國(guó)際上,零碳園區(qū)是一個(gè)相對(duì)比較細(xì)分的領(lǐng)域,其著重關(guān)注可再生能源的應(yīng)用和節(jié)能措施。世界上已建成的零碳園區(qū)包括荷蘭的澤蘭特港、美國(guó)的卡爾弗城綠色能源園區(qū)等。這些園區(qū)均采用了先進(jìn)的可再生能源技術(shù)和智能化的節(jié)能控制系統(tǒng),最大限度降低碳排放并提高能源利用效率。

我國(guó)零碳園區(qū)主要著眼于碳減排和資源利用的提升,以及推進(jìn)綠色環(huán)保和產(chǎn)業(yè)升級(jí),要求相對(duì)更全面廣泛。目前已建成多個(gè)零碳園區(qū),如青海省零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)、鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園等。

總體來(lái)看,國(guó)內(nèi)與國(guó)際上打造零碳園區(qū)的理念雖然存在差異,但都強(qiáng)調(diào)了能源與產(chǎn)業(yè)的零碳化,這也是零碳園區(qū)建設(shè)的核心指標(biāo)。

零碳園區(qū)打造理念

基于上述指標(biāo),國(guó)內(nèi)不同行業(yè)也積極開(kāi)展了零碳園區(qū)建設(shè)。在非化工領(lǐng)域,已經(jīng)建成或正在建設(shè)的零碳園區(qū)主要分布在西部、東北和華南等地區(qū),這些園區(qū)大多以新能源為主導(dǎo),如內(nèi)蒙古鄂爾多斯市的零碳經(jīng)濟(jì)示范區(qū)、廣東深圳的“綠能新能源基地”等。國(guó)際上,歐洲和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家也在大力推廣清潔能源技術(shù),例如荷蘭的“生態(tài)工業(yè)園區(qū)”和美國(guó)的“太陽(yáng)能谷”等。

在化工領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)施或計(jì)劃中的化工園區(qū)零碳轉(zhuǎn)型主要包括改造能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、推廣新技術(shù)和新工藝等方面。例如在山東煙臺(tái)的“萬(wàn)華新材料低碳產(chǎn)業(yè)園”,實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的回收再利用,有效降低了碳排放量；而安徽淮南現(xiàn)代煤化工園區(qū)零碳產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目中,通過(guò)采用諸多低碳、碳捕集等項(xiàng)目及配套基礎(chǔ)設(shè)施,也實(shí)現(xiàn)了低碳生產(chǎn)。

零碳園區(qū)打造動(dòng)力

化工領(lǐng)域具有能源密集、排放量大的特點(diǎn),其零碳園區(qū)的建設(shè)難度和挑戰(zhàn)要遠(yuǎn)大于非化工領(lǐng)域。化工行業(yè)本身碳排放量龐大,而且工藝環(huán)節(jié)多,使得化工園區(qū)的零碳化建設(shè)更具挑戰(zhàn)性。

從當(dāng)下零碳園區(qū)的發(fā)展歷程看,零碳園區(qū)的打造離不開(kāi)內(nèi)外驅(qū)動(dòng)力的共同支撐。在這個(gè)過(guò)程中不僅需要大體量的資金支撐,更需要外界政府政策的塑形、內(nèi)部企業(yè)技術(shù)的填充與測(cè)算模型的骨架支撐。

先進(jìn)的減碳技術(shù)是實(shí)現(xiàn)園區(qū)零碳化的核心。在園區(qū)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中,需要產(chǎn)學(xué)研協(xié)同推進(jìn)低碳技術(shù)和裝置的應(yīng)用。化工生產(chǎn)的脫碳化也需要依托新興的產(chǎn)業(yè)技術(shù)、綠色能源技術(shù)和構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化等方面的技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)碳排放的降低和清潔生產(chǎn)。

化工零碳園區(qū)的打造主要關(guān)注以下方面：

新興化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)園區(qū)低碳乃至零碳的核心要點(diǎn),也是決定化工行業(yè)能否真正低碳化的關(guān)鍵。在低碳、零碳產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面,化工園區(qū)主要關(guān)注低碳的高附加值產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)耦合新技術(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型,需要開(kāi)發(fā)并應(yīng)用新興的產(chǎn)業(yè)技術(shù),如生物基化學(xué)品、綠色催化劑、二氧化碳制化學(xué)品等,以提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值,減少能源消耗和污染物排放。

世界主要經(jīng)濟(jì)體普遍把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為破解資源環(huán)境約束、應(yīng)對(duì)氣候變化、培育經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)的重要路徑,加速循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局。化工企業(yè)依托于循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念打造零碳園區(qū),其物質(zhì)與能量的流動(dòng)超越單個(gè)企業(yè),擴(kuò)大流動(dòng)范圍。

從主要細(xì)分種類來(lái)看,化工屬性較強(qiáng)的再生資源主要為廢塑料、廢輪胎和廢電池；從主要的化工相關(guān)循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)Ρ瓤?塑料、廢輪胎和電池回收是值得關(guān)注的細(xì)分行業(yè)。相比塑料物理回收,化學(xué)回收重要的優(yōu)勢(shì)是使產(chǎn)業(yè)鏈上下游形成雙向循環(huán),可以獲得原始聚合物的質(zhì)量和更高的塑料回收率,是化工行業(yè)獨(dú)有的解決方案。

測(cè)算模型是零碳/低碳園區(qū)打造的重要工具手段,基于模型的預(yù)測(cè)、核算與評(píng)估,可以使零碳園區(qū)打造的行動(dòng)目標(biāo)更加清晰、行動(dòng)方案更具可行性、使數(shù)據(jù)更具精確性、使經(jīng)濟(jì)運(yùn)作更具可控性以及收支合理性。

為了評(píng)估零碳園區(qū)打造的經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性,需要建立一個(gè)可反映園區(qū)內(nèi)部能源供需平衡、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和低碳化的測(cè)算模型。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有一些專業(yè)機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)團(tuán)體開(kāi)展了相關(guān)研究和試點(diǎn),提供了一些可以用于分析不同尺度和層級(jí)的模型,如LEAP、MESSAGE、MARKAL。

綜上所述,目前化工行業(yè)雖然距離實(shí)現(xiàn)真正的零碳/低碳化尚存較大差距,但是無(wú)論政策、技術(shù)、資金、模型都在大力提供支撐。化工行業(yè)園區(qū)可基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,將低碳納入園區(qū)的建設(shè)與規(guī)劃中,逐步實(shí)現(xiàn)低碳化發(fā)展,結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性等綜合分析論證實(shí)現(xiàn)零碳的可能性。

對(duì)于現(xiàn)有的化工園區(qū)實(shí)現(xiàn)零碳化：一是加強(qiáng)能源管理和節(jié)能減排措施,提高能源效率和利用率；二是推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí),發(fā)展高附加值、低排放、低消耗的產(chǎn)業(yè)鏈；三是利用可再生能源或綠色電力替代部分化石能源消耗,降低溫室氣體排放；四是開(kāi)展碳捕集、利用或封存技術(shù)(CCUS)試驗(yàn)或示范項(xiàng)目,探索化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)負(fù)排放的途徑；五是構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)廢舊資源的再生利用或無(wú)害化處理。

對(duì)于新建的化工園區(qū)實(shí)現(xiàn)零碳化：一是在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就充分考慮低碳/零碳目標(biāo)和要求,并進(jìn)行可行性分析測(cè)算；二是選擇合適的地理位置和自然條件,充分利用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源資源；三是采用先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)、綠色能源技術(shù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化技術(shù),并與當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境相協(xié)調(diào)；四是建立完善的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)機(jī)制,并定期進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析和報(bào)告；五是加強(qiáng)與其他相關(guān)部門(mén)、企業(yè)、機(jī)構(gòu)等合作交流,并分享經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

未來(lái)化工企業(yè)應(yīng)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),孵化零碳/低碳化工園區(qū)建設(shè)的新賽道,爭(zhēng)做化工零碳/低碳示范園區(qū)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)。