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“能耗雙控”背后的技術升級

出處:中外企業(yè)文化 作者:李明雋 網(wǎng)編:中外企業(yè)文化 2022-04-19

“能耗雙控”——指實行能源消費強度和總量雙控,即對“單位GDP能耗”和“能源消費總量”兩個指標的調(diào)控。在我國,能耗雙控發(fā)展進程是循序漸進的,然而,我國各地區(qū)“雙控”目標的完成情況并不理想。 2021年9月,國務院發(fā)布《完善能源消費強度和總量雙控制度方案》。方案提出要推進能源總量管理、科學配置、全面節(jié)約,推動能源高效利用,同時倒逼產(chǎn)業(yè)結構、能源結構的調(diào)整。為積極響應能耗雙控政策,各省紛紛出臺一系列措施,通過限制高耗能企業(yè)用電總量、提高電價、限制用電時段等方式促進能耗減排。

“能耗雙控”是指實行能源消費強度和總量雙控,即對“單位GDP能耗”和“能源消費總量”兩個指標的調(diào)控。“十一五”規(guī)劃將單位GDP能耗降低作為約束性指標。“十二五”規(guī)劃在把單位GDP能耗降低作為約束性指標的同時,提出合理控制能源消費總量的要求。 “十三五”時期實施能耗總量和強度“雙控”行動,要求到2020年單位GDP能耗比2015年降低15%,能源消費總量控制在50億噸標準煤以內(nèi),并將 “雙控”目標分解到了各地區(qū)。“十四五”規(guī)劃進一步提出完善能源消費總量和強度雙控制度, 2025年單位GDP能耗和碳排放比2020年分別降低13.5%、18%,“雙控”目標再一次分解到各地區(qū)執(zhí)行。

然而我國各地區(qū)“雙控”目標的完成情況并不理想。2021年8月12日,國家發(fā)改委印發(fā)了《2021年上半年各地區(qū)能耗雙控目標完成情況晴雨表》。表中顯示有19個省份能耗強度降低進度目標為一級和二級預警,形勢嚴峻,只有11個省份為三級預警,表示進展總體順利。在能源消費總量上,17個省份進展順利, 12個省份處于一級和二級預警。為指導節(jié)能降耗工作,確保完成“十四五”節(jié)能約束性指標,推動實現(xiàn)碳達峰和碳中和,2021年9月,國務院發(fā)布《完善能源消費強度和總量雙控制度方案》。方案提出要推進能源總量管理、科學配置、全面節(jié)約,推動能源高效利用,同時倒逼產(chǎn)業(yè)結構、能源結構的調(diào)整。為積極響應能耗雙控政策,各省份紛紛出臺了一系列措施,通過限制高耗能企業(yè)用電總量、提高電價、限制用電時段等方式,促進能耗減排。

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通過控制用電的方式減少能耗不是一個長久之計。企業(yè)的能耗強度不下降,就沒有辦法真正控制能源的消耗。通過提高技術提高機器使用率,才能讓企業(yè)在保證產(chǎn)能的前提下減少能源消耗。“十四五”規(guī)劃綱要將 “單位GDP能源消耗降低13.5%作為經(jīng)濟社會發(fā)展主要約束性指標之一”,意味著“十四五”期間,我國將以年均2%左右的能源消費增長支撐5%左右的GDP增速,經(jīng)濟社會發(fā)展對能源消耗的依賴程度進一步降低。這也是推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、倒逼產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整的一種方式,尤其是推動鋼鐵、有色、建材、化工等傳統(tǒng)高耗能行業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級。

“能耗雙控”需要的技術轉(zhuǎn)型

首先是能源技術方面。根據(jù)2020年中國能源發(fā)展報告顯示,中國能源消費結構有了明顯升級,但是煤炭依然是主要的能源(如圖一)。2019年煤炭占能源消費量的57.7%(美國12%、歐盟13.2%、世界平均27%)、石油19.1%、天然氣8.3%、核電2.2%、水電8%、可再生能源4.7%。

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碳排放量70%的來源——煤炭,是我國能源消費結構的主要構成,可以說我國是世界上經(jīng)濟發(fā)展對煤炭依賴最大的國家。電是最主要的可再生能源。2019年,我國的發(fā)電量共7503.43TWh,其中水電1304.44 TWh、火電5220.15 TWh、核電348.35 TWh、風電405.3 TWh。發(fā)電量主要來自火電,包括燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃氣發(fā)電。在火力發(fā)電中,燃煤發(fā)電占95.24%。我國煤炭資源豐富、煤電成本低廉,煤電成本僅0.3元/kWh,燃油發(fā)電成本約為1.5元/kWh,氣電成本是煤炭的2-3倍,這也是為什么我國的電源結構特點是以煤炭發(fā)電為主。

另外,中國2019年末發(fā)電設備容量一共是2010.66GW,其中,水電356.4GW、火電1190.55GW、核電48.74GW、風電210.1GW、其他(包括地熱發(fā)電等)。清潔能源(風電、核電、水電)的發(fā)電設備容量占32%,但是發(fā)電量只有27%。而火電利用59%的發(fā)電設備容量產(chǎn)生70%的發(fā)電量(如圖二)。

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可以看出我國的清潔能源發(fā)電效率仍然不夠。清潔能源發(fā)電技術依然不夠成熟。如果風電、核電和水電的發(fā)電量沒有迅速提升,清潔能源替代煤炭的難題仍然存在,尤其是在電力需求與日俱增的時代。只有加快可再生能源發(fā)展,使得可再生能源比例足夠大的時候,才能代替煤炭發(fā)電,有效減緩能源方面的碳排放。

其次是能源使用側的技術升級。工業(yè)制造業(yè)作為污染程度最高的行業(yè),是全球溫室氣體排放主要來源,在我國碳排放量中也是占比最高的一項。

在制造業(yè)中,產(chǎn)品制造和所售成品的使用是工業(yè)制造中排放最多的活動。其中,與產(chǎn)品制造相關的排放約占總排放量的40%-60%。在能源使用側的產(chǎn)品制造過程中,通過對生產(chǎn)設備的升級、檢測設備的升級來減少原料的消耗和浪費,提升制造流程的能效。

例如,利用先進技術結合互聯(lián)網(wǎng)可以精準控制和檢測設備的運行,防止能源和原料的不必要浪費。例如工廠的控溫系統(tǒng),在智能改造后,將數(shù)據(jù)上傳到云服務器,就可以通過云服務器精準控制溫控的開關和溫度調(diào)節(jié),較人工控制節(jié)約大量能耗。再比如,在鋁的冶煉過程中,通過AI技術可以控制電解槽控機功率以及電解槽里的原材料比例,避免能源和原材料的浪費。在廢棄物排放方面,火電廠采用精細化減排管理,利用低硫煤、現(xiàn)場脫硫廢堿液和靜電沉淀等一些技術手段來減少空氣污染物的排放。還有的企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要老化測試器。過去的老化測試器主要采用電阻負載,其耗電量大,產(chǎn)生大量溫室氣體排放。通過對老化測試器的升級,取消了電阻負載的方式,引進電子負載作為替代,將能耗降低85%,并且每年節(jié)約31715兆瓦時的電力,顯著減少溫室氣體的排放。

最后是設計碳減排產(chǎn)品,減少產(chǎn)品在使用過程中的二氧化碳排放,包括使用環(huán)保材料和生產(chǎn)節(jié)能產(chǎn)品。在選用環(huán)保材料方面,很多建筑公司在通過選用可持續(xù)材料來降低碳的排放。例如瑞典的建筑公司,在混凝土混合物的選擇上選用了低碳混凝土混合物,即利用鋼廠產(chǎn)生的爐渣或發(fā)電廠生產(chǎn)的粉煤灰代替了一部分水泥。這種混凝土產(chǎn)生的碳排放量可減少50%,同時可以保持高耐用性、強度和可加工性。這種混凝土還可以循環(huán)回收利用。在產(chǎn)品設計方面,生產(chǎn)低耗能的產(chǎn)品從而減少碳的排放。

汽車行業(yè)是比較典型的低耗能產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)行業(yè)。近年來,越來越多的新能源車取代了傳統(tǒng)燃油車。包括電動、混合電動還有燃燒壓縮天然氣、液化天然氣等更環(huán)保的燃料。還有一些公司也在自己的產(chǎn)品上下功夫,推出更加節(jié)電的產(chǎn)品。例如華為路由器,它比業(yè)界同類產(chǎn)品單位功耗降低26%-50%,每臺設備每年可以節(jié)電9萬度。

技術升級面臨的困境

首先,很多企業(yè)沒有重視節(jié)能減排,內(nèi)驅(qū)力不足。在節(jié)能減排的技術轉(zhuǎn)型過程中,需要新的節(jié)能技術和設備,但是對于企業(yè)來說,由于節(jié)能減排的技術轉(zhuǎn)型初期成本投入大,利潤回收期長,為保證經(jīng)濟利潤,人才和技術投入更多的在產(chǎn)品運營上,會更偏向盈利為目標的技術轉(zhuǎn)型。為追求利益最大化,往往忽視了節(jié)能減排,這種現(xiàn)象大多存在于中小企業(yè)。部分中小企業(yè)的管理者并不具備較強的社會責任感,他們只會考慮企業(yè)當下的發(fā)展狀況。

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另外,產(chǎn)業(yè)技術轉(zhuǎn)型需要大量的資金投入,包括設備的更換、制造工藝的升級以及原材料的選擇,這些成本往往是中小企業(yè)所承受不了的。創(chuàng)業(yè)初期,資金需求量大,融資困難,導致對節(jié)能減排缺乏重視。

其次,對企業(yè)節(jié)能減排管理不到位。關于節(jié)能減排,很多年前就一直出政策,但是執(zhí)行力收效甚微,缺乏執(zhí)法標準和監(jiān)管程序以及懲罰措施。

除一些中小企業(yè)存在有法不依的現(xiàn)象,一些管理部門也有管理不嚴的問題,導致政策和管理條例無法有效發(fā)揮作用。而管理部門對節(jié)能減排工作的疏忽也導致很多中小企業(yè)無法重視起來,政策收效甚微。

“十四五”規(guī)劃和“雙控”政策的出臺,引起了多方的重視。很多地區(qū)為達到雙控目標通過“限電”緩解用電緊張和減少碳排放,但是這種行動不是一個可持續(xù)的措施。“雙控”更多需要從技術層面入手。首先是提升清潔能源的開發(fā)效率和使用普及程度。其次,中國是制造業(yè)大國,用電量也是制造業(yè)為主,因此提高制造業(yè)的節(jié)能減排也是工作重點。

相比于減少產(chǎn)能和工廠工作時間,對工廠進行技術改造、減少單位能源使用量、提高資源利用率、采用新型環(huán)保材料和生產(chǎn)環(huán)保產(chǎn)品才是長久之計。但是技術轉(zhuǎn)型從來不是一個簡單的問題,需要技術、人才、設備和大量的資金,對中小企業(yè)來說更是一個巨大的難題。面對政府強制性的指標,缺乏技術和資金的中小企業(yè)又該何去何從。“雙控”政策只是一個開始,實現(xiàn)碳中和也不能僅僅通過提高電價和限制用電,更多的是背后的工廠轉(zhuǎn)型和技術進步,還有多方部門的合力協(xié)作。

文/李明雋(作者系華南理工大學公共政策研究院研究助理、政策分析師)

本文刊載于《中外企業(yè)文化》2022年03期

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