資源依賴城市如何碳中和轉(zhuǎn)型？

碳中和目標(biāo)既是我國對國際社會發(fā)出的莊重承諾，也是中華民族實現(xiàn)永續(xù)發(fā)展的必然選擇。碳中和目標(biāo)提出以來，政府從國家戰(zhàn)略的高度落地了頂層設(shè)計，各行業(yè)正摸索產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型路徑，科研院所也正積極尋求新發(fā)展的最優(yōu)解。

 

但本輪能源轉(zhuǎn)型的非自發(fā)性決定了碳中和目標(biāo)面臨著前所未有的復(fù)雜性和艱巨性，本文以典型的煤炭資源依賴型城市鄂爾多斯市為例，探討基于當(dāng)?shù)刭Y源稟賦的轉(zhuǎn)型嘗試與產(chǎn)業(yè)布局。

 

轉(zhuǎn)型成效初見

 

仲夏的內(nèi)蒙古鄂爾多斯，煤制氣和煤制烯烴等煤基產(chǎn)業(yè)與光伏發(fā)電、電解水制氫的新產(chǎn)業(yè)正緊鑼密鼓地推進(jìn)與運行。作為能源資源型地區(qū)，本文選擇位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯的匯能煤化工有限公司、中國三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司進(jìn)行地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型成效現(xiàn)狀分析。

 

在煤制氣方面，內(nèi)蒙古匯能煤化工有限公司的煤制天然氣項目是全國首家由民營企業(yè)投資建設(shè)的煤制氣示范項目，也是已投產(chǎn)項目中唯一一家以水煤漿氣化為關(guān)鍵技術(shù)的民營企業(yè)，其經(jīng)濟(jì)效益在國內(nèi)已投產(chǎn)的四家煤制氣項目中屬較好。水煤漿氣化技術(shù)的碳轉(zhuǎn)化率較高，氣化過程中產(chǎn)生污染較少，后續(xù)排放物處理相對簡單，有一定的環(huán)保效益。

 

據(jù)了解，該煤制氣項目分兩期建設(shè)，煤制氣總能力年產(chǎn)達(dá)16億立方米，年液化天然氣能力達(dá)100萬噸。該煤制氣過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)氣也轉(zhuǎn)化為具有高經(jīng)濟(jì)價值的副產(chǎn)物，當(dāng)前的生產(chǎn)規(guī)模每年可實現(xiàn)副產(chǎn)硫磺一萬噸、硫酸鈉兩萬噸以及氯化鈉九千噸。令人矚目的是，內(nèi)蒙古匯能煤化工有限公司在水資源循環(huán)利用領(lǐng)域非常出色。

 

煤制氣的原理是利用煤炭、水和氧氣先制取粗煤氣，再經(jīng)變換、凈化后合成天然氣，這使得煤制氣面臨高耗水和高排放兩大掣肘，許多煤化工項目均落戶于水資源相對匱乏的西部干旱地區(qū)，給當(dāng)?shù)厮h(huán)境造成了一定負(fù)擔(dān)，但匯能煤制氣項目生產(chǎn)水的來源是煤礦疏干水和配套建設(shè)的蓄水湖。蓄水湖用于收集和儲存溝、川的雨水、消冰水。煤化工產(chǎn)生的廢水全部實現(xiàn)零排放。

 

匯能集團(tuán)的蓄水湖不僅可以解決煤化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中的水資源需求，還可以保護(hù)水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的健康?？偟膩碚f，匯能集團(tuán)建設(shè)蓄水湖提高了水資源的管理和利用效率，同時也符合社會對綠色發(fā)展和可持續(xù)性的要求。

 

在新能源方面，位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯的中國三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司與滿世投資集團(tuán)有限公司合資建設(shè)的光伏制氫一體化示范項目，該項目于2023年6月29日正式“氫”裝上陣，是我國首個萬噸級新能源制氫項目。

 

該項目基于采煤回填區(qū)建設(shè)光伏電站，年均發(fā)電量可達(dá)7.4億千瓦時，其中發(fā)電量的80%用于電解水制氫，目前項目配備了15套每小時產(chǎn)1000標(biāo)方氫氣的堿性電解槽裝置，可實現(xiàn)年產(chǎn)氫氣和氧氣約1萬噸和8萬噸，產(chǎn)出氫氣可作為供給下游產(chǎn)業(yè)的氨生產(chǎn)原料。

 

該項目成功制取氫氣既為風(fēng)力與光伏等可再生能源的大規(guī)模就地消納提供了可復(fù)制和借鑒的案例，同時也延伸并拓展了可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈。光伏制氫一體化項目是內(nèi)蒙古立足自身資源稟賦向“新”出發(fā)的關(guān)鍵一步，對當(dāng)?shù)氐哪茉崔D(zhuǎn)型和碳中和目標(biāo)具有里程碑意義，也為我國全產(chǎn)業(yè)鏈綠電制氫提供了可參考并拓展的成功實踐經(jīng)驗。

 

產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新、延伸

 

內(nèi)蒙古鄂爾多斯市的人均GDP近全國人均GDP的3倍，但其人均碳排放也大幅高于全國平均水平，屬于典型的煤炭資源強(qiáng)依賴型城市，“雙碳”目標(biāo)下其能源轉(zhuǎn)型和減碳降碳面臨巨大壓力，如何避免陷入“資源詛咒”的陷阱，在“雙碳”目標(biāo)下鍛造新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展賽道是其正在面臨的大考。

 

立足資源稟賦延長煤化工產(chǎn)業(yè)鏈、強(qiáng)化風(fēng)電光伏和氫能產(chǎn)業(yè)鏈、補全碳捕集和利用等負(fù)碳產(chǎn)業(yè)鏈，是破局煤炭資源“偏科生”困局的關(guān)鍵。

 

從國家能源安全視角看，煤制氣是“國家能源戰(zhàn)略技術(shù)儲備和產(chǎn)能儲備”，對我國天然氣供給安全有重要的現(xiàn)實意義。

 

匯能集團(tuán)在未來將以常規(guī)電力與綠電耦合發(fā)展、現(xiàn)代煤化工及煤基新材料項目建設(shè)、“源、網(wǎng)、荷、儲”一體化集成項目為戰(zhàn)略發(fā)展重點。匯能集團(tuán)在已建成的煤制氣項目中居領(lǐng)先水平，但生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度的二氧化碳不可忽視。三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司的綠電制氫項目對當(dāng)?shù)丨h(huán)境治理、碳中和宏大目標(biāo)、地區(qū)能源轉(zhuǎn)型都將產(chǎn)生正向效應(yīng)。

 

基于鄂爾多斯市當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)布局，以“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展為中心，立足當(dāng)?shù)啬茉促Y源稟賦，未來可重點發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)鏈+光伏、風(fēng)電等可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈+氫能產(chǎn)業(yè)鏈+碳捕集與碳利用產(chǎn)業(yè)鏈。但未來產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式不再是單鏈粗獷延伸，而是多產(chǎn)業(yè)鏈匯集尋找合作節(jié)點，全面搭建低碳可持續(xù)發(fā)展的碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)。

 

以煤化工項目為例，生產(chǎn)伴隨高碳排仍在一定程度上制約著企業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，但是煤化工項目生產(chǎn)過程產(chǎn)生的高濃度二氧化碳對于CCUS等負(fù)碳技術(shù)而言屬于優(yōu)質(zhì)碳源，捕集成本也相對較低。若企業(yè)在未來能夠?qū)ιa(chǎn)過程中高濃度的二氧化碳進(jìn)行捕集，與可再生能源發(fā)電制氫產(chǎn)業(yè)結(jié)合，形成綠氫與二氧化碳制芳烴、甲醇等化工品的新產(chǎn)業(yè)，則匯能煤化工企業(yè)可化劣勢為優(yōu)勢，綠電制氫也解決了難以上網(wǎng)的可再生能源就地消納問題，降低當(dāng)?shù)貤夛L(fēng)、棄光率，同時發(fā)展了二氧化碳利用產(chǎn)業(yè)。

 

碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)既要覆蓋可再生能源、氫能等促進(jìn)地區(qū)能源轉(zhuǎn)型的低碳產(chǎn)業(yè)鏈，也要兼顧對我國能源安全起托底作用的煤炭及煤化工產(chǎn)業(yè)鏈，更要囊括應(yīng)對“雙碳”目標(biāo)的碳捕集、碳利用等負(fù)碳產(chǎn)業(yè)鏈。最關(guān)鍵的是多產(chǎn)業(yè)鏈相互交疊，融合發(fā)展，“編鏈成網(wǎng)”，共創(chuàng)產(chǎn)業(yè)賽道發(fā)展新優(yōu)勢，共同托舉碳中和目標(biāo)下新興產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的高質(zhì)量發(fā)展。

 

困境與突圍

 

時下，煤炭產(chǎn)業(yè)仍是推動鄂爾多斯市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“重頭戲”，以鄂爾多斯市為代表的典型煤炭倚重型地區(qū)發(fā)展碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)無法規(guī)避經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實性問題。首先，目前的產(chǎn)業(yè)布局需要進(jìn)行調(diào)整和轉(zhuǎn)型，以適應(yīng)低碳可持續(xù)發(fā)展的要求。這意味著需要對傳統(tǒng)的煤炭和煤化工產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行優(yōu)化和改造，以降低碳排放并增加碳捕集和利用等碳消納能力。

 

其次，多產(chǎn)業(yè)鏈的匯集和融合需要協(xié)調(diào)各產(chǎn)業(yè)之間的合作和協(xié)同發(fā)展。不同產(chǎn)業(yè)鏈之間存在著技術(shù)、資源和市場等方面的差異，因此需要建立有效的合作機(jī)制和共享平臺，促進(jìn)各產(chǎn)業(yè)鏈之間的互補和協(xié)同，以達(dá)到整體效益的最大化，碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)如何與現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)形成協(xié)同效應(yīng)，實現(xiàn)資源的共享和優(yōu)化利用是一個重要的問題。

 

另外，碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的建設(shè)還面臨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的挑戰(zhàn)，一方面，需要研發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)的碳捕集、碳利用和碳儲存等負(fù)碳技術(shù)，以實現(xiàn)高效的碳減排和利用；另一方面，碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的建設(shè)需要巨大的投資和資金支持，同時還需要建立健全的政策和法規(guī)體系，提供相應(yīng)的激勵和支持措施，以吸引更多的資源和資金參與到碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的建設(shè)中來。

 

從傳統(tǒng)煤炭產(chǎn)業(yè)向碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的轉(zhuǎn)型是一個長期過程，這可能對當(dāng)?shù)厣鐣途蜆I(yè)造成一定的沖擊。鄂爾多斯市需要制定一系列完善的政策和措施，以確保轉(zhuǎn)型過程中的社會穩(wěn)定和就業(yè)機(jī)會。

 

在面對碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)建設(shè)過程中的問題和挑戰(zhàn)時，鄂爾多斯市也應(yīng)該依托當(dāng)?shù)氐拿禾亢涂稍偕茉串a(chǎn)業(yè)鏈，積極探索碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的發(fā)展路徑，推動低碳經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型和升級，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善。具體而言，針對鄂爾多斯市發(fā)展碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)，有如下幾點建議：

 

第一，制定全面的碳中和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，明確發(fā)展方向、重點產(chǎn)業(yè)鏈以及具體目標(biāo)。該規(guī)劃應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)刭Y源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和市場需求，明確各產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展路徑和優(yōu)先級。

 

第二，建立合作機(jī)制和平臺，多個產(chǎn)業(yè)鏈的匯集和融合需要建立良好的合作機(jī)制和共享平臺，以促進(jìn)各產(chǎn)業(yè)之間的合作和協(xié)同發(fā)展。政府發(fā)揮引導(dǎo)作用，搭建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、技術(shù)創(chuàng)新平臺等合作平臺，提供資源整合、政策支持等方面的幫助。

 

第三，強(qiáng)化政策支持和激勵措施，如稅收優(yōu)惠、補貼獎勵、資金扶持等，鼓勵企業(yè)加大對碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的投資和參與。同時，建立健全的監(jiān)管機(jī)制，加強(qiáng)對碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的監(jiān)測、評估和指導(dǎo)，確保其順利運行和發(fā)展。

 

第四，加大技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新投入，鄂爾多斯市應(yīng)加大對碳捕集、碳利用和碳儲存等負(fù)碳技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新投入，同時，鼓勵企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)合作，建立“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)盟，推動技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用落地。

 

總之，鄂爾多斯市發(fā)展碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)需要充分發(fā)揮政府引導(dǎo)和企業(yè)主體作用，同時注重產(chǎn)學(xué)研用的合作，加大技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新投入，強(qiáng)化政策支持和激勵措施，加強(qiáng)人才培養(yǎng)和技能提升，以推動碳中和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)的高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。