項目綜合運用秸稈、畜禽糞便锁施、水草及污泥等多種物料進行協(xié)同高干厭氧消化陪踩,采用DANAS干式厭氧發(fā)酵技術(shù),顯著提高有機質(zhì)處理效率悉抵,實現(xiàn)物質(zhì)的良性循環(huán)和資源化運營肩狂。產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電,可滿足廠區(qū)20-30%的能耗基跑。
同時婚温,降低污泥處理難度描焰,污泥處理后產(chǎn)生的有機肥已用于廠區(qū)農(nóng)作物實驗性種植媳否。該項目得到廣泛認可,也讓當?shù)鼐用窈驼猩砀惺艿絼?chuàng)新發(fā)展荆秦、綠色發(fā)展的魅力篱竭。
如果說睢縣項目是1.0版的概念廠,那么2020年4月動工的江蘇宜興城市水資源概念廠則是2.0版步绸。該項目是第一個完整遵循概念廠理念的污水處理廠掺逼,除了污染物削減基本功能,還具有城市能源工廠瓤介、水源工廠吕喘、肥料工廠等新功能赘那,進一步將發(fā)展成為城市與鄉(xiāng)村全方位融合和互利共生的新型環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施。該項目于今年年中建成氯质,如能持續(xù)穩(wěn)定運營募舟,將為中國污水處理行業(yè)綠色低碳發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級帶來深遠影響。
3.改造升級曝氣系統(tǒng)
其次闻察,因地制宜積極采取各種措施實現(xiàn)能量節(jié)流拱礁,也是綠色低碳發(fā)展的重要組成部分。
有數(shù)據(jù)表明辕漂,我國污水處理廠處理單位體積污水的電耗在0.15~0.28kW·h/m3左右呢灶。其中,曝氣鼓風機電耗所占比例為56.2%钉嘹。雖然不同處理工藝能耗不同鸯乃,但曝氣系統(tǒng)總體能耗占比最大是事實。因此隧期,污水處理廠節(jié)能降耗關(guān)鍵點在升級改造曝氣系統(tǒng)飒责。
曝氣系統(tǒng)節(jié)能的核心是在保證出水達標的前提下,按需提供微生物所需的溶解氧仆潮,達到供需平衡宏蛉,避免曝氣能耗的浪費。這就需要精準掌控微生物的活動過程性置,同時精準控制鼓風機的運行過程拾并。既要防止過度曝氣,也要防止曝氣不足鹏浅。這對硬件設(shè)備和控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性嗅义、可靠性和精準度等提出很高要求。
據(jù)國內(nèi)一家多年從事曝氣系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)研究的企業(yè)介紹隐砸,要想實現(xiàn)曝氣系統(tǒng)精準控制之碗,不僅對技術(shù)有要求,而且對設(shè)備的選型和品牌也有要求季希,甚至對流量計褪那、液位計等計量設(shè)備的安裝位置也有嚴格要求∈剿總的來說博敬,改造升級曝氣系統(tǒng)需要系統(tǒng)角度綜合考量各個要素,是一項復雜的系統(tǒng)性工程峰尝。
國內(nèi)有案例表明偏窝,通過對鼓風機進行節(jié)能改造,日均耗電量從32990降低到29835,降低3155祭往,降幅達11.4%伦意。粗略估算,每年可減少二氧化碳排放1148噸硼补。對于中小型污水處理廠來說默赂,每年至少能節(jié)省幾十萬甚至上百萬的電費。同時削減單位總氮達10.8%括勺,削減單位氨氮達13.1%缆八。
4.優(yōu)化原料投入環(huán)節(jié)
污水處理工藝多樣,但本質(zhì)是通過生化反應來去除水中污染物疾捍。因此奈辰,在處理環(huán)節(jié)需要投加碳源和多種化學藥劑。這些原材料在生產(chǎn)和運輸過程中消耗能源乱豆,在投加過程中也消耗一定能源奖恰。因此,優(yōu)化投料環(huán)節(jié)宛裕,有助于節(jié)能降耗減少碳排放瑟啃。
如何優(yōu)化原料投入環(huán)節(jié)呢?目前揩尸,市場上主要有兩種方式蛹屿。
第一種,對加藥系統(tǒng)進行配置升級岩榆,由常用的變頻計量泵升級為數(shù)字泵错负,加藥量有不同程度減少。
另外勇边,也有企業(yè)深入研究碳源投加和除磷加藥環(huán)節(jié)犹撒,對加藥設(shè)備進行智能化精準化控制。有數(shù)據(jù)表明粒褒,相比傳統(tǒng)模式识颊,最高可減少9.66%的加藥量。
第二種奕坟,運用AI技術(shù)對污水水量祥款、水質(zhì)等參數(shù)和加藥系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)等進行大數(shù)據(jù)分析,形成最優(yōu)算法模型执赡,從而實現(xiàn)加藥系統(tǒng)精細化控制镰踏,也能有效降低藥品消耗以及設(shè)備運行能耗函筋。
5.優(yōu)化排水管網(wǎng)輸水性能
在城市污水處理系統(tǒng)中沙合,污水的收集和輸送涉及大規(guī)模的管網(wǎng)鋪設(shè)和較長距離的輸送,需要大量的能耗用以支持日常的運行和維護跌帐。為了最大可能降低這部分能耗首懈,必須采取多種措施優(yōu)化管網(wǎng)輸水性能绊率。
其中,最基礎(chǔ)的是改造升級管網(wǎng)運營管理模式究履,重點工作包括漏損點勘測滤否、定位、維修和潛在漏損風險的預防最仑。實現(xiàn)排水管網(wǎng)運行狀態(tài)實時監(jiān)測藐俺,并能迅速分析是否發(fā)生漏損、堵塞泥彤,及嚴重程度欲芹、具體地點等,為管理人員快速維修提供精準支撐吟吝。
提高排水管網(wǎng)輸水性能菱父,最根本性的解決措施是提高排水管網(wǎng)覆蓋率,實現(xiàn)污水100%收集剑逃,同時進行雨污分流改造浙宜,大幅提高污水處理廠進水碳氮比。如此就能解決碳源不足問題蛹磺,有效提高污水處理廠有機質(zhì)-甲烷轉(zhuǎn)化率粟瞬,把污水處理廠變成發(fā)電廠,從根本上解決能耗問題萤捆,實現(xiàn)碳中和亩钟。
6.排水泵站節(jié)能降耗
排水泵站也是耗能大戶。有數(shù)據(jù)表明鳖轰,排水泵站占城市水務總能耗的35%清酥。因此,對排水泵站進行升級改造蕴侣,或采用智能化運營模式焰轻,能有效降低能耗。
目前主要有兩種方法昆雀,其一是采用變頻技術(shù)改造老舊排水泵站辱志,或者新建項目直接采用數(shù)字泵等新型設(shè)備設(shè)施,以此降低泵站能耗狞膘。
其二揩懒,站在系統(tǒng)角度,從更高層面優(yōu)化排水泵站運營模式挽封。在此基礎(chǔ)上運用物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已球,打造智能管理平臺,實現(xiàn)排水泵站遠程控制、集中管理和數(shù)字化運營智亮,達到節(jié)能降耗的目的忆某。
給水排水 |“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要中有關(guān)環(huán)保內(nèi)容速覽!
四阔蛉、碳交易市場相關(guān)
碳中和交易市場弃舒。碳交易市場主要是碳排放權(quán)的交易,交易主體則是涉及到碳排放的所有企業(yè)状原,包括自發(fā)電行業(yè)聋呢、鋼鐵、建材颠区、有色坝冕、化工、石化瓦呼、造紙喂窟、航空等行業(yè)。
在目前的A股上市公司中央串,涉及到碳交易概念的大約有二十多只磨澡,其中一些標的表現(xiàn)得非常強勢。包括中鋼國際质和,中材節(jié)能稳摄,凱美特氣,雪迪龍饲宿,先河環(huán)保厦酬,國網(wǎng)英大等。但是其中很多公司并沒有直接涉及到碳交易市場瘫想。
從相關(guān)業(yè)務來看仗阅,目前,國網(wǎng)英大的子公司置信碳資產(chǎn)管理公司是國網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)唯一一家專業(yè)從事碳資產(chǎn)經(jīng)營業(yè)務的公司国夜。
國網(wǎng)英大:國內(nèi)第一家涉足碳資產(chǎn)管理業(yè)務并且業(yè)務鏈完整的上市公司减噪,是國內(nèi)電網(wǎng)雷電監(jiān)測與防護領(lǐng)域的行業(yè)龍頭。
開爾新材:子公司開源新能主要從事碳金融车吹、碳資產(chǎn)開發(fā)與管理筹裕、碳交易等業(yè)務
中材節(jié)能:公司是余熱發(fā)電行業(yè)的龍頭企業(yè),碳交易的實行有利于公司業(yè)務的發(fā)展窄驹,但公司本身并沒有涉及碳交易市場朝卒。
中鋼國際:子公司發(fā)起成立了中成碳資產(chǎn)管理(北京)有限公司。
雪迪龍:公司擁有二氧化碳在線監(jiān)測設(shè)備乐埠,但沒有直接涉及碳交易市場抗斤。
巨化股份:曾是國內(nèi)化工行業(yè)首家獲批清潔發(fā)展機制(CDM )項目并進行國際碳交易
深圳能源:參股深圳深圳碳排放交易所12.5%股權(quán)
長源電力:持有湖北碳排放交易中心9.09%的股權(quán)
華銀電力:屬于交易所產(chǎn)業(yè)鏈,公司是深圳碳排放權(quán)交易所股東,持股比例7.5%
先河環(huán)保:公司儲備了二氧化碳自動監(jiān)測儀囚企、甲烷自動監(jiān)測儀、溫室氣體傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測儀等溫室氣體監(jiān)測儀豪治,可滿足污染源排放CEMS、企業(yè)無組織排放監(jiān)測扯罐、城市及農(nóng)村監(jiān)測负拟、碳超級站及碳背景站監(jiān)測等不同場景的應用。