我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的決心空前,所謂碳中和,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(guò)植樹(shù)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”。
碳中和狀態(tài)大致可以通過(guò)以下兩種方式實(shí)現(xiàn):(1)減少碳排放,是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ);(2)平衡抵消碳排放,實(shí)現(xiàn)碳排放凈零增長(zhǎng)。企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和,主要包括以下幾個(gè)步驟:測(cè)算碳足跡,建立低碳體系;減少碳排放;購(gòu)買(mǎi)可用的“綠色電力”;購(gòu)買(mǎi)經(jīng)核準(zhǔn)的碳抵免額來(lái)“中和”剩余的二氧化碳排放量。通過(guò)購(gòu)買(mǎi)這些“負(fù)排放量”,購(gòu)買(mǎi)方得以平衡和抵消其剩余的碳排放,從而實(shí)現(xiàn)碳中和。
平板玻璃行業(yè)碳排放現(xiàn)狀:2019年我國(guó)平板玻璃產(chǎn)量94461.22萬(wàn)重量箱,同比增長(zhǎng)0.53%。經(jīng)測(cè)算,全行業(yè)約排放二氧化碳3395.05萬(wàn)t,同比增長(zhǎng)0.1%,單位產(chǎn)品平均二氧化碳排放強(qiáng)度359.41 t/萬(wàn)重量箱,同比減少0.42%。近幾年我國(guó)平板玻璃行業(yè)碳排放量情況見(jiàn)表1。
由表1看出,首先我國(guó)平板玻璃行業(yè)碳排放總量處于增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),而單位產(chǎn)品平均碳排放強(qiáng)度則處于下降態(tài)勢(shì)。說(shuō)明我國(guó)平板玻璃行業(yè)節(jié)能減排工作取得重大成效,但其成效尚未抵消產(chǎn)量帶來(lái)的碳排放絕對(duì)值的增長(zhǎng)。再者我國(guó)平板玻璃行業(yè)碳排放總量近幾年處于低增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局月度數(shù)據(jù)顯示,2020年1—11月我國(guó)平板玻璃累計(jì)產(chǎn)量同比增長(zhǎng)1.3%。假如按單位產(chǎn)品平均二氧化碳排放強(qiáng)度同比減少0.5%考慮,全行業(yè)二氧化碳排放總量將增加約0.8%??梢耘袛?,目前我國(guó)平板玻璃行業(yè)碳排放接近但尚未達(dá)到高峰。
平板玻璃行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的主要途徑:1.節(jié)能將是平板玻璃行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和最重要、最經(jīng)濟(jì)的手段。要充分認(rèn)識(shí)到節(jié)能工作對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要性,把節(jié)能作為“第一能源”納入行業(yè)和企業(yè)日常管理。具體而言,平板玻璃行業(yè)應(yīng)從原料改進(jìn)、能量轉(zhuǎn)換、提高熱效率等方面全面部署節(jié)能減排(減碳)工作。
通過(guò)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能:使用低碳燃料。生產(chǎn)企業(yè)、行業(yè)主管部門(mén)、行業(yè)協(xié)會(huì)要達(dá)成共識(shí),采取一定的行政手段,強(qiáng)制性淘汰使用高碳的劣質(zhì)燃料,鼓勵(lì)使用低碳清潔燃料;推廣應(yīng)用全氧或富氧燃燒技術(shù)。全氧燃燒是指用工業(yè)氧氣代替空氣來(lái)燃燒燃料,可以使燃料燃燒更加完全。富氧燃燒是通過(guò)提高助燃空氣中的氧氣比例強(qiáng)化燃燒,達(dá)到高效節(jié)能的目的。采用全氧或富氧燃燒具有以下優(yōu)點(diǎn):提高能源利用率;探索應(yīng)用玻璃空中熔化技術(shù)。玻璃空中熔化技術(shù)是使用高達(dá)10000 ℃的等離子燃燒火焰和全氧燃燒火焰的聯(lián)合加熱將吹入窯內(nèi)的玻璃粒狀配合料熔化成玻璃。此方法可將玻璃配合料在極短時(shí)間內(nèi)加熱到高溫熔化,大幅度降低了玻璃熔化的能源消耗;探索應(yīng)用玻璃熔窯全電熔或電助熔技術(shù)。電力是目前最清潔的能源之一,尤其是光電、風(fēng)電、水電等綠色電力,不存在碳排放問(wèn)題。所以生產(chǎn)企業(yè)、科研單位要加大大型玻璃熔窯電熔技術(shù)研發(fā)力度,盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。要研究平板玻璃生產(chǎn)的電助熔和化石燃料的最佳組合方案,使能源燃料的二氧化碳產(chǎn)生及排放達(dá)到最低。
通過(guò)提高燃燒效率實(shí)現(xiàn)節(jié)能:玻璃熔窯內(nèi)保溫孵化及燃燒器改進(jìn)。采用玻璃熔窯內(nèi)保溫孵化技術(shù)及燃燒器改進(jìn)技術(shù),有利于節(jié)約能源,尤其有利于減少氮氧化物的產(chǎn)生及排放。同時(shí),因?yàn)闇p少燃燒空氣量的使用,使煙氣中二氧化碳的濃度提高,有利于二氧化碳的分離及處理,從而減少碳排放;低溫熔化技術(shù)。降低玻璃熔化溫度的途徑一般有兩種,一是在不失去實(shí)用性的前提下,采用低溫熔化玻璃的化學(xué)組成;二是開(kāi)發(fā)盡可能多的使用碎玻璃的辦法。據(jù)某試驗(yàn)研究報(bào)告指出,使用碎玻璃20%以上的玻璃熔窯,每增加10%的碎玻璃用量,熔窯操作溫度可以降低5 ℃,每使用l t碎玻璃可節(jié)省30~40 m3的天然氣。
通過(guò)原料改進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能:合理調(diào)整配合料配方,控制配合料的氣體率。比如合理減少玻璃組成中Na2O的含量,可直接達(dá)到降低CO2的排放量;采用配合料塊化、?;皖A(yù)熱技術(shù)。配合料塊化、?;皖A(yù)熱技術(shù), 可以大大降低熔化溫度,減少燃料的用量,故燃燒生成的CO2也隨著減少。資料表明,如以流化床預(yù)熱或特殊預(yù)熱器預(yù)熱,則CO2的排放量可降低15%以上。
2.研發(fā)天然氣摻氫清潔燃料在玻璃行業(yè)的應(yīng)用。天然氣摻氫清潔燃料(HCNG),是將氫氣與天然氣按一定比例混合而得到的代用氣體燃料,是“淺氫燃料”的一種。該燃料充分利用了氫氣和天然氣兩種燃料的優(yōu)點(diǎn),改變了天然氣的燃燒特性,減少其燃燒量,將成為化石能源向氫能經(jīng)濟(jì)過(guò)渡、加速氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最可行方案。
3.參與碳匯項(xiàng)目及再生能源項(xiàng)目。參與碳匯項(xiàng)目。碳匯,是指通過(guò)植樹(shù)造林、森林管理、植被恢復(fù)等措施,利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳,并將其固定在植被和土壤中,從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。玻璃企業(yè)應(yīng)有計(jì)劃的及早通過(guò)碳交易等形式積極參與碳匯項(xiàng)目,以實(shí)現(xiàn)企業(yè)碳中和;參與再生能源項(xiàng)目。眾所周知,玻璃是光伏發(fā)電和光熱發(fā)電再生能源項(xiàng)目的基礎(chǔ)材料,所以光伏玻璃和光熱玻璃生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè),應(yīng)將其產(chǎn)品作為投資參與光伏發(fā)電和光熱發(fā)電再生能源項(xiàng)目,并盡可能地使用光伏發(fā)電和光熱發(fā)電再生能源,以抵消平衡經(jīng)營(yíng)運(yùn)行中的碳排放,達(dá)到碳中和的目的。
趨于形勢(shì)所迫,平板玻璃行業(yè)及業(yè)內(nèi)每個(gè)企業(yè)必須制定成為碳中和企業(yè)的路線圖,必須采取多種措施減少碳排放,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)碳中和。雖然在技術(shù)和財(cái)力等方面面臨“巨大挑戰(zhàn)”,但對(duì)于整個(gè)行業(yè)及每個(gè)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言,這是必須達(dá)到的目標(biāo),更是未來(lái)玻璃行業(yè)及企業(yè)在環(huán)境發(fā)展中的必備條件。
碳中和狀態(tài)大致可以通過(guò)以下兩種方式實(shí)現(xiàn):(1)減少碳排放,是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ);(2)平衡抵消碳排放,實(shí)現(xiàn)碳排放凈零增長(zhǎng)。企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和,主要包括以下幾個(gè)步驟:測(cè)算碳足跡,建立低碳體系;減少碳排放;購(gòu)買(mǎi)可用的“綠色電力”;購(gòu)買(mǎi)經(jīng)核準(zhǔn)的碳抵免額來(lái)“中和”剩余的二氧化碳排放量。通過(guò)購(gòu)買(mǎi)這些“負(fù)排放量”,購(gòu)買(mǎi)方得以平衡和抵消其剩余的碳排放,從而實(shí)現(xiàn)碳中和。
平板玻璃行業(yè)碳排放現(xiàn)狀:2019年我國(guó)平板玻璃產(chǎn)量94461.22萬(wàn)重量箱,同比增長(zhǎng)0.53%。經(jīng)測(cè)算,全行業(yè)約排放二氧化碳3395.05萬(wàn)t,同比增長(zhǎng)0.1%,單位產(chǎn)品平均二氧化碳排放強(qiáng)度359.41 t/萬(wàn)重量箱,同比減少0.42%。近幾年我國(guó)平板玻璃行業(yè)碳排放量情況見(jiàn)表1。
表1 近幾年我國(guó)平板玻璃行業(yè)碳排放量情況
平板玻璃行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的主要途徑:1.節(jié)能將是平板玻璃行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和最重要、最經(jīng)濟(jì)的手段。要充分認(rèn)識(shí)到節(jié)能工作對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要性,把節(jié)能作為“第一能源”納入行業(yè)和企業(yè)日常管理。具體而言,平板玻璃行業(yè)應(yīng)從原料改進(jìn)、能量轉(zhuǎn)換、提高熱效率等方面全面部署節(jié)能減排(減碳)工作。
通過(guò)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能:使用低碳燃料。生產(chǎn)企業(yè)、行業(yè)主管部門(mén)、行業(yè)協(xié)會(huì)要達(dá)成共識(shí),采取一定的行政手段,強(qiáng)制性淘汰使用高碳的劣質(zhì)燃料,鼓勵(lì)使用低碳清潔燃料;推廣應(yīng)用全氧或富氧燃燒技術(shù)。全氧燃燒是指用工業(yè)氧氣代替空氣來(lái)燃燒燃料,可以使燃料燃燒更加完全。富氧燃燒是通過(guò)提高助燃空氣中的氧氣比例強(qiáng)化燃燒,達(dá)到高效節(jié)能的目的。采用全氧或富氧燃燒具有以下優(yōu)點(diǎn):提高能源利用率;探索應(yīng)用玻璃空中熔化技術(shù)。玻璃空中熔化技術(shù)是使用高達(dá)10000 ℃的等離子燃燒火焰和全氧燃燒火焰的聯(lián)合加熱將吹入窯內(nèi)的玻璃粒狀配合料熔化成玻璃。此方法可將玻璃配合料在極短時(shí)間內(nèi)加熱到高溫熔化,大幅度降低了玻璃熔化的能源消耗;探索應(yīng)用玻璃熔窯全電熔或電助熔技術(shù)。電力是目前最清潔的能源之一,尤其是光電、風(fēng)電、水電等綠色電力,不存在碳排放問(wèn)題。所以生產(chǎn)企業(yè)、科研單位要加大大型玻璃熔窯電熔技術(shù)研發(fā)力度,盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。要研究平板玻璃生產(chǎn)的電助熔和化石燃料的最佳組合方案,使能源燃料的二氧化碳產(chǎn)生及排放達(dá)到最低。
通過(guò)提高燃燒效率實(shí)現(xiàn)節(jié)能:玻璃熔窯內(nèi)保溫孵化及燃燒器改進(jìn)。采用玻璃熔窯內(nèi)保溫孵化技術(shù)及燃燒器改進(jìn)技術(shù),有利于節(jié)約能源,尤其有利于減少氮氧化物的產(chǎn)生及排放。同時(shí),因?yàn)闇p少燃燒空氣量的使用,使煙氣中二氧化碳的濃度提高,有利于二氧化碳的分離及處理,從而減少碳排放;低溫熔化技術(shù)。降低玻璃熔化溫度的途徑一般有兩種,一是在不失去實(shí)用性的前提下,采用低溫熔化玻璃的化學(xué)組成;二是開(kāi)發(fā)盡可能多的使用碎玻璃的辦法。據(jù)某試驗(yàn)研究報(bào)告指出,使用碎玻璃20%以上的玻璃熔窯,每增加10%的碎玻璃用量,熔窯操作溫度可以降低5 ℃,每使用l t碎玻璃可節(jié)省30~40 m3的天然氣。
通過(guò)原料改進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能:合理調(diào)整配合料配方,控制配合料的氣體率。比如合理減少玻璃組成中Na2O的含量,可直接達(dá)到降低CO2的排放量;采用配合料塊化、?;皖A(yù)熱技術(shù)。配合料塊化、?;皖A(yù)熱技術(shù), 可以大大降低熔化溫度,減少燃料的用量,故燃燒生成的CO2也隨著減少。資料表明,如以流化床預(yù)熱或特殊預(yù)熱器預(yù)熱,則CO2的排放量可降低15%以上。
2.研發(fā)天然氣摻氫清潔燃料在玻璃行業(yè)的應(yīng)用。天然氣摻氫清潔燃料(HCNG),是將氫氣與天然氣按一定比例混合而得到的代用氣體燃料,是“淺氫燃料”的一種。該燃料充分利用了氫氣和天然氣兩種燃料的優(yōu)點(diǎn),改變了天然氣的燃燒特性,減少其燃燒量,將成為化石能源向氫能經(jīng)濟(jì)過(guò)渡、加速氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最可行方案。
3.參與碳匯項(xiàng)目及再生能源項(xiàng)目。參與碳匯項(xiàng)目。碳匯,是指通過(guò)植樹(shù)造林、森林管理、植被恢復(fù)等措施,利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳,并將其固定在植被和土壤中,從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。玻璃企業(yè)應(yīng)有計(jì)劃的及早通過(guò)碳交易等形式積極參與碳匯項(xiàng)目,以實(shí)現(xiàn)企業(yè)碳中和;參與再生能源項(xiàng)目。眾所周知,玻璃是光伏發(fā)電和光熱發(fā)電再生能源項(xiàng)目的基礎(chǔ)材料,所以光伏玻璃和光熱玻璃生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè),應(yīng)將其產(chǎn)品作為投資參與光伏發(fā)電和光熱發(fā)電再生能源項(xiàng)目,并盡可能地使用光伏發(fā)電和光熱發(fā)電再生能源,以抵消平衡經(jīng)營(yíng)運(yùn)行中的碳排放,達(dá)到碳中和的目的。
趨于形勢(shì)所迫,平板玻璃行業(yè)及業(yè)內(nèi)每個(gè)企業(yè)必須制定成為碳中和企業(yè)的路線圖,必須采取多種措施減少碳排放,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)碳中和。雖然在技術(shù)和財(cái)力等方面面臨“巨大挑戰(zhàn)”,但對(duì)于整個(gè)行業(yè)及每個(gè)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言,這是必須達(dá)到的目標(biāo),更是未來(lái)玻璃行業(yè)及企業(yè)在環(huán)境發(fā)展中的必備條件。