國際上,零碳園區(qū)是一個相對比較細分的領域,其著重關注可再生能源的應用和節(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、美國的卡爾弗城綠色能源園區(qū)等。這些園區(qū)均采用了先進的可再生能源技術和智能化的節(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,以及推進綠色環(huán)保和產業(yè)升級,要求相對更全面廣泛。目前已建成多個零碳園區(qū),如青海省零碳產業(yè)園區(qū)、鄂爾多斯零碳產業(yè)園等。

總體來看,國內與國際上打造零碳園區(qū)的理念雖然存在差異,但都強調了能源與產業(yè)的零碳化,這也是零碳園區(qū)建設的核心指標。

零碳園區(qū)打造理念

基于上述指標,國內不同行業(yè)也積極開展了零碳園區(qū)建設。在非化工領域,已經建成或正在建設的零碳園區(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,如內蒙古鄂爾多斯市的零碳經濟示范區(qū)、廣東深圳的“綠能新能源基地”等。國際上,歐洲和美國等發(fā)達國家也在大力推廣清潔能源技術,例如荷蘭的“生態(tài)工業(yè)園區(qū)”和美國的“太陽能谷”等。

在化工領域已經實施或計劃中的化工園區(qū)零碳轉型主要包括改造能源結構、提高能源利用效率、推廣新技術和新工藝等方面。例如在山東煙臺的“萬華新材料低碳產業(yè)園”,實現了二氧化碳的回收再利用,有效降低了碳排放量；而安徽淮南現代煤化工園區(qū)零碳產業(yè)園項目中,通過采用諸多低碳、碳捕集等項目及配套基礎設施,也實現了低碳生產。

零碳園區(qū)打造動力

化工領域具有能源密集、排放量大的特點,其零碳園區(qū)的建設難度和挑戰(zhàn)要遠大于非化工領域。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)的零碳化建設更具挑戰(zhàn)性。

從當下零碳園區(qū)的發(fā)展歷程看,零碳園區(qū)的打造離不開內外驅動力的共同支撐。在這個過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、內部企業(yè)技術的填充與測算模型的骨架支撐。

先進的減碳技術是實現園區(qū)零碳化的核心。在園區(qū)的設計、建設和運營中,需要產學研協(xié)同推進低碳技術和裝置的應用?；どa的脫碳化也需要依托新興的產業(yè)技術、綠色能源技術和構建循環(huán)經濟一體化等方面的技術突破,實現碳排放的降低和清潔生產。

化工零碳園區(qū)的打造主要關注以下方面：

新興化工產業(yè)技術是實現園區(qū)低碳乃至零碳的核心要點,也是決定化工行業(yè)能否真正低碳化的關鍵。在低碳、零碳產業(yè)技術方面,化工園區(qū)主要關注低碳的高附加值產業(yè)鏈與傳統(tǒng)產業(yè)耦合新技術。

為了實現化工行業(yè)的低碳轉型,需要開發(fā)并應用新興的產業(yè)技術,如生物基化學品、綠色催化劑、二氧化碳制化學品等,以提高產品質量和附加值,減少能源消耗和污染物排放。

世界主要經濟體普遍把發(fā)展循環(huán)經濟作為破解資源環(huán)境約束、應對氣候變化、培育經濟新增長點的重要路徑,加速循環(huán)經濟發(fā)展布局?；て髽I(yè)依托于循環(huán)經濟理念打造零碳園區(qū),其物質與能量的流動超越單個企業(yè),擴大流動范圍。

從主要細分種類來看,化工屬性較強的再生資源主要為廢塑料、廢輪胎和廢電池；從主要的化工相關循環(huán)經濟領域對比看,塑料、廢輪胎和電池回收是值得關注的細分行業(yè)。相比塑料物理回收,化學回收重要的優(yōu)勢是使產業(yè)鏈上下游形成雙向循環(huán),可以獲得原始聚合物的質量和更高的塑料回收率,是化工行業(yè)獨有的解決方案。

測算模型是零碳/低碳園區(qū)打造的重要工具手段,基于模型的預測、核算與評估,可以使零碳園區(qū)打造的行動目標更加清晰、行動方案更具可行性、使數據更具精確性、使經濟運作更具可控性以及收支合理性。

為了評估零碳園區(qū)打造的經濟技術可行性,需要建立一個可反映園區(qū)內部能源供需平衡、能源結構優(yōu)化和低碳化的測算模型。目前國內外已經有一些專業(yè)機構和學術團體開展了相關研究和試點,提供了一些可以用于分析不同尺度和層級的模型,如LEAP、MESSAGE、MARKAL。

綜上所述,目前化工行業(yè)雖然距離實現真正的零碳/低碳化尚存較大差距,但是無論政策、技術、資金、模型都在大力提供支撐。化工行業(yè)園區(qū)可基于產業(yè)發(fā)展現狀,將低碳納入園區(qū)的建設與規(guī)劃中,逐步實現低碳化發(fā)展,結合技術經濟可行性等綜合分析論證實現零碳的可能性。

對于現有的化工園區(qū)實現零碳化：一是加強能源管理和節(jié)能減排措施,提高能源效率和利用率；二是推進產業(yè)結構調整和升級,發(fā)展高附加值、低排放、低消耗的產業(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；四是開展碳捕集、利用或封存技術(CCUS)試驗或示范項目,探索化工行業(yè)實現負排放的途徑；五是構建循環(huán)經濟一體化系統(tǒng),實現廢舊資源的再生利用或無害化處理。

對于新建的化工園區(qū)實現零碳化：一是在規(guī)劃設計階段就充分考慮低碳/零碳目標和要求,并進行可行性分析測算；二是選擇合適的地理位置和自然條件,充分利用當地的風能、太陽能等可再生能源資源；三是采用先進的產業(yè)技術、綠色能源技術和循環(huán)經濟一體化技術,并與當地社會經濟環(huán)境相協(xié)調；四是建立完善的監(jiān)測評價機制,并定期進行數據收集、分析和報告；五是加強與其他相關部門、企業(yè)、機構等合作交流,并分享經驗教訓。

未來化工企業(yè)應發(fā)揮自身優(yōu)勢,孵化零碳/低碳化工園區(qū)建設的新賽道,爭做化工零碳/低碳示范園區(qū)及循環(huán)經濟示范園區(qū)。