美國有責任減少碳排放

由于大氣中溫室氣體的增加，全球氣候正在變暖。2016年的平均氣溫比工業化前水平上升了1.2攝氏度，2019年創下新高。如果不采取強有力的措施，到2100年，全球氣溫預計將上升3.7至4.8攝氏度，導致不可逆轉的生態災難。問題的規模已達成共識。1997年的《京都議定書》要求各國共同努力，將氣溫上升控制在2攝氏度以下。本世紀的情況比預期的更糟，2016年的《巴黎協定》呼吁努力將氣溫上升限制在1.5攝氏度以內。

這意味著要將大氣中的二氧化碳含量控制在450ppm以下，也就是全球溫室氣體排放量控制在1萬億噸以下。但到目前為止，全世界已經排放了5150億噸。這樣就只剩下不到5000億噸的可排放目標。這是因為隨著世界經濟的加速，碳排放正在迅速增加。從2000年到2017年，中國經濟快速發展產生的碳排放達到每年92.3億噸，增長了160%，占世界碳排放總量的40%，并且仍在上升。因此，中國在全球碳中和過程中扮演的角色至關重要。

2019年9月，聯合國舉行了一場特別氣候峰會，要求各國制定碳中和計劃。此后，各國和地區紛紛通過立法或在政府文件中宣布碳中和目標:芬蘭到2035年;德國、奧地利、瑞士、冰島、愛爾蘭、挪威、南非、葡萄牙、斯洛文尼亞、哥斯達黎加、馬紹爾群島2040;瑞典2045年;英國，日本，歐盟，加拿大，韓國，新西蘭，智利，斐濟，匈牙利2050。不丹和蘇里南已經達到了標準。

2020年9月22日，中國國家主席習近平在第75屆聯合國大會上宣布，中國將采取更加有效的政策措施，到2030年實現二氧化碳排放峰值，單位國內生產總值二氧化碳排放強度比2005年下降65%，將非化石能源的比例提高到25%以上。努力在2060年實現碳中和。

能源結構轉型是實現這一目標的關鍵

進入21世紀，隨著經濟的快速發展，中國的能源消耗以驚人的速度增長。從2000年到2010年，中國能源消費量從2000年的14.7億tCE/年增加到2010年的36.1億tCE/年，年均增長9.4%。8年后，2018年達到了48.6億噸。

中國高碳排放的本質是以煤炭為主的能源結構。20世紀80年代，全球從高碳煤和石油轉向低碳天然氣和可再生能源。1950年，煤炭在世界能源結構中所占比例約為50%，但在本世紀初不到30%。在同一時期，天然氣的份額從不足10%上升到約21%。21世紀中國的能源結構仍以煤炭為主。這是由于中國的資源稟賦，煤炭豐富，石油和天然氣短缺。煤炭一直占總能源的60%以上，到2018年占58%。而世界能源結構平均煤炭只占27%，工業發達國家已低于15%，如美國煤炭只占14%，歐盟占15%。

從全球來看，總體趨勢是由高碳能源煤和石油向低碳能源天然氣轉變，然后根據碳中性的要求轉向無碳能源。根據英國石油公司的能源展望，化石燃料將繼續從現在的80%以上下降。煤炭在上個世紀達到峰值，石油在2019冠狀病毒病和碳減排的雙重打擊下在2020年達到峰值，天然氣將在更晚的時間達到峰值。與此同時，可再生能源將從2010年開始迅速增長，其中光伏最快，風能第二，氫和生物質能逐漸增加。當碳中和,煤炭在能源結構中所占的份額預計將從2018年的17.6%下降到1.9%,石油從35%到6.8%,天然氣從28.9%降至13%。化石燃料將從約80%至約21%。核電比重將從5.1%提高到9.1%，光伏發電比重將從3.8%提高到34%，風力發電比重將從4.2%提高到17%，水力發電比重將從5.6%提高到9.9%，氫和生物能源比重將從接近零提高到8%以上。

最大的碳排放源是燃煤火力發電。中國大約80%的電力來自燃煤電廠，占世界總電力的50.2%。全球平均水平是每千瓦時發電排放450克二氧化碳。中國的“十三五”規劃要求大型發電集團設定550克每千瓦時二氧化碳排放的目標，并在2020年實現600克每千瓦時二氧化碳排放的目標。橫向比較，瑞士、挪威、瑞典、法國等近零排放國家的co2 / KWH低于100克;加拿大、新西蘭、奧地利、芬蘭、丹麥等超低碳排放國家在100 ~ 200克co2 / KWH;英國、西班牙、葡萄牙、意大利等低碳排放國家在200-300克二氧化碳/千瓦時;美國、德國、荷蘭、日本、土耳其、智利、墨西哥等中碳排放國家在300 ~ 500克co2 / KWH;中國、印度、韓國、澳大利亞、南非、波蘭和其他高碳排放國家每千瓦時的二氧化碳排放量超過500克。

中國高排放率的另一個原因是它的高能源強度。即萬元GDP能耗高，能源效率低。雖然中國的能源強度降至0.662噸標準煤/一萬元到2015年的0.402噸標準煤/一萬元2020年,這主要是由于第三產業的比例越高,而且每個增量單位能源消耗的服務行業是13倍低于行業。與世界平均水平相比，中國的能源強度還遠遠落后。如果以匯率計算，韓國的能源強度是世界平均水平的1.8倍、美國的2.5倍、歐盟(eu)的3.3倍、日本的4.3倍，遠遠落后于發達工業國家。

在全球范圍內，能源轉型迅速，從1980年到2013年，風力發電的成本下降了90%，現在已與燃煤發電相媲美。從2010年到2017年，光伏發電的成本下降了73%。與此同時，金融資本投資嚴重向可再生能源傾斜。僅2017年一年，可再生能源投資就超過了所有其他能源投資總和的兩倍。中國在這方面處于領先地位。根據聯合國可再生能源咨詢機構REN21發布的《2020年全球可再生能源狀況報告》，到2019年，每個國家的可再生能源設施(包括58%的水電)將提供全球27.3%的發電量。前四名分別是中國789萬千瓦、美國282萬千瓦、巴西144萬千瓦和印度137萬千瓦。甚至有人說，能源轉型已經進入了一個從量變到質變的拐點。原因在于，2019年在能源大國美國發生了兩件大事:一是美國可再生能源發電量首次超過煤炭發電量;第二，盡管埃克森美孚的營業收入和利潤分別是其13倍和4倍，但最大的風電公司新時代能源公司的市值卻超過了傳統能源巨頭埃克森美孚公司。過去10年，埃克森美孚的股價下跌了50%，而New Era Energy的股價則上漲了430%。

能源企業轉型升級的路徑選擇

大型能源化工企業不僅是化石能源的主要供應者，也是大量耗能型溫室氣體的排放者。一方面，來自政府和監管機構的壓力。例如，日本政府的金融廳(Financial Services Agency)要求上市公司公布應對氣候變化的戰略和企業減排目標。金融廳和東京證券交易所認為，如果企業不明確說明自然災害的風險和對策，就很難吸引外資。金融行業非常敏感，不會善待那些破壞全球氣候而沒有未來的公司。西方能源和化學公司已經這樣做了，但美國最大的石油和天然氣公司埃克森美孚(ExxonMobil)已經被從道瓊斯工業平均指數中除名。另一方面，來自社會各階層的輿論壓力也在逐年增加。例如，大型溫室氣體公司已經被視為可恥的企業。一些世界頂級大學和研究機構將拒絕化石能源公司的捐贈。劍橋大學、牛津大學、康奈爾大學、布朗大學和喬治敦大學決定不接受化石能源公司的捐贈，而最富有的大學哈佛大學和耶魯大學宣布逐步停止接受捐贈。

在這種情況下，能源化工企業還有哪些選擇?

主要產業逐步向低碳方向調整，以碳捕集與封存利用(CCUS)補償排放造成的損害。

埃克森美孚公司認為，盡管減少碳排放很重要，但石油和天然氣仍然是人類最重要和不可或缺的能源資源，未來20年石油和天然氣的總量(絕對)將會增加。埃克森美孚仍將自己定位為一家國際油氣公司。與此同時，埃克森美孚30年來一直在開發碳捕獲和存儲技術。他們聲稱是世界上第一家捕獲1.2億噸二氧化碳的公司，每年的二氧化碳捕獲能力為900萬噸，在技術上處于世界領先地位。該公司于2018年成立了低碳解決方案部，并在全球范圍內開展了20多個碳捕獲和存儲項目，以大規模回收二氧化碳。與此同時，埃克森美孚(ExxonMobil)也大舉進軍低碳液化天然氣(LNG)領域，搶購海外氣田，每年生產8600萬噸LNG，占世界LNG總量的25%。埃克森美孚也在開發生物柴油，因為生物柴油船舶的碳排放量是通常使用石油柴油進行重載運輸的船舶的一半。

在我國，碳捕集與封存技術的先行者是煤電行業，但十幾個試點項目的聯合處理能力僅為100萬噸/年，處理成本為300 - 500元/噸。碳捕集所消耗的能量直接推動1 gw超臨界電廠的效率回到亞臨界電廠。中國目前還沒有成熟的商用大型碳捕集技術。這對于電力行業來說是可以理解的，因為它本來就是一個化學學科，但是對于世界上最大的化工電力來說，中國的石化行業還沒有突破這一技術就不能說了。碳捕獲和儲存技術是世界上無法繞過的技術。中國是世界上最大的煤炭消費國，有必要加快努力，突破成本瓶頸，盡快大規模應用煤炭。

減少石油和增加電力，并轉變為可再生能源供應商。

Bp是這條路線的代表。為了在2050年實現凈零，BP決定在2030年停止新的石油勘探和開發，并將化石能源產量減少40%;可再生能源裝機容量從2019年的25億瓦大幅增加到2030年的500億瓦，BP目前是最大的陸上風能公司;到2030年，將生物燃料產量從現在的每天2.2萬桶增加到每天1億桶;到2030年，將上游油氣生產的碳排放減少35%至40%;在低碳領域的投資將增加到每年50億美元，是目前水平的10倍。

法國道達爾也是大力投資新能源的代表之一，在光伏發電和儲能領域處于世界領先地位。道達爾的可再生能源產能在2019年達到30億瓦，在2020年翻了一倍多，達到70億瓦，并計劃到2025年達到35億瓦，到2030年達到1億瓦。

這里需要強調的是，可再生能源應該和電力一起利用。由于風力/光伏發電是分布式能源，并不是所有地方都能以較低的成本接入國家/中央電網，需要直接供應給當地工廠或居民。所以，僅僅用可再生能源發電而不提供電力是行不通的。

減少石油、增加天然氣、增加化學工業，大大降低單位能耗的碳排放強度。

殼牌，一家英荷石油公司，正在這樣做。該公司預測，到2030年，全球化石燃料的絕對產量將繼續增長，但其份額將下降。石油產量將在2040年達到峰值，但天然氣產量將繼續增長，到2050年與可再生能源的份額持平。因此，英荷石油公司殼牌正在擴大其天然氣業務，在2016年收購了巴西BG集團，并投資將其天然氣供應份額從50%增加到75%。該公司還在擴大其液化天然氣業務，從目前的4100萬噸/年的13個工廠，旨在成為世界上最大的液化天然氣供應商。目前，該公司已是世界上天然氣在能源結構中所占比例最高的公司，將繼續領先。煉油業務從15年前的2.2億噸/年(51家工廠)減少到2020年的1.5億噸/年(15家工廠)。

在碳減排方面，英荷石油公司殼牌非常謹慎，要求每個部門都要核算凈碳足跡。目前，世界單位能源消耗的平均碳強度為74克co2 /百萬焦耳，到2050年實現碳中和時，將降至43克co2 /百萬焦耳。殼牌，一家英荷石油公司，目前的碳強度高于平均水平，每百萬焦耳83克二氧化碳，需要在2030年減少20%，在2050年減少50%，才能達到每百萬焦耳41克二氧化碳的碳中和。

能源化工企業增加化工業務的另一途徑是直接從原油中生產化工產品。傳統煉油廠的化學產率僅為8%左右，傳統煉油廠集成廠的化學產率為18%左右，原油直接產率為70%左右。

2014年，埃克森美孚在新加坡建造了一家乙烯工廠，每年生產100萬噸乙烯，該工廠繞過煉油廠，將原油直接輸送到乙烯裂解爐(經過改造的專用裂解爐)，每噸比傳統石腦油裂解乙烯多賺100至200美元。沙特基礎工業公司在沙特阿拉伯2017年宣布了一項200億美元的投資建設原油直接制造化學物質(COTC)項目,沙特輕質油為原料直接進入加氫裂化單元,高沸點組分的低沸點成分,然后蒸餾,深度催化裂化石油的重組,蒸汽裂解乙烯/丙烯等輕組分。這條路線主要生產丙烯，據說比傳統的乙烯精煉廠每噸便宜200美元，但投資更大，預計將于2025年投產。

中國石油天然氣集團公司已經朝著這個方向邁出了一步，將天然氣在其能源產品結構中的份額從1999年的9%提高到2018年的41%。

中國清華大學化學工程系自21世紀初就開發了下床催化裂化技術，并在濟南煉油廠進行了15萬噸/年的工業試驗。據說二烯+輕芳烴的產率可達58%，但還沒有大規模的商業化生產。

發展氫能、煤化工企業轉型具有優勢。

氫工業將發揮越來越重要的作用。它的優點是:第一，它是最清潔的能源，在使用中零碳排放;其次，它可以直接儲存和運輸，也可以與有機化合物結合液化，然后運輸到目的地，再次釋放。其三，其制造成本逐漸下降，如果未來實施碳稅，其競爭優勢更加明顯;第四，它可以彌補不容易電氣化的領域，如航運、工業中的高溫工序(鋼鐵、水泥、石化)等。

根據BP的預測，到2035年，氫能源將增長到每年5焦耳的容量，其中綠色、藍色和灰色的氫各占三分之一。到2050年，每年將有25焦耳的產能，其中95%將是前兩種類型的氫，5%將是灰色的。他們預測10%的工業能源將來自氫，主要來自中國和工業發達國家。就目前而言，日本似乎是領先者。日本千代田化學公司開發的一種以甲基環己烷為有機介質的氫能存儲過程的商業示范裝置已在文萊建成。以甲苯催化加氫得到的甲基環己烷為液氫載體，脫氫釋放氫氣。2020年，它已經從文萊向日本運送了210噸氫氣。

中國是煤化工研發和產業化投入最大的國家，自主研發技術居世界前列，工業化規模在世界上獨具一格。大連恒力石化有限公司是目前國內規模最大的2000萬噸/年煉油芳烴生產50萬立方米/小時制氫裝置。煤氣化成本最低(0.79元/m3)，其次是天然氣(1.5元/m3)、重油氣化(1.6元/m3)、甲醇(1.9元/m3)、水電解(2.4元/m3)。在低油價、煤化工行業盈利困難的背景下，轉向氫能行業是一個很好的方向，首先應該是煤改氣、煤改油。

近日，中石化集團董事長張玉卓宣布，中石化將把氫能作為公司新能源的主要方向。“十四五”期間，計劃建設1000座加氫站或油氫合成站，打造中國最大的氫能公司，力爭比國家承諾提前10年實現碳中和。

節能減排，提高能源利用效率，消除甲烷排放。

中國節能減排的空間很大，從各國萬元GDP消耗當量標準煤的對比可以看出。美國國內生產總值(GDP)的0.242噸標準煤/ 10000元,歐盟GDP的0.194噸標準煤/ 10000元,日本國內生產總值(GDP)的0.197噸標準煤/ 10000元,和英國是0.145噸標準煤/ 10000元GDP。世界平均水平為0.349噸標準煤/萬元GDP，我國平均水平為0.519噸標準煤/萬元GDP。ag真人官网平台都明白節能的重要性，但要做到這一點并不容易。畢竟，“十三五”規劃提出的單位國內生產總值能耗降低15%的目標還沒有實現。因此，節能減排不是一個技術問題，而是一個管理問題。在經濟效益驅動的今天，節能減排的效益遠未引起各級領導的重視。相比之下，以能源效率和減排為代價的損失很容易在其他方面得到彌補，比如產量的增加。因此，節能減排不能再被要求，而必須作為一項重大的國家政策來管理。

政府間氣候變化專門委員會(ipcc)估計，20年后甲烷的全球變暖潛力(或變暖效應)是二氧化碳的84倍，100年后是二氧化碳的28倍。甲烷約占當前全球變暖的四分之一，僅次于二氧化碳。中國不僅是世界上最大的二氧化碳排放國，也是最大的甲烷排放國。2014年，中國甲烷排放量達5529萬噸，其中能源活動甲烷排放量占44.8%。僅以較低的全球變暖潛力計算，中國2014年的甲烷排放總量相當于12億噸二氧化碳(包括土地利用變化和林業)。

一些石油巨頭的年度報告中提到了消除甲烷排放，因為石化行業是甲烷排放的主要貢獻者。作為世界上最大的甲烷排放國，中國能源化工企業在碳中和戰略中有義務消除甲烷排放。

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