“碳”索大宗之石化001:美国能源部支持这些项目,有何启示

来源: 2024-04-30 14:11:06

  【导语】美国的石化行业既是本国的重要产业,也是碳排放大户。近几年来,美国也致力于推动石化行业脱碳,今年美国能源部宣布为石化行业提供资金支持其脱碳。从美国能源部支持的项目中,可以总结其脱碳路径,为我国石化行业的脱碳工作提供参考。

  3月25日,美国能源部清洁能源示范办公室宣布,美国将为33个高排放行业脱碳项目提供60亿美元资金,以实现能源密集型产业脱碳、减少工业温室气体排放。其中超过12亿美元将专门用于炼油和化工行业的7个项目,涉及埃克森美孚、亚什兰、巴斯夫等化工巨头。

  一、看现状:美国石化面临的脱碳问题

  美国能源部发布的报告指出,美国工业领域整体减排动力不足,在实现气候目标方面“偏离正轨”,其中,石油精炼、钢铁、化工、水泥、铝、玻璃、食品饮料加工、纸浆和纸张这8个关键工业领域脱碳进程严重滞后。由此来看,美国石化行业脱碳也面临诸多问题,可以从三大方面来看。

  首先, 美国石化行业的排放量巨大。从排放量来看,美国排放量前五的行业分别为石油精炼、化工、钢铁、水泥和食品原料,其中石油化工占比最大,约占全美总排放量的7%。按照美国2022年总排放量约50亿吨计算,仅石化化工行业的碳排放量就高达3.5亿吨。因此,巨量的碳排放量是美国石化行业要面对的实际问题。

  其次,美国能源消费仍然以化石能源为主,脱碳的压力较大。从美国的能源结构来看,占比前三分别为原油、天然气和煤炭,三大化石能源占美国能源消费的比重超过70%。因此美国的能源结构也相对较“重”,石化化工行业作为耗能大户,也面临较大的减碳压力。另外,美国的电力结构也以化石能源发电为主。根据EIA的数据显示,美国发电结构中以天然气为最,其占比超过42%,煤电占比月16%,因此可以看出发电结构中的化石能源占比也近60%,而石化化工作为电力消费大户,面临较大的脱碳压力。能源转型、能源替代、电力结构转变,这都需要技术和资金的支持,同时需要足够长的时间来完成。

  另外,美国作为全球最大的原油生产国、加工国,同时是第三大原油出口国,美国的石化化工行业是本国重要的支柱型产业之一。行业脱碳,一方面意味着产能的压减、淘汰和替代,另一方面也意味着生产成本的上涨,而这些对于企业而言均会产生压力。

  最后,从当前全球主要的减碳措施——能源转型方面来看,美国石化化工行业的脱碳还面临着可再生电力材料的问题,如光伏材料、风电材料、电池材料等。

  二、取经:美国能源部支持的项目对我国有何启示

  美国能源部支持了埃克森美孚将推进贝敦氢气项目、伊士曼化学将推进第二个美国分子回收项目、巴斯夫牵头利用回收化学副产品物流生产合成气项目、陶氏公司将设立一个电解质溶液工厂、?rsted A/S将建造一个e-甲醇工厂。可以从这些项目中国分析美国石化行业的脱碳思路,为什么重点推进这些脱碳项目。

  首先,行业有基本的共识是:石化化工行业的减碳降碳的思路逻辑无非从三方面入手:输入端减碳、过程中降碳和过程后回收碳。同时,化工行业也可以助力消费端减碳。

  其中,输入端减碳主要采取的方式是能源替代,而从能源的类型来看,一次能源和二次能源方面都可以做出相应的减碳努力。一次能源方面,主要集中在石化化工行业中必备的热源问题,可以通过替代化石燃料的燃烧来降低二氧化碳,主要的方式可以使用氢气替代化石燃料,如埃克森美孚的贝敦氢气项目。另外,二次能源方面主要考虑电力的脱碳,换言之需要通过建设可再生能源发电以替代化石能源发电,这个过程中需要一方面发展可再生电力的装机量,同时需要匹配储能的发展,因此陶氏在美国墨西哥湾沿岸建设的一座生产锂电池电解质溶液的工厂也是重点项目之一,同时这一项目还关系到消费端的减碳——电动汽车。

  从过程中减碳的主要思路是降低能耗和提高能源利用效率。如通过工艺升级改造、先进产能替代等方面来完成生产工艺的绿色低碳升级等。如巴斯夫牵头的“利用回收化学副产品物流生产合成气”,是通过回收生产过程中的副产品再次加以利用(用作燃料)来实现生产过程的降碳。

  过程后回收主要体现在对碳的回收利用,也就是常说的CCUS方面,通过回收二氧化碳并加以利用,以实现石化化工行业的减碳目标。如?rsted A/S的e-甲醇工厂,就是通过捕集二氧化碳后与绿氢一同生产绿色甲醇,实现减碳降碳。

  最后,从消费端来看,石化化工行业能够为脱碳做出诸多贡献,如材料的循环利用,生产可再生材料,例如伊士曼化学的分子回收项目,回收PET并生产循环产品,推动循环经济发展并降低碳排放。另外,石化化工行业可以提供更多的绿色氢气、绿色甲醇、绿氨等燃料、原料和材料,推动如交通等其他领域降碳。

  三、借鉴:我国石化行业脱碳的现状和展望

  我国石化化工的脱碳思路和路径与美国相比并没有本质的区别,只不过我国的能源结构更偏重煤炭,能源的“碳”更多,也更难以转型脱除。同时,对于我国而言,产能的调整是一大重点问题,我国石化化工产品存在结构性过剩的问题,从关注“量”到关注“质”是当前行业发展的新要求。

  美国能源部批准的上述几个项目,我国也有类似的项目建设或者已经投产,在此方面我国并不落后。

  目前我国石化企业积极参与减碳降碳工作,在各方面都有实践。简单举几个例子:中石化的氢能发展走在行业前列,如加氢站的建设,来推进氢能汽车的发展,实现交通领域的替代减碳;绿氢和炼化的结合,新疆库车绿氢示范项目,通过光伏电解水制氢并输送至塔河炼化,实现了绿氢的应用;齐鲁石化和胜利油田的CCUS项目,捕集齐鲁石化生产过程中的二氧化碳后运输至胜利油田进行驱油。另外,绿色甲醇和循环材料方面也有诸多实践和突破,如2023年杭州亚运会,其主火炬的燃料来自于激励投资建设的全球首个十万吨级绿色低碳甲醇工厂。该工厂利用焦炉气中的氢气,与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成绿色低碳甲醇。其他如中石油、中海油等石化企业在循环材料、氢能等方面均有努力和贡献。

  当然,与美国一样,技术和资金确实是脱碳之路上需要迈过的两座大山——技术突破是根本的“源动力”,资金是推动企业动作的“血液”,而一般来说,技术的突破又需要资金的支持。

  主要可以从以下几个方面考虑:

  1.积极践行科教兴国战略,借政策助力实现技术突破。今年的政府工作报告中指出“深入实施科教兴国战略”、“加快推动高水平科技自立自强”,这都是企业发展技术、实现技术创新技术突破的重要政策支撑。

  2.借力财政助力,发展低碳产业。4月8日,国家发改委发布《节能降碳中央预算内投资专项管理办法》。重点支持内容包括:碳达峰碳中和先进技术示范及应用项目;重点行业和重点领域节能降碳项目;循环经济助力降碳项目等。企业可以根据《办法》的内容,结合自身情况,积极准备相关材料,向有关部门申请节能降碳项目的资金支持,确保项目的顺利实施。

  3.灵活运用绿色金融和碳金融的助力。4月10日,央行等七部门发布关于进一步强化金融支持绿色低碳发展的指导意见,将在未来5年,构建国际领先的金融支持绿色低碳发展体系;到2035年,各类经济金融绿色低碳政策协同高效推进,金融支持绿色低碳发展的标准体系和政策支持体系更加成熟,资源配置、风险管理和市场定价功能得到更好发挥。借此东风,企业可以提前了解,并借助绿色金融的力量发展自身,主要包括几部分:积极参与碳市场,盘活碳资产,运用好碳金融的相关工具助力企业发展;主动参与ESG信息披露,做好信息披露和数据核算等工作;使用好绿色信贷为企业发展添动力;使用好绿色保险和服务,为企业发展规避风险等。

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