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实现双碳目标要重视循环利用
发布时间:2022-01-26 来源:admin

       “碳中和”是现在大家非常关注的一个热词,从不同的视角,我们可以对它的内涵有不同的解读。如果从国际的视角看,最早“碳中和”本身是解决环境问题,其实关于碳的问题在多年前国际社会就非常关注。从应对气候变化开始,在1992年就通过了《联合国气候变化框架公约》,到之后又经过了多轮的气候谈判,几乎每年都有一些重要的协议,像哥本哈根、坎昆、多哈的协议等。但从整个气候变化历史来看,里程碑式的协议主要有三个:第一个协议是1992年通过的《联合国气候变化框架公约》;第二个是1997年在日本签订的《京都议定书》;第三个就是2015年通过的《巴黎协定》。《巴黎协定》和往年协议最大的区别是什么呢?《巴黎协定》允许各国自主决定碳减排贡献目标。从《巴黎协定》之后,整个世界应对气候变化的形势就发生了变化。原来是强调一种责任分担,特别是强调发达国家和发展中国家不同的责任和义务,我们中国就一直坚持“共同而有区别”的原则。《巴黎协定》提出了自主减排以后,在应对气候变化上把问题变成了全球的博弈,从责任分担变成机会分享。从原来被动地要求你参与,到你主动地要求参与,形势就发生了根本地改变。

  现在,碳中和已远远超出了环境问题的范畴,实际上它成为考验全球治理的政治和经济方面的问题,特别是对广大发展中国家来说,它又涉及到发展权和生存权方面的问题。从中国的视角来看,我认为碳中和对中国是一个倒逼机制,同时对中国也是一个发展机遇,本质上碳中和是一场绿色革命。

  碳中和对于中国来说,现在具有很强的导向意义。从世界的要求来看,中国要承担一个大国责任。从中国现在的发展阶段来看,我们现在进入了一个高质量的发展阶段。十多年前,中国就开展了低碳城市试点,但是当时的低碳是基于节能减排,而现在碳中和是基于整体绿色转型,基于高质量发展的要求,最终是实现结构体系的重建。从中国现在二氧化碳排放的总量来看,在整个世界格局中中国大约占到了1/3,基本上是“三三制”的一种格局。中国作为最大的发展中国家占比1/3;美国、欧盟,加上英国、日本这些国家大约80亿吨,占比接近1/3;还有一大批发展中国家,190多个国家大约也占比1/3。所以说,中国现在的节能减碳对整个世界碳中和的进程可以说举足轻重。另外,中国现在到了一种自身要求高质量发展的阶段,从原来要我参与变成我要参与,这些基本的态势是由时代背景决定的。

  从我们现在碳排放的强度来看,中国目前的单位GDP碳排放强度是美国的3.1倍,是欧盟(加上英国)的4.4倍,是日本的3.4倍。说明中国现在单位GDP的能耗很高,在节能减碳方面还有很大的提升空间。这也要求我们需实现提质增效,从原来的“虚胖体质”变成“强身健体”,能够有可持续发展的内在动力和活力,这也是现在高质量发展的要求。

  另外,中国自身还有巨大的发展需求。我们人均GDP现在刚过一万美元,从中国2035年一直到2050年的愿景和发展目标来看,到了2035年要翻倍,到了2050年还要继续增长,这些目标都要求我们必须改变现在的能源结构。因为目前的能源结构,很难支撑这种可持续发展的要求。中国现在主动提出的碳中和,跟发达国家经历的时代背景有重大区别。目前已经有40多个国家已经实现了碳达峰,但是发达国家是在发展的过程中自然实现的,基本都是因为城市化、工业化的任务完成了,而我们是主动承诺、主动减排、主动达峰后快速迈向碳中和。所以从我们现在达峰的条件来看,环境高山是非常陡峭的,因为碳达峰的时间非常短,碳中和的时间也非常的短。我们现在是要穿越环境高山,还是想削减这个环境高山,还是想绕过这个环境高山是有不同的策略。在时间表确定的情况下,在3060目标确定的情况下,只能按照倒计时来安排。

  从经济成本测算看,中国和美国对于碳中和有不同的路径假设。美国提出的路径有八种不同的假设,最优的碳中和路径就是保留部分化石能源。现在对化石能源的看法,包括像对煤炭有不同观点,中国现在不可能把煤炭完全消灭,煤炭在相当长一段时期还是中国能源的一支重要方面军。即便是到了碳中和的时代,煤炭也不是零存亡。所以按照比较现实的,在此保留部分化石能源的情况下,美国碳中和的年均成本是占GDP的0.41%。按照最昂贵的路径,全部是100%的清洁能源,年均成本占到GDP的0.95%。而中国目前测算,碳中和年均成本占GDP的比例达到了2%,也就是说目前转型的成本还是非常高的。要实现最优路径,或者说降低成本,还是要实现绿色革命,就是通过技术革新,机制、制度革新,形成一个最优的市场路径,降低中国转型提升的成本。

  中国必须要实现碳中和,这既是时代的需要,也是内在的需要。怎么来实现碳中和?中国现在提出了双循环的战略,要求以国内大循环为主体。从目前的外部环境看,困难非常多,可以说国际大循环确实不是完全靠我们自己的力量就能够主导的。但是对于国内大循环,有很大的主动性。国内大循环怎么来解决这个问题,实际上从“十一五”“十二五”“十三五”,乃至现在正在进行的“十四五”,循环经济一直在持续。循环发展对降低碳排放会起到有效的支撑作用,同时对实现双循环也可以起到有效的支撑。中国早期发展循环经济,只是强调让循环经济解决资源的循环利用问题,现在我们再来看循环经济,用新的视角、更多的视角来看待它,就可以认识到循环经济不仅仅能解决资源的短缺问题,还能解决环境友好问题,现在还能解决减碳的问题,而且循环经济产业还解决了中国大量的劳动就业问题,这对于中国来说是一种非常切实的、能够实现节能降碳的发展模式。所以说循环经济的效应是多方面的,它可以使库兹涅兹曲线变缓,这是比较科学的、优化的路线,无论是穿越还是绕过,都不如让这个高山变缓,这是最优的路线。

  根据商务部流通业发展司发布的《中国再生资源回收行业发展报告》统计,从2011年到2019年近十年的对比来看,主要再生资源的回收价值已经从5764亿上升到了9004亿,年均增长增速超过6%。从图二可以看出,中国主要再生资源回收量总量的绝对值基本上是攀升的态势。随着我们生活水平的提高,大量的消费品变成废品,成为“城市矿山”,然后通过循环经济再进入到生产领域,还原到生活中去,形成闭环循环。回收量是在激增,但是其价值随着市场的价格有些波动。比如说像废玻璃,现在废玻璃市场价格是偏低的。

  从整个资源循环利用产业的发展来看,再生资源回收对中国经济的支撑作用是正相关的关系。用中国GDP与再生资源回收制作拟合图,结果是它们的关联度非常高。可以说现在的整个产业体系中,只有再生资源产业是不断在增长的产业,它不像一些其他的产业一样,有的是朝阳产业,有的是夕阳产业,这个产业从产生到现在都是绿色增长的产业。

  从再生资源回收的10个主要大宗品种来看,其中最能显示中国工业化阶段特征的还是废钢铁,废钢铁占到68.14%,其他的大宗再生资源还有废纸、废塑料、废有色金属等。这些大宗废旧物资,就是生产生活里所产生的废弃物,这里面还不包括危险工业废弃物等,就已经给中国经济的发展起到了非常好的支撑作用。

  我们下面选择两种大宗品种进行分析,一个是废钢铁,一个是废有色金属,看看再生资源的主要品种是怎么通过内循环来有效支撑碳减排,助力国家实现双碳目标的。

  首先分析一下废钢。废钢再利用的减碳,与钢铁行业现在的流程、工艺的变革有着直接的关系。钢铁制造过程通俗来说有两个主要的流程。一个是长流程,长流程是以铁矿石作为主要原料、废钢为辅料,另一个是短流程,短流程是以废钢作为主要原料,生铁为辅料。

  现在我们大力推崇短流程,这本身也是钢铁行业自身变革的内在要求。废钢是通过电炉炼钢,短流程的减碳效应非常明显。它省去了烧结和球团等工艺流程,同时减少了高炉工艺中的焦炭损耗,工艺流程的变革显著减少了碳排放量。如果要用光伏等新能源代替火电,它的减碳效果将更为明显。短流程替代长流程是大势所趋,它可以避免在高炉炼铁过程中产生大量的二氧化碳。高炉炼生铁是“高炉-转炉”长流程中碳排量最高的部分,产生的二氧化碳占的比重达到了2/3,而用短流程,用废钢来替代生铁,替代铁矿石,本身就减少温室气体排放。所以从这个角度来讲,原料端的减排贡献会大于整个生产过程中的能耗端,这就从源头上实现碳减排。从源头上实现工艺的革新,是中国目前在重点行业实现节能减碳、实现高质量发展、实现绿色革命的一个基础。

  另外,新能源的运用会进一步助推减排的效率。所以,现在中国在不断地提高风、光、水等新能源的应用场景。为什么大家在说现在电力还趋紧的问题,不是现在电力的总量不够,而是现在有两个很重要的问题没有解决。一个就是最核心的储电问题没解决。像内蒙还出现过弃风弃电的现象,我们的发电能力是足够的,但是发电企业是要获得市场的价值,供电不足核心是储能不足。第二个是时空分布不均。中国大量的能源基地分布在新疆、西藏、内蒙古等边远地区,而大量需求方又在东部地区,因此要解决能源运输的问题,能源和生产的时空之间分布不均,造成了一些短时的供电紧张。从总量来看,现在新能源还没有起到一个完全的支撑作用,所以说火电目前还是主力军,新能源是一个逐步提高的过程。

  从目前在不同碳价下生产电炉钢的经济效益来看,越是像欧盟这样一些发达的国家,碳市场越成熟的一些区域,电炉钢的经济效益会越明显。而随之,中国的一些发达区域,下一步也是开始探索一些局部的区域性的碳交易,通过这种局部交易来逐渐扩大我们碳交易的范围和影响,逐步地跟国际接轨,最后来形成一些能够比较真实反应碳市场价格水平的交易价格,这也是发展的趋势。

  第二个品种,以有色金属中大宗的、常见的再生铝作为分析对象。再生铝的主要原料是废铝,再仔细分还有新废铝和旧废铝。新废铝主要是铝在生产加工过程中产生的边角料、废屑等,旧废铝主要是社会回收的报废含铝材料,这些材料杂质比较多,相对来说不如在生产环节产生的废铝品位高。从废铝本身下一步发展的流程看,我们把废铝做成再生铝的主要原料。

  再生铝和原铝之间,通过制造工艺和流程的对比,能看出它们的减排效果区别。一个最核心的区别,再生铝从废铝原料到再生铝是熔铸的环节,而从铝土矿原料到氧化铝到原铝之间是电解的环节。这两个环节之间存在巨大的能耗差异。电解铝需要大量的能耗,现有状态下发电的间接排放是电解铝碳排放量中占比最大的部分。所以说现在国家对电解铝、电解铜等,是作为高耗能的产业进行限制。像有一家世界五百强企业,在山东有300万吨的电解铝产业,有200万吨现在转移到云南。为什么转移到云南?因为在山东用的是火电,到云南可以用水电。无论是从它自身降低成本的需要,还是从国家实现绿色生产清洁的角度,它都需要区域转移。

  从再生铝本身碳减排的机理角度,我们可以再作一个稍微具体的分析。电解铝的过程中产生二氧化碳,主要是在还原氧化的过程。原铝的冶炼通过原料、氧化铝和碳阳极之间的还原--氧化反应完成,其中每个铝离子得到三个电子被还原成金属形态,而阳极的碳原子则被氧化成二氧化碳,这是电解铝产生二氧化碳的一大来源。用废铝作为原料,通过熔铸来实现再生铝新的产生,就可避免氧化铝精炼和电解过程中的二氧化碳排放,这是再生铝最大的贡献,不仅仅是节能,而且还减碳。

  另外,我们通过大量的数据对比,可以获悉再生铝和原铝的温室气体排放量之比是1:24,差距非常大。按照2018年温室气体排放的数据来看,生产再生铝替代原铝可以减少1.12亿吨二氧化碳排放,效益非常明显。再生铝可以有效地减少制造环节的碳排放量,尤其是发电环节的二氧化碳排放。如果用清洁能源支撑发电,减排效应会更加的明显。所以现在电解铝的产业,开始逐渐地向清洁能源资源富集地区转移。按照绿色发展的要求来推动区域性的、结构性的调整,推动区域产业性的转移,实际上对于中国一些欠发达地区来说也是一个发展的契机。欠发达地区不仅仅可以通过自己的生态产品价值转换实现发展,而且可以通过产业转移得到互补,另外还可以通过下一步中国建立丰富完善的碳交易市场,形成一个新的发展的机制。

  新能源输电以后,再生铝减碳效应更加明显。这与废钢炼钢的机理完全一样,但是我们要考虑到现状。按照现状来看,中国铝市场,原铝和再生铝相比,再生铝目前的成本还是要高于原铝的。如一家上市公司,在山东的滨州和云南文山州均有基地。山东基地用的是火电,云南基地用的是水电,按平均值生产一吨原铝的成本为9890元,而再生铝企业,生产再生铝的成本均值是10824元。也就是说,目前中国再生铝的成本还是要高于原铝。这也反应一个现状,就是中国绿色发展还在路上,还在过程当中,但这是一个发展趋势。再生资源产品的价格还要高于一些原生资源,所以从市场的选择看,企业会选择成本比较低的,但要从环境的角度看,再生铝、废钢是不二的选择,是根本不需要置疑的,它们肯定是节能减碳的。怎么来解决这个矛盾?要通过碳市场。如果加上碳市场的因素,情况就会发生变化。现在碳市场目前的交易价格是50多元,我们按照50元来计算,再生铝单吨减排16吨二氧化碳,碳价成本就是800元。按照碳市场交易,原铝的成本要加上碳价的成本,就不占优势了。下一步随着碳市场的丰富,再生铝、废钢的成本优势还会愈加显现。通过政府的引导,形成合理的市场机制、合理的市场价格,企业自然就会去选择一些再生资源的产品。我们绿色发展、绿色革命也就顺理成章。

  抓住前端的生产环节,而且要更加重视后端的循环利用环节,形成全过程、全生命周期的碳减排流程,再加上中国碳交易市场机制的完善,最终才能为中国绿色发展和可持续发展提供更多的支撑。(来源:财新网)


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