雙碳目標下工業企業的減碳之路

文/ 張圣潔

積極推動綠色低碳轉型，促進企業高質量發展——在“十四五”開局之年，我國統籌疫情防控成效顯著，經濟和原油需求恢復速度超出想象，石油化工行業發展迅速，產業結構不斷優化，轉型升級穩步推進。但是為了實現“碳中和、碳達峰”目標，石油和化學工業面臨前所未有的壓力，排放量約占工業總排放量的20%，故很多企業加大了綠色發展方式轉變的力度和速度，聚焦新能源、新材料等。《流程工業》雜志本期特別策劃了“雙碳目標下工業企業的減碳之路”專題，誠摯邀請優秀的工業企業與我們分享降碳之路上的成功實踐。

在“十四五”可持續發展和高質量增長的理念下，我國社會正在圍繞實現“雙碳目標”開啟低碳轉型之路。綠色低碳轉型可以說是我國企業高質量發展必須堅持的發展路徑。而工業企業既是能耗大戶，又是技術創新的生力軍，在助力實現“雙碳目標”方面，需充分發揮自身優勢，擔當更大的社會責任與時代使命。

綠色低碳技術是關鍵舉措

為了實現低碳轉型和綠色發展，工業企業應該以哪些方面著手呢？如果要實現雙碳目標，企業首先要重視綠色低碳技術創新體系構建。2022年的《政府工作報告》明確提出：“推進綠色低碳技術研發和推廣應用,建設綠色制造和服務體系?！本G色低碳技術是全球新一輪產業革命和科技變革的重要內容，更是我國應對氣候變化、推動高質量發展和實現美麗中國建設目標的重要支撐。

作為高科技工業企業，霍尼韋爾貫徹“東方服務東方”的發展戰略，以創新為引擎，研發低碳技術和解決方案，攜手中國合作伙伴，幫助工業企業推進低碳轉型，實現高效運營和智慧生產，共塑可持續發展未來。例如霍尼韋爾與東華能源股份有限公司攜手打造年產量達100萬t的可持續航空燃料（SAF）生產基地，如圖1所示。東華能源在該項目中引進霍尼韋爾UOP的Ecofining?工藝技術，該技術是第一個被用于主要生產商用航空可持續航空燃料的技術，助力開創了可持續航空燃料生產先河。該項目建成后將成為全球最大的以廚余油和動物脂肪為原料的可持續航空燃料生產基地之一，助力推動航空業碳減排。還比如霍尼韋爾具有突破性的氫氟烯烴（HFO）技術幫助客戶在保證最終產品性能不降低的前提下減少碳足跡并提高能效，Solstice?系列低全球變暖潛值制冷劑、發泡劑、推進劑與溶劑在世界范圍內廣泛應用，迄今已幫助減排超過2.6億t的二氧化碳當量，相當于減少了超過5 600萬輛汽車一整年的潛在排放量。

圖1 可持續航空燃料（SAF）產業基地合作簽約儀式

在不斷完善相關技術的同時，2021年霍尼韋爾相繼發布《未來煉廠白皮書——6大關鍵能效分析》及《煉化行業低碳發展白皮書》。兩份白皮書針對當前行業面對的挑戰，提出策略指導及技術建議，幫助企業理清減碳思路，指引企業實現效率增長，助力行業轉型升級。

此外，為推動低碳技術在中國的發展和應用，霍尼韋爾（中國）可持續發展研究院低碳中心于2021年8月揭牌成立。該中心將專注于研究低碳技術發展和市場需求，圍繞新能源、再生資源與材料循環利用、提高碳氫轉化效率和降低能耗的技術、碳捕集利用和封存、非二氧化碳溫室氣體減排技術和綠氫應用6大技術領域，以霍尼韋爾創新的產品和技術為引擎，推動低碳解決方案在中國市場的開拓和實施。

西門子無疑是在減碳領域起步最早的企業之一，2015年，西門子成為全球首家做出碳中和承諾的大型工業企業，并宣布2030年在業務運營中實現碳中和。西門子擁有全方位、智能化的能源供應及管理方案，全生命周期數字化產品以及先進的數字孿生技術，力爭至2025年在中國幫助超過500家重點供應商加速減碳步伐，助力數十個行業的上萬家客戶節能增效，推動產業綠色低碳轉型，如圖2所示在中國啟動“西門子中國零碳先鋒計劃”。

圖2 西門子在華啟動“零碳先鋒計劃”

西門子過程自動化事業部則是從這4個維度，提供一體化的低碳綠色發展技術架構與工藝方案：（1）精準測量碳排放；（2）全面節能提效減排；（3）拓展清潔能源；（4）碳捕集利用與封存。

而西門子的綠色發展技術可應用于以下場景：（1）供給側改革，西門子的清潔能源技術推動化石能源替代，從源頭實現零碳；（2）發展儲能技術提升新能源電力的利用率，并貫穿于發電側、輸電側、與用戶側；（3）通過生產工藝優化與CCUS技術推動化工、鋼鐵、水泥等高碳排行業的綠色轉型與產業升級。

數字化技術是有效手段

數字化技術可以助力企業減少浪費、提高資源效率和生產率，促進能源和產業結構調整，助力能源生產、使用側節能和效率 提升。

西門子近些年來不斷推進數字化與綠色化深度融合，擁有行業領先的覆蓋全工藝生命周期的多維度精細建模、動態仿真和實時優化技術，確保系統實時處于最優的工作狀態，從而不斷提高生產效率、降低能耗與碳排放。比如西門子工藝系統工程（SPSE）能夠為企業提供全生命周期工藝數字孿生，如圖3所示，通過使用高保真的數學模型和強大的優化分析算法，在設計階段通過模型指導試驗，最大幅度地降低試驗的數量和減少盲目性，加快新工藝的商業化進程；在生產運營階段可通過對工藝模型的分析，有效地去瓶頸，挖潛增效。SPSE的優化模型可與數字化系統深度整合，根據用戶的需求可以建立開環或閉環的操作模式，模型根據實時數據自動更新，自動提供最優方案，全面實現生產的智能化。相對于碎片化的難于統一的繁雜軟件應用，SPSE的核心平臺將模擬、優化和控制合為一體，提供覆蓋全生命周期的一體化數字平臺，減少了用戶的重復投資，提高了模型的優化效率、易用性與可維護性。

圖3 西門子SPSE通過機理模型為流程工業建立核心工藝數字孿生平臺

在整個工廠生命周期里，西門子幫助企業在各階段創造價值, 通過先進仿真技術獲取深層工藝知識，使用先進的大數據系統分析和機理模型迅速探索決策空間，優化生產效率，提升利潤空間；在研發與工程設計階段，合理規避技術風險，優化生產流程設計，縮短新產品上市時間；在生產運營階段通過對原有工藝模型的迭代與優化，大幅提升產品效率和運營效率、降低能耗并減少碳排放，確保生產過程的可控性，預測并規避風險，降低生產成本并提高企業競爭力。西門子可以說是“零碳先鋒”，積極幫助企業實現生產運營效率的提升和能耗的降低，助力中國實現“雙碳”目標。

在霍尼韋爾看來，中國在數字經濟和低碳領域的前景給其提供了廣闊的發展機遇。霍尼韋爾期望通過充分發揮在綠色低碳和數字化技術等領域的優勢和創新實踐，攜手行業伙伴助力中國經濟高質量發展。在中國中化第四屆進博會上，霍尼韋爾與中國中化旗下中化國際（控股）股份有限公司簽訂戰略合作協議，將在可持續發展經濟、低碳轉型、環保技術升級、智能制造以及數字化工廠等領域開展合作，如圖4所示。中化國際將采用霍尼韋爾先進技術，共同打造低碳轉型和數字化轉型示范項目，引領國內化工行業的數字化和綠色化發展。

圖4 霍尼韋爾過程控制部中國副總裁兼總經理陳延（左），中化國際副總經理、圣奧化學CEO 蘇賦（右）

霍尼韋爾積極為現代社會的可持續發展提供廣泛的工業技術和數字解決方案，霍尼韋爾約50%的新產品研發都以改善客戶的環保表現和社會效益為出發點。霍尼韋爾智能生產管理執行系統（Honeywell MES）可以實時監控企業的“人、機、料、法、環、測”，實現資源最大化；通過有效結合人員的崗位職責與績效指標，驅動生產運營管理工作流程和協同工作，解決實際問題。憑借一系列成熟的低碳技術，霍尼韋爾將持續開發滿足工業低碳轉型需求的產品與解決方案，助力中國“雙碳”目標和高質量發展，與中國合作伙伴共同塑造可持續發展未來。

總結

推進碳達峰、參與碳中和是企業保持和增強競爭力、實現高質量發展的剛需，尤其工業企業更應該主動制定專項工作方案，推進節能降碳。而且減少碳排放，致力于可持續綠色發展也是所有企業自身應該主動承擔的社會責任。圍繞低碳發展目標，工業企業應主動成為綠色創新的主體，積極推進綠色化、低碳化和智能化?，F在越多越多的企業正在積極擁抱這一時代機遇，全力以赴提高碳中和治理能力，將長久可持續綠色發展融入企業目標之中。