石化碳中和:我国化学工业碳中和有哪些难点和机遇?
二十二、化学工业碳减排难点多多
讨论的场景之一:不仅是结构难调整
按照能源转型的目标,未来化石能源的减量目标是趋于0,理论上将有一半的原油加工能力要减掉!可能吗?这是基于下面一个简单的减法:
一方面我们所有的运输动力系统必须完成新能源动力的转换,即便是按一半计算,按照锂电与氢能源的发展水平,未来汽车、船舶等动力系统有一半得到替换是很难实现的;
另一方面,按照原油组分和加工工艺,并不是剩下的一半就能全部转化成化工产品。从原油直接到化工产品,将让现在所有的炼油工艺流程和绝大部分装置“废弃”!换句话说,另一半的炼化装置也不保!
讨论的场景之二:化工很多领域不仅不能压缩,反而需要增量。
这是因为作为工业基础行业,化工行业在总量特别是高端化学品方面仍将持续增长。从原料的分子结构看,石油相比煤炭、天然气和生物质具有更好的碳氢比、碳链长度及更低的氮、氧含量,一直是最佳的化工品生产原料,很难找到替代原料。
从化工品的替代角度看,化工材料在各方面都超越木材、金属、纸、玻璃等传统材料(化学品本身就在替代这些材料),甚至从碳排放角度看化工材料的排放比传统材料更低,所以很难找到新的替代材料。
从化学品需求看,化工产业是高端制造业、航空航天、国防军工等的重要支撑和配套产业,无论是在高端化学品方面与美德日等石化强国存在不小差距,即便是从人均产品消费量来看,仍有很大的发展潜力和空间。
讨论的场景之三:工业生产过程中的减排难度很大
从化工生产的化学能转换过程看,如果不能在工艺路线或者催化剂等发生革命性的改变,现有生产过程的节能空间越来越小,只能通过压缩产能和改变现有工艺来实现大的节能。
讨论的场景之四:化工产品循环利用的观念和技术落后于市场需求。
从化工产品的回收处理看,越来越多的化工品被生产出来,从理论角度已经产生了碳排放足迹,如果成为垃圾后以填埋,短期不会直接产生碳排放,但填埋总有极限。只要焚烧了还是会产生实际的碳排放。
要减少这部分碳排放,可行的办法是使用生物质为原料,或者构建回收再利用的循环。然而国内在这些领域的产业发展水平还远不如新能源。特别是公众的循环使用和回收意识亟待加强。
讨论的场景之五:相对推高化工产品价格。
碳排放处理带来的化工产品制造外部成本的不断增加,而碳减排则要求制造企业要将外部成本内部化,这就需要投入大量资金成本,这些成本必然转化到产品中去。
综上所述,化工行业碳中和,难!难!难!
二十三、碳减排给化工行业带来太多机遇和利好
利好之一:原油和煤炭作为化学原料将实现平价化,有利于中下游的发展。
从市场经济理论来说,只要是能源品,无论以什么形式存在,单位能量的价格不应当有太大差别,但从历史情况来看,原油的单位能量价格在大部分时间远高于煤炭和天然气。主要是原油价格受到供需、政治、汇率等各种因素印象,定价非常复杂,特别是原油转化成成品油用于汽车、飞机、船舶在需求端长期具有不可替代性,以至于原油的单位能量价格也一直能几倍于煤炭和天然气;
未来锂电、氢能等新能源全面替代成品油的趋势已经基本明确,原油相对于其他化石能源的不可替代性将持续减弱,相应原油的大幅溢价也会逐渐消失;
远期看原油、煤炭、天然气的单位能量价格可能越来越趋同,最终的结果是:用于化工的煤、油价格可能长期维持低价,对于中下游化工企业长期利好。
利好之二:碳中和引发新能源替代,新能源相关设备生产等化工产业直接获利。
可以说,新能源领域获得巨大发展良机几乎难以想象,这也将带动新能源上游相关材料的需求增长。例如,风机叶片生产带动玻纤、碳纤维、环氧类和不饱和类树脂原材料产业的发展;太阳能光伏的多晶硅、单晶硅电池片基片所需的钢化玻璃、封装所需的树脂、EVA以及整个背板材料(TPT、TPE、PET);氢能的电池隔膜和电极;各类电线电缆等刚性需求,都会是最直接的拉动。
利好之三:碳中和引发化工中下游行业变革,绿色消费新材料继续长足发展。
碳减排的另一个途径是少用能,最核心、最有效的做法就是减少能量转换过程中的损耗。节能环保的绿色新材料,将是化工产业的一个重要转型方向。例如,除传统的化工建材类(如MDI、功能涂料)将保持继续增长外,新型的保温隔热材料(气凝胶)、导电导热材料(石墨烯、碳纳米管、超导材料、超材料等降低电阻,提高传导性,降低热量)、各类功能性材料(如高导磁性非晶合金替代矽钢片用于变压器节能)都将会加快发展。当然,这些绝大部分减排环保材料,都需要政策扶持。一旦政策推出,犹如向这些领域投入了催化剂。
利好之四:碳捕集、封存和转化成发展新机遇。
如果能直接消化掉或者储存二氧化碳,是从根源上减少二氧化碳,这将是除植物以外最值得期待的碳中和方式了。因此,对于此前不断尝试碳捕捉类技术开发、并且拥有先发技术的企业,一旦政策到位,将获成长良机。
利好之五:碳中和将进一步推动高能耗、基础性化工行业走出去,有利于优势企业国际化布局。
双碳战略下,尽管国内碳排放政策进一步收紧,但全球各国碳减排政策仍呈现差异化的特点。鉴于中国的基础化工产业已经过剩、并且完全能够满足国内下游需求的实际,再也不能继续走把各类化石原料和矿产化工原料进口到国内,高能耗、高污染地生产出初级化工原料,再出口到国外的“增碳”型国际循环,而要走“减碳”循环之路。例如,有可能限制原盐类进口生产纯碱和烧碱,长期看还会减少原油的进口等,这些在欧洲已经有现实版。这对于那些前期和将要参与全球化布局的化工企业而言,可以更好地利用各地资源,就地实现初级转换,合理分配各项生产项目,获得差异化竞争优势。
利好之六:高排碳化工细分行业以及拥有技术优势企业的价值将被重估和提高。
在碳减排的背景下,高排放行业新增产能扩张受限,行业壁垒正在不断提高。对于站在门槛以里的企业,由于产能大,前期减排投入多等因素,再加上市场对相关产品的需求仍保持稳定增长的态势,其市场份额会相对扩大,市场竞争强度相对减少,所在行业的利润也将得到大幅改善,这些企业的价值有望得到明显提升。
同理,双碳战略表面上是对碳排放进行限制,而实际上是通过带有约束条件的发展,不断优化产业结构,提升行业技术水平。这对于那些持续注重研发并形成了技术优势的企业以及拥有全产业链,可以获得产品高附加值的企业而言,其价值也将被重估和提高。