李佳俊 王巧梭 武麗華 李怡 路國麗 郭沙沙

（河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院 秦皇島 066004）

0 引言

2019年1月18日召開的京津冀協(xié)同發(fā)展座談會(huì)上，習(xí)近平總書記指出“要在生態(tài)保護(hù)機(jī)制創(chuàng)新上下功夫，京津冀要走在全國前列?！辈?jiān)定強(qiáng)調(diào)：“嚴(yán)防過剩產(chǎn)能死灰復(fù)燃……”。在過剩產(chǎn)能退出的同時(shí)，應(yīng)更好地發(fā)展新興綠色產(chǎn)業(yè)，并推動(dòng)新興綠色產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)業(yè)的深度融合，尤其應(yīng)注意提升區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化能力與區(qū)域綠色發(fā)展水平。2021年9月，中共中央國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》（中發(fā)［2021］36號(hào)）中明確強(qiáng)調(diào)：“在京津冀協(xié)同發(fā)展……等區(qū)域重大戰(zhàn)略實(shí)施中，強(qiáng)化綠色低碳發(fā)展導(dǎo)向和任務(wù)要求?！斌w現(xiàn)了京津冀地區(qū)在我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)進(jìn)程中的重要地位，也為京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)未來發(fā)展明確了重要導(dǎo)向。

1 “雙碳”定義及目標(biāo)的內(nèi)涵

1.1 雙碳的定義

雙碳，即碳達(dá)峰與碳中和的簡稱。2020年9月，習(xí)近平總書記在第75屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論中宣布，中國將力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

碳達(dá)峰，是指在某一個(gè)時(shí)點(diǎn)，二氧化碳的排放不再增長達(dá)到峰值，之后逐步回落。

碳中和，是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植物造樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。

1.2 雙碳目標(biāo)的內(nèi)涵

雙碳是中國提出的兩個(gè)階段碳減排奮斗目標(biāo)。對(duì)于平板玻璃工業(yè)而言，可通過三個(gè)階段，即減碳階段、碳抵消中和階段和脫碳凈零排放中和階段來逐步實(shí)施。

1.2.1 減碳階段

所謂減碳，就是減少碳排放。主要包括減少含碳能源的使用和減少含碳資源的使用。這個(gè)階段的目的是使行業(yè)或企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。碳達(dá)峰是碳中和的基礎(chǔ)和前提，碳達(dá)峰時(shí)間的早晚和峰值的高低直接影響碳中和實(shí)現(xiàn)的難度。碳達(dá)峰是二氧化碳排放量由增轉(zhuǎn)降的時(shí)間拐點(diǎn)，標(biāo)志著碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)脫鉤，達(dá)峰目標(biāo)包括達(dá)峰年份和峰值。

2021年10月，國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》（國發(fā)〔2021〕23號(hào)）對(duì)碳達(dá)峰明確給出界定：一是“根據(jù)各地實(shí)際分類施策，鼓勵(lì)主動(dòng)作為、率先達(dá)峰” ；二是“支持有條件的地方和重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰”；三是“工業(yè)領(lǐng)域要加快綠色低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，力爭(zhēng)率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰”；四是“京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域要發(fā)揮高質(zhì)量發(fā)展動(dòng)力源和增長極作用，率先推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型”。為京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰指明了方向和目標(biāo)。

1.2.2 碳抵消中和階段

碳中和是指釋放到大氣中的碳量被從大氣中取出的碳量平衡或抵消。所謂碳量平衡，是指在碳匯中排放碳和從大氣中吸收碳之間達(dá)到平衡。所謂碳抵消是通過在其他地方減少碳排放來抵消一個(gè)部門的排放。可以通過投資可再生能源、能源效率或其他清潔、低碳技術(shù)以及碳交易來實(shí)現(xiàn)。

地方標(biāo)準(zhǔn)《企事業(yè)單位碳中和實(shí)施指南（DB11/T 1861—2021）》中對(duì)“企事業(yè)單位碳中和”的定義是：“企事業(yè)單位溫室氣體核算邊界內(nèi)在一定時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)（通常以年度為單位）、服務(wù)過程中產(chǎn)生的所有溫室氣體排放量，按照二氧化碳當(dāng)量計(jì)算，在盡可能自身減排的基礎(chǔ)上，剩余部分排放量被核算邊界外相應(yīng)數(shù)量的碳信用、碳配額或（和）新建林業(yè)項(xiàng)目等產(chǎn)生的碳匯量完全抵銷。”

通過碳抵消或碳補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)碳中和可視為碳中和的初級(jí)階段。

1.2.3 脫碳凈零排放中和階段

脫碳凈零排放，就是通過碳捕捉、碳利用、碳封存等技術(shù)和方式將自身排放的碳從大氣中去除，而不是通過其他地方的減排進(jìn)行的碳抵消。

因?yàn)槿魏蔚牡窒即嬗幸欢ǖ娘L(fēng)險(xiǎn)。如通過植樹造林等碳匯抵消碳排放，可能因?yàn)樗鞓淞值氖Щ穑蛊涑蔀樘荚?。所以，只有通過從大氣中去除碳來達(dá)到的碳凈零排放，才是真正意義的碳中和。通過脫碳凈零排放來實(shí)現(xiàn)碳中和可視為碳中和的終極階段。

2 京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)碳排放情況

經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì)，2021年度京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)產(chǎn)量1.72億重量箱，與2006年相比增長了81%。二氧化碳排放約為620萬噸，與2006年相比降低14%。單位產(chǎn)品的排放強(qiáng)度為360噸/萬重量箱，與2006年相比降低52%。2006—2021年京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)碳排放情況見表1。

表1 2006—2021年京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)碳排放情況

單位產(chǎn)品的排放強(qiáng)度大幅減少的原因是：2006年以來，我國平板玻璃工業(yè)經(jīng)歷了行業(yè)準(zhǔn)入、清潔生產(chǎn)、淘汰落后產(chǎn)能、化解過剩產(chǎn)能、節(jié)能減排、綠色發(fā)展等一系列政策調(diào)控和約束措施，不僅遏制了平板玻璃產(chǎn)能盲目擴(kuò)張的散亂現(xiàn)象，同時(shí)使整個(gè)行業(yè)步入有序發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展的健康之路。

3 京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)雙碳實(shí)施主要路徑

3.1 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)能結(jié)構(gòu)

2000年，北京市和天津市即完全淘汰了格法在內(nèi)的平拉法工藝；2016年，河北省也完成此目標(biāo)。自2008年4月，浮法玻璃、壓延玻璃等大噸位平板玻璃工業(yè)全部退出北京市。在優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)能結(jié)構(gòu)方面取得了明顯效果，但同時(shí)也應(yīng)看到河北的平板玻璃產(chǎn)能、產(chǎn)量仍處于首位，天津及河北省在平板玻璃產(chǎn)能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面仍有一定的空間。

2022年1月17日，工信部等十部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)制造業(yè)有序轉(zhuǎn)移的指導(dǎo)意見》（工信部聯(lián)政法〔2021〕215號(hào)）提出：“在滿足產(chǎn)業(yè)、能源、碳排放等政策的條件下，支持符合生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控要求和環(huán)保、能效、安全生產(chǎn)等標(biāo)準(zhǔn)要求的高載能行業(yè)向西部清潔能源優(yōu)勢(shì)地區(qū)集聚”。

3.2 節(jié)能降碳是雙碳實(shí)施路徑中的重中之重

浮法玻璃生產(chǎn)線節(jié)能降碳主要路徑如圖1所示。

圖1 浮法玻璃生產(chǎn)線節(jié)能降碳主要路徑

3.2.1 減少含碳能源的使用

（1）節(jié)約使用清潔低碳燃料

目前平板玻璃熔窯使用的主要燃料有重油、天然氣、發(fā)生爐煤氣、石油焦、煤焦油、焦?fàn)t煤氣等。表2為2006—2021年京津冀地區(qū)平板玻璃燃料使用情況。

從表2看出，京津冀地區(qū)平板玻璃熔窯主要燃料從2006年以重油為主，轉(zhuǎn)變?yōu)?021年以天然氣為主。

表2 2006—2021年京津冀地區(qū)平板玻璃燃料使用情況

從表1和表2可以看出，平板玻璃碳排放強(qiáng)度與燃料之間存在必然關(guān)系。所以使用清潔低碳燃料，且減少使用量顯得尤為重要。表3為平板玻璃工業(yè)需普及推廣的節(jié)能技術(shù)。以往所有行業(yè)研究開發(fā)的節(jié)能技術(shù)都具有較好的適用價(jià)值，應(yīng)加大成熟節(jié)能技術(shù)、工藝、裝備的普及推廣，從而有序推動(dòng)生產(chǎn)線的改造升級(jí)。

表3 平板玻璃工業(yè)需普及推廣的節(jié)能技術(shù)

續(xù)表3

（2）探索使用綠色無碳燃料

建立替代原燃材料供應(yīng)支撐體系，支持有條件的平板玻璃企業(yè)實(shí)施天然氣、電氣化改造提升，推動(dòng)平板玻璃行業(yè)能源消費(fèi)逐步轉(zhuǎn)向清潔能源為主。大力推進(jìn)能源的節(jié)約利用，不斷提高能源精益化管理水平。加大綠色能源使用比例，鼓勵(lì)平板玻璃企業(yè)探索玻璃熔窯氫氣、沼氣、生物燃料燃燒控制技術(shù)；鼓勵(lì)企業(yè)利用自有設(shè)施、場(chǎng)地實(shí)施太陽能分布式發(fā)電等，提升企業(yè)能源“自給”能力，減少對(duì)化石能源及外部電力依賴。平板玻璃工業(yè)使用的綠色無碳燃料工藝技術(shù)情況見表4。

表4 平板玻璃工業(yè)使用綠色無碳燃料工藝技術(shù)

3.2.2 減少含碳資源的使用

（1）探索使用低碳原料

在平板玻璃生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)使用的原料中含有碳酸鹽如石灰石、白云石、純堿等在高溫狀態(tài)下熱分解產(chǎn)生的CO2排放及生產(chǎn)過程中碳粉中的碳被氧化成CO2排放量占總排放量的27%左右。例如，用霞石類的硅酸鹽原料替代碳酸鹽，或者通過引入鋰長石等助熔劑和澄清劑、調(diào)整玻璃配方以降低碳酸鈉的用量可以有效減少原料在生產(chǎn)過程中的CO2排放量。

（2）增加碎玻璃含率

碎玻璃作為熟料，有利于配合料的熔化、澄清和節(jié)能降耗、提高產(chǎn)能、降低成本。目前，碎玻璃加入的比例一般為原料總量的18%～30%，探索碎玻璃增加至50%以上。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，每千克碎玻璃熔成1350 ℃的玻璃熔體，需要消耗熱能1465 kJ，而相應(yīng)的配合料熔成1350 ℃的玻璃熔體，需要消耗熱能2512 kJ。每使用1噸廢（碎）玻璃，可以節(jié)約0.58噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳?xì)怏w排放1.26噸，減少固體廢棄物排放1.16噸。

3.3 通過碳抵消實(shí)現(xiàn)碳中和的主要途徑

在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰之后，可以通過生態(tài)固碳、碳排放權(quán)交易及利用生產(chǎn)可助力其他領(lǐng)域節(jié)能減碳的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)碳中和。平板玻璃工業(yè)實(shí)施碳中和的主要途徑見表5。

表5 平板玻璃工業(yè)實(shí)施碳中和的主要途徑

3.4 通過脫碳凈零排放實(shí)現(xiàn)碳中和的主要途徑

平板玻璃工業(yè)可通過碳捕捉技術(shù)、碳利用技術(shù)和碳封存技術(shù)來實(shí)施凈零排放。目前，碳捕捉技術(shù)主要有點(diǎn)源CCUS技術(shù)、生物質(zhì)能碳捕捉與封存技術(shù)、直接空氣碳捕捉與封存技術(shù)等。碳利用技術(shù)主要有將CO2融入混凝土等礦化技術(shù)、合成氫技術(shù)及CO2促進(jìn)之物生長等生物技術(shù)。碳封存技術(shù)主要有利用含水層封存CO2技術(shù)、強(qiáng)化采油技術(shù)等。

這些技術(shù)并非完全適于平板玻璃工業(yè)，需要進(jìn)一步探索、開發(fā)適于平板玻璃工業(yè)實(shí)施脫碳凈零排放的技術(shù)。

4 結(jié)語

“十四五”時(shí)期是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期，我國平板玻璃工業(yè)已進(jìn)入以降碳為重點(diǎn)發(fā)展軌道、推動(dòng)減污降碳協(xié)同增效、促進(jìn)行業(yè)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善由量變到質(zhì)變的關(guān)鍵時(shí)期。對(duì)低碳技術(shù)、零碳技術(shù)、負(fù)碳技術(shù)等技術(shù)創(chuàng)新的需求增大。根據(jù)國家雙碳目標(biāo)與實(shí)施策略，在京津冀、長三角、珠三角等地區(qū)率先探索雙碳實(shí)施路徑，為其他地區(qū)打造樣本與借鑒。京津冀地區(qū)平板玻璃工業(yè)應(yīng)厘清減排階段性特征，識(shí)別減排障礙因子，開展低碳技術(shù)集成示范的作用。