重工業產業凈零碳排放轉型挑戰

2020-11-13 13:46 來源: CCEEE

塑料、鋼鐵、水泥等重工業產品在常規的社會經濟中需求巨大，且隨著經濟發展還將持續增長；另一方面，這些產品又是可再生能源產業和電動車產業等節能低碳技術行業的重要原料。因此，深入分析重工業產業的凈零碳排放轉型、明確其所面對的挑戰和可能的解決方案至關重要。國際能源署（IEA）基于其日前發布的《能源技術展望2020》（Energy Technology Perspectives 2020）報告，撰文分析重工業產業凈零碳排放轉型挑戰。CCEEE特對其重點內容進行編譯，以饗讀者。

重工業產業既能促進能源系統向凈零碳排放過渡，又會令這一過程更加復雜

化工、鋼鐵和水泥三大重工業的制成品在我們的日常生活中有著重要的作用。社會繁榮和不斷增長的人口也使得對這些材料的需求成倍增長。21世紀以來，全球對水泥和鋼鐵的需求翻了一番，作為重要的化工產品，塑料的產量也增長了90％以上。這些重工業產品的生產和使用將隨著世界全球經濟的發展持續增長。

除了在當今經濟社會發展中的關鍵作用，重工業部門還將為能源部門提供可持續轉型所需的許多原件。例如，在IEA“可持續發展情景”（Sustainable Development Scenario）下，2070年可再生能源發電技術（例如風力渦輪機）的鋼鐵需求將比基準情景高出近三倍。塑料和水泥也將廣泛應用于各種清潔能源技術和基礎設施中，包括電動汽車、風力渦輪機和太陽能電池板等。

然而，這些重工業產品的生產會消耗大量的能源：制熱、（石化工業以能源作為原料的）原材料供應、維持化學反應（例如鋼鐵行業的還原劑）和運營機械設備都需要各種各樣的燃料支持。2019年，重工行業使用了約23億噸標油(toe)的能源，大致相當于美國當年的能源需求總量；其中包括化石燃料（19億toe）、電力（2.5億toe）以及相對較少的生物能（3000萬toe）和天然熱能（8500萬toe）。

重工業部門現有的能源結構對于溫室氣體排放有著嚴重的影響。鋼鐵和水泥行業在能源系統整體的二氧化碳排放總量（包括工業過程排放）中各占約7％，化工行業占4％（圖）。總體而言，重工行業的碳排放量之和與道路交通(包括卡車、汽車和兩輪/三輪車)總量相當。這些行業如果想要為能源系統未來的可持續發展做出貢獻，就必須在產品需求增加的情況下大力減排。本文基于IEA最近發布的《能源技術展望2020》報告，對重工業產業進行了詳細分析，探討這些行業的核心挑戰和機遇。