趙維印
(北京設(shè)備管理協(xié)會,北京 100010)
近年來,“實(shí)行節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)”已成為世界各國政府和人民的強(qiáng)烈呼聲。特別是2009年9月在聯(lián)合國總部召開的氣候變化峰會和12月在哥本哈根召開的聯(lián)合國氣候變化大會,更是在政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、生活各領(lǐng)域,聚焦了人們的目光。我國政府態(tài)度積極、負(fù)責(zé),提出減排承諾:爭取到2020年單位GDP的CO2排放量比2005年下降40%~45%。對此,全國各行業(yè)、各單位以及全國人民(包括設(shè)備工作者) 都應(yīng)積極行動起來,為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和低碳社會而努力奮斗。
1.低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵
當(dāng)人類社會進(jìn)入19世紀(jì),歐美一些國家先后實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)革命,特別是蒸汽機(jī)以及后來的發(fā)電機(jī)、電動機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用,使得煤炭和石油等化石燃料大量消耗,CO2大量排入大氣,破壞了大氣成分的平衡?!暗吞肌笔侵覆扇「鞣N措施,降低地球大氣中過多的CO2含量。
目前,對低碳經(jīng)濟(jì)的認(rèn)識與表述還缺乏權(quán)威的說法。一般可以概括為以下四層意思:它是一種發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)的模式;指社會經(jīng)濟(jì)體系的構(gòu)建和發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)低碳排放;對不同國家所處經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,低碳排放的標(biāo)準(zhǔn)是不一致的;經(jīng)過共同努力,最終實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一的低碳排放的經(jīng)濟(jì)體系。
具體地講,低碳經(jīng)濟(jì)就是以低能耗、低污染、低排放為特征的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,其實(shí)質(zhì)是能源的高效利用和清潔能源的開發(fā),其核心是能源技術(shù)和減排技術(shù)的創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和制度的創(chuàng)新,以及人類生存發(fā)展理念的根本性轉(zhuǎn)變。
實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)是人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。它與之前倡導(dǎo)和推行的集約經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì),包括4R(減量化、再利用、再循環(huán)、再制造) 模式,都是一致和相互關(guān)聯(lián)的。
2.溫室效應(yīng)威脅人類和其他生物生存
近年來全球生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化,多種自然災(zāi)害頻發(fā),引發(fā)更多人對氣候變化問題的關(guān)心與研究。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 先后于1990年、1995年、2001年和2007年四次發(fā)表關(guān)于地球氣候評估報告,指出大氣層CO2濃度快速增高、環(huán)境溫度不斷上升。該委員會主席帕喬里指出,如果不采取有效措施,到2100年全球氣溫將上升6.4℃,會引發(fā)毀滅性災(zāi)難。
一些科學(xué)家相信,全球溫室氣體排放必須在21世紀(jì)中葉削減1/2,才能防止冰川融化、洪水泛濫、大面積土地干旱和海平面上升等災(zāi)難性后果。所以,推行低碳經(jīng)濟(jì)和新的生活方式,是世界各國人民迫在眉睫的使命。
實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的方法與措施主要包括以下兩個方面。它涵蓋了科研開發(fā)、企業(yè)生產(chǎn),同時也與設(shè)備工程密切相關(guān)。
1.降低資源消耗
(1) 節(jié)電是降低CO2排放的主要手段
國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和各種產(chǎn)品的制造以及居民日益提高的生活水平,均需大量電能供應(yīng)與支撐。目前,我國發(fā)電裝機(jī)的75%還是依賴燃煤,因此CO2的排放量居高不下,占到全球排放量的22%。很明顯,節(jié)電對于減排有立竿見影的效果。
對于工業(yè)企業(yè),特別是企業(yè)的設(shè)備動力部門要有針對性地采取節(jié)電措施。
①選購節(jié)電型設(shè)備。企業(yè)要跟蹤國家有關(guān)部門定期發(fā)布的“耗能高淘汰產(chǎn)品目錄”和“節(jié)能產(chǎn)品推薦目錄”,適時進(jìn)行設(shè)備更新。2009年11月,國家發(fā)展改革委在深圳召開“稀土永磁無鐵芯電動機(jī)推廣現(xiàn)場會”。據(jù)悉,該產(chǎn)品取得高效節(jié)電重大突破。此外,開關(guān)磁阻電動機(jī)其運(yùn)行調(diào)速和節(jié)電效果均十分明顯。
②減少設(shè)備運(yùn)行阻力。采用優(yōu)質(zhì)潤滑劑或添加劑,降低摩擦系數(shù),改善潤滑效果。對設(shè)備的安裝要調(diào)整精確,保證傳動系統(tǒng)聯(lián)接零件的對中性;使導(dǎo)軌、齒輪、軸承等零件間隙適當(dāng)。這些都能降低阻力,減少耗電。
③降低能源浪費(fèi)。在企業(yè)中,浪費(fèi)能源的地方是很多的,要仔細(xì)查找,認(rèn)真治理。如一些工廠的風(fēng)機(jī)、水泵運(yùn)行方式落后,實(shí)行恒定輸出模式,造成的浪費(fèi)是很大的。對此應(yīng)選用變頻裝置和送量反饋系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自動調(diào)速供應(yīng)適量風(fēng)量和水量。
不少工廠以壓縮空氣為二次動能。在整個輸送系統(tǒng)中有不少泄漏點(diǎn)。據(jù)有關(guān)單位估算,平均泄漏量達(dá)20%以上。據(jù)專業(yè)部門測定,全國工業(yè)空壓機(jī)耗電量約占工業(yè)總耗電量的6%,這樣,浪費(fèi)的電量竟高達(dá)400億kW·h。
④依靠社會技術(shù)力量進(jìn)行節(jié)能改造。專業(yè)技術(shù)單位為企業(yè)進(jìn)行節(jié)電改造的服務(wù)方式有很多,其中一種叫“合同能源管理(EMC)”。服務(wù)單位 (乙方) 承擔(dān)的工作有:負(fù)責(zé)為企業(yè)(甲方) 設(shè)備運(yùn)行耗電進(jìn)行測評;提出技術(shù)改造方案;支付改造資金,包括購置改造所需的裝置。完成改造后,乙方在合同期 (一般為2~3年) 內(nèi)獲得節(jié)電效益的80%~90%。合同期結(jié)束后,節(jié)電效益和乙方投資的改造成果(包括購置的設(shè)施) 全部歸甲方所有。這樣的節(jié)電改造雙方獲利,而對甲方而言是“零投入”和“零風(fēng)險”。
此外,還有“電力需求側(cè)管理(DSM)”服務(wù)方式,同樣可以使企業(yè)節(jié)電。
(2) 關(guān)于節(jié)煤和節(jié)材
①節(jié)煤。企業(yè)的各式鍋爐,如能在運(yùn)行中節(jié)約煤炭和燃油,自然會少排CO2。常用的節(jié)煤方法有:選用熱效率高的新型鍋爐;應(yīng)用微機(jī)控制鍋爐運(yùn)行要素(供煤、水、風(fēng)等),實(shí)現(xiàn)智能型燃煤;采用高溫低氧燃燒技術(shù) (HTAC)等新塑技術(shù),其熱效率≥90%;安裝疏水閥,節(jié)約蒸汽。
此外,近年來應(yīng)用較廣的熱泵技術(shù)值得關(guān)注。電動熱泵和吸收式熱泵可以把低溫(30~50℃) 熱能,提高到100~250℃。這種技術(shù)的節(jié)能減排效果顯著。如北京奧運(yùn)村再生水熱泵冷暖熱源工程,利用熱泵技術(shù)為41萬m2建筑提供熱水、暖氣和空調(diào)制冷等服務(wù),每年可節(jié)約標(biāo)煤8 000t,減排有害氣體350t和粉塵80t。
②降低各種原材料消耗間接減排CO2。這在設(shè)備工程領(lǐng)域是大有可為,首先是優(yōu)化設(shè)備設(shè)計與制造水平,盡量在零件加工過程中減少材料消耗;再者保證零件制造精度和熱處理性能,使之延長零件使用壽命,減少備件耗用。
對于失效的設(shè)備零件應(yīng)盡可能用修復(fù)(再制造) 的方法,恢復(fù)其原有精度與性能得以再利用。設(shè)備(零件) 再制造有著突出的優(yōu)越性,與新件相比,節(jié)約原材料70%、節(jié)約能源60%,所以可以降低成本50%。近年來,再制造工程受到國家的重視,它被列入國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃;在《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》 中也有明確要求。2010年4月,國家發(fā)展改革委表示將編制《再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 以及相關(guān)配套政策。再制造工程的發(fā)展必將有力促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的進(jìn)程。
2.開發(fā)利用新能源
所謂新能源,是指在清潔能源和可再生能源中,迄今尚未取得到大規(guī)模開發(fā)與利用的能源,主要包括太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等,也有人把核能包括在內(nèi)。這些能源的開發(fā)與利用,可以大大降低大氣中CO2的濃度。
(1) 太陽能
太陽能來源于太陽內(nèi)部氫核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的輻射能量,包括光能和熱能等。太陽每年投放到地球表面的能量相當(dāng)于130萬億t標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量,是一種寶貴的清潔能源,應(yīng)充分利用。人們利用太陽能的一種主要方式,是利用它轉(zhuǎn)化的電能。太陽能發(fā)電主要有兩種形式,即光發(fā)電和熱發(fā)電。
目前,世界多數(shù)國家著力開發(fā)光發(fā)電,即光伏(PV)效應(yīng)?,F(xiàn)代技術(shù)能使太陽能電池的轉(zhuǎn)化率達(dá)到10%~40%,一般在25%左右。現(xiàn)有的民用光伏技術(shù),在光照強(qiáng)度為100%時,1m2的太陽輻照度可以產(chǎn)生0.5kW·h/h的電。
中國的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快。目前,中國已是全球最大的太陽能電池板生產(chǎn)國,光伏產(chǎn)品的國產(chǎn)化率已超過50%。但由于建設(shè)成本較高,約為8 000元/kW,限制了其發(fā)展。不過,國家決心加大研發(fā)投入,努力降低成本。據(jù)國家發(fā)展改革委的規(guī)劃,預(yù)計到2020年,我國的光伏發(fā)電將達(dá)到0.18億kW。
(2) 風(fēng)能
從本質(zhì)上講,風(fēng)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。據(jù)估算,地球吸收太陽能約有1%~3%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能。
人類利用風(fēng)能由來已久。1888年,美國克里夫州建造了第一座風(fēng)力發(fā)電站。1931年,蘇聯(lián)在雅爾塔建造了現(xiàn)代化發(fā)電站,最大單機(jī)功率只有100kW。近年來,丹麥成為利用風(fēng)力進(jìn)行商業(yè)發(fā)電的先驅(qū),已生產(chǎn)占全球1/2的風(fēng)電裝置?,F(xiàn)在丹麥西部Thisted市海岸30km處修建全球最大的風(fēng)電站群,擁有風(fēng)機(jī)91座?,F(xiàn)在,丹麥?zhǔn)侨虻谝粋€風(fēng)電占電力供應(yīng)20%的國家,計劃到2020年占50%,到2050年占85%,完全擺脫對化石燃料的依賴。
近年來,國家加大風(fēng)能開發(fā)的力度,2004年全國生產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組的企業(yè)只有六家,到2009年已超過70家,風(fēng)電機(jī)組的國產(chǎn)化率已超過80%。據(jù)資料顯示,2008年全世界風(fēng)電總裝機(jī)容量為1.2億kW,中國為1 221萬kW,占10%,居世界第四位。
( 3) 核能
現(xiàn)在談核能,就是指重原子核(例如U-235或Pu-239)裂變時釋放出的能量。1kgU-235產(chǎn)生的能量約相當(dāng)2 500t優(yōu)質(zhì)煤燃燒時產(chǎn)生的能量。
核能在工業(yè)發(fā)達(dá)國家開發(fā)應(yīng)用較早,技術(shù)也比較先進(jìn)。按核電站數(shù)量排名,美國第一,法國第二,日本和俄羅斯排在其后,其中法國核電占電力供應(yīng)總量的8%。目前,全球核電平均利用率為17%,我國僅為2%。據(jù)世界核工業(yè)聯(lián)合會披露,到2050年,核電平均利用率將提高到35%。
2003年,我國提出積極發(fā)展核電的方針。2007年國家批準(zhǔn)的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》 提出,到2020年沿海13個核電站的裝機(jī)容量將達(dá)到4 000萬kW,在建1 800kW。最近,有關(guān)部門透露擬將裝機(jī)容量提至7 000~8 000萬kW。這樣核電比例將達(dá)到4%~6%。我國不僅在核電站數(shù)量上突飛猛進(jìn),在技術(shù)上也在迎頭趕上。最近,先后從法國和美國引進(jìn)第三代壓水堆EPR和AP1000技術(shù)。同時我國自主研發(fā)的第三代技術(shù)CAP1400和CAP1700也將在全國推廣。
(4) 生物質(zhì)能
生物質(zhì)能是一種可再生能源,主要是利用某些植物的莖、根和種子以及少量動物糞便制取,主要品種為甲醇、乙醇和甲烷等。我國在生物質(zhì)能開發(fā)方面采取謹(jǐn)慎的態(tài)度,僅開展了小規(guī)模的研究和試驗。
綜上所述,多種清潔能源和可再生能源的開發(fā)利用,將逐步替代化石燃料,到21世紀(jì)中葉必能實(shí)現(xiàn)低碳的目標(biāo)。
推行低碳經(jīng)濟(jì),構(gòu)建低碳社會是整個國家的各行各業(yè)和所有人民,乃至全人類都有為之長期奮斗的目標(biāo)。作為工業(yè)企業(yè),當(dāng)然也身在其中。它的經(jīng)營發(fā)展必須適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的規(guī)劃與目標(biāo)。
1.認(rèn)清形勢,承擔(dān)社會責(zé)任
毋庸置疑,在整個社會中工業(yè)企業(yè)相比事業(yè)單位、機(jī)關(guān)團(tuán)體和居民,在能源消耗和環(huán)境污染等方面都是占有很大比重的。據(jù)統(tǒng)計,全國工業(yè)能耗占全社會能耗的70%以上。因此,在當(dāng)前應(yīng)在氣候變化的問題上,工業(yè)企業(yè)有義務(wù)率先實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。企業(yè)不僅要出產(chǎn)品、要盈利,更要承擔(dān)保護(hù)環(huán)境的社會責(zé)任。
在工廠中,耗能和污染的源頭主要是各類設(shè)備,尤其是各種爐窯、反應(yīng)釜以及大型、重型機(jī)床和裝配生產(chǎn)線。企業(yè)設(shè)備管理部門要加強(qiáng)技術(shù)改造和環(huán)保治理,使之達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。
2.積極進(jìn)行企業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)營方向的調(diào)整
不少企業(yè)特別是國有企業(yè)在長期計劃經(jīng)濟(jì)體制下運(yùn)營,不僅企業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)營思想陳舊,還存在粗放經(jīng)營和大手大腳浪費(fèi)現(xiàn)象。在新形勢下一定要把企業(yè)經(jīng)營納入集約經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)的軌道。要注意資源綜合利用,處處精打細(xì)算。
要把企業(yè)的經(jīng)營方向和產(chǎn)品開發(fā)轉(zhuǎn)向“三低” (低消耗、低污染、低排放) 的方向,在新的市場分配當(dāng)中占據(jù)自己位置與份額。如原來經(jīng)營燃?xì)馄骶叩拿衿蟆靶聤W能源公司”快速轉(zhuǎn)型,開發(fā)光伏產(chǎn)品,并迅速打入國際市場,在新形勢下取得新發(fā)展。同時,他們開發(fā)的“生物柴油”項目(利用油藻吸收CO2,生成生物柴油,還排出O2) 已列入863計劃而得到國家支持。
3.熟悉新事故,應(yīng)對新政策
隨著“低碳經(jīng)濟(jì)”口號的唱響,一些有關(guān)“低碳”的新名詞、術(shù)語和一些新政策、法規(guī)也陸續(xù)出臺。對此,企業(yè)也應(yīng)熟悉、實(shí)踐,并加以利用。
(1) 碳足跡
對企業(yè)來講,是指其全部經(jīng)營活動以及員工生活等全部行動中,所產(chǎn)生的CO2的排放過程與數(shù)量。為了掌握這些情況,就要安排跟蹤與統(tǒng)計。如加工一個齒輪,就應(yīng)從原材料購進(jìn)、毛坯成型、切削加工、熱處理、精加工等各道工序入手,累計其能耗并折算成排碳,以便采取對策。
(2) 碳中和
人們生產(chǎn)或生活不可避免要排放CO2。為了不使大氣中的CO2濃度升高,可以采取抵消 (中和) 的辦法。如植樹。樹木在生長過程中吸收CO2,可以抵消CO2排放。據(jù)測算,1公頃森林1天能吸收1tCO2,可以中和970人呼吸排出的CO2;又如英國匯豐銀行是通過貸款給企業(yè)發(fā)展風(fēng)電,來中和銀行活動產(chǎn)生的CO2。
( 3) 碳匯
泛指從空氣中消除CO2的過程、活動與機(jī)制,植樹造林就是形式之一。如北京市2010年3月1日新實(shí)施了《綠化條例》,規(guī)定公民的植樹義務(wù),每人每年植樹3~5株。對于沒有能力和時間的單位和個人,可以通過購買碳匯的方式履行義務(wù)。個人買60元碳匯可以折算植了3株樹。
( 4) 碳稅
從本質(zhì)上講就是一種環(huán)境污染稅,即對企業(yè)生產(chǎn)中耗能或產(chǎn)生CO2征收的一定稅金。征收碳稅會增加企業(yè)生產(chǎn)成本,但對減排有利,其效果可達(dá)20%。
世界上許多國家已開征低碳稅,其中瑞典稅率最高,為0.08歐元/kgCO2。其溫室氣體排放控制在低于1990年37%的水平。我國正在研究碳稅征收工作。據(jù)專家建議碳稅僅占煤價的3%左右。我國準(zhǔn)備征收碳稅,一方面是為了促進(jìn)減排,并把一部分稅金用于補(bǔ)貼給采取環(huán)保技術(shù)的企業(yè);另一方面是為了應(yīng)對國際策略。美國準(zhǔn)備出臺《碳關(guān)稅法》,要對進(jìn)口產(chǎn)品制造過程中CO2排量高于美國同行業(yè)排碳量的產(chǎn)品征收碳關(guān)稅,預(yù)計將涉及85%的進(jìn)口產(chǎn)品。
(5) 碳交易
根據(jù)《京都議定書》 的條款和聯(lián)合國有關(guān)規(guī)定:對發(fā)達(dá)國家大型企業(yè)達(dá)不到減排目標(biāo)時,允許向發(fā)展中國家購買減排指標(biāo),以沖減他們排放量的一種交易行為。發(fā)展中國家的減排指標(biāo)是根據(jù)發(fā)展中國家申報的“清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)”項目,由聯(lián)合國有關(guān)部門審定批準(zhǔn)后核發(fā)的。目前,中國是CDM項目審批最多的國家(680個),占34.75%,也是全球累計簽發(fā)“CO2當(dāng)量 (CER)”約3.58億t最多的國家,約占簽發(fā)總量的47.78%。
碳交易在中國還是新生事物,交易所少,交易規(guī)則還不完善。雖然中國擁有大量排碳指標(biāo),可供交易,但是沒有市場定價權(quán)。此外,碳交易市場還衍生出許多金融產(chǎn)品:碳貸款、碳基金、碳保險、碳證券等。對此,企業(yè)都應(yīng)了解它、利用它。
綜上所述,低碳經(jīng)濟(jì)既是個重要議題,又是個有待深入研究和逐步落實(shí)的新任務(wù),它既是國家的大政方針,又關(guān)系著老百姓的起居生活。對這樣影響人類可持續(xù)發(fā)展的大問題,應(yīng)持有科學(xué)的態(tài)度,既要積極應(yīng)對,又要妥善處理。不能一哄而上,趕時髦、走過場,而是要有規(guī)劃地細(xì)致做工作,要真正取得節(jié)能減排的實(shí)際效果。