工業企業減碳降碳基本邏輯和方法路徑分析

姜濤 潘燕寧 蔡宇凌 工業和信息化部電子第五研究所（環境與綠色發展中心）

2020年9月22日，我國政府在第七十五屆聯合國大會上提出力爭在2030年前實現“碳達峰”，爭取在2060年前實現“碳中和”的目標。該目標不僅體現了我國的大國擔當，而且有利于促進我國經濟結構綠色升級，推動生態文明建設。目前我國仍處于工業化和城市化進程當中，碳減排壓力巨大。工業是碳排放的重要領域之一，2020年我國工業領域碳排放總量約為79億t，約占全國碳排放總量的69%。工業企業是工業的基本單元，推動工業企業綠色轉型，做好減碳降碳工作，對我國實現整體“雙碳”戰略具有重要意義。本文在分析工業企業碳排放類型及現有核算方法的基礎上，提出了工業企業減碳降碳基本邏輯，同時構建了可指導工業企業開展減碳降碳工作的方法路徑。

1 工業企業減碳降碳壓力及需求

從國際、國內以及整個市場的發展趨勢來看，綠色低碳轉型是企業生存和發展的必由之路，工業企業應當充分理解外界環境對其帶來的減碳降碳壓力和需求。

1.1 國際政策環境

全球碳中和進程已成為不可阻擋的歷史浪潮，國際經濟秩序和貿易規則也隨之在發生著變化。2021年7月14日，歐盟將碳邊界調整機制寫入《歐洲綠色新政》，擬從2026年開始對電力、鋼鐵、水泥、鋁、化肥等五個領域進口產品征收碳排放費用。另外《，歐盟電池與廢電池法規》要求從2024年7月起，只有建立碳足跡聲明的可充電工業和電動汽車電池才能投放市場。這些國際政策的出臺，對我國工業領域將產生影響。

1.2 國內政策環境

為深入貫徹落實“碳達峰、碳中和”戰略決策，我國政府出臺了一系列政策文件。在《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《2030年前碳達峰行動方案》兩份頂層文件發布之后，2022年8月《工業領域碳達峰實施方案》隨之而來，其中明確提出“到2025年，單位工業增加值二氧化碳排放下降幅度大于全社會下降幅度，重點行業二氧化碳排放強度明顯下降。確保工業領域二氧化碳排放在2030年前達峰”，此外重點行業及部分省市的碳達峰實施方案也陸續出臺，這些文件都對工業碳排放和能源效率等提出了新要求。

1.3 市場環境

國際國內綠色低碳政策引導著全社會市場需求的綠色意識逐步提升，例如市場需要企業從環境、社會和公司治理三個維度評估企業經營的可持續性及對社會價值觀念的影響。還有在汽車工業市場競爭中，新能源汽車的碳足跡也成為了關注點。同時，隨著大眾綠色消費意識的不斷增強，生活方式綠色化倒逼生產方式實現低碳轉型，促使終端產品企業開展綠色供應鏈管理，從而實現整個產業鏈的低碳化發展。

2 工業企業碳排放分析

依據《工業企業溫室氣體排放核算和報告通則》，工業企業碳排放包括燃燒排放、間接排放和過程排放。燃燒排放是指生產中燃燒化石燃料產生的二氧化碳，包括固定源（如燒結機、鍋爐等燃燒設備）和移動源（如廠內運輸車輛等）排放；間接排放是因企業使用外購電力、熱力，在發電和產熱過程中產生的二氧化碳排放；過程排放是生產過程中，除燃料燃燒之外的物理或化學變化產生的二氧化碳，如水泥熟料煅燒、煉鐵等工序由外購含碳原料分解或氧化而產生的二氧化碳排放。

國際上的《溫室氣體核算體系》（GHG）將溫室氣體排放分為三個范圍：“范圍一”（直接排放）是企業內部所擁有或控制的碳排放，包括燃燒排放和過程排放；“范圍二”（間接排放）是源自于企業的運行結果，但排放源為其他公司所擁有或控制的碳排放；“范圍三”是企業在“范圍二”之外的間接碳排放，包括企業供應鏈上下游產生的所有碳排放，如上游原材料采掘和生產過程中的碳排放、消費者使用本企業產品和服務產生的碳排放等。

目前，國內標準在核算企業碳排放的過程中，只計算“范圍一”和“范圍二”，并不考慮“范圍三”。但從供應鏈管理的角度看，只有考慮從上游承接的和向下游傳遞的間接碳排放（“范圍三”）才能帶動更多企業開展減碳降碳工作。對“范圍三”碳排放進行核算，不僅能促進企業內部實現低碳轉型，還能有效引導企業選擇綠色供應商和客戶，進而在全供應鏈范圍內進行碳排放的整體規劃。工業企業碳排放類型及其核算范圍關系如圖1所示。

3 工業企業減碳降碳基本邏輯

通過對工業企業碳排放類型和現有核算范圍的分析，結合目前工業綠色低碳轉型趨勢和相關工作實際推動難度，工業企業可從使用低碳清潔能源、降低能耗提高能效、降低物耗和資源綜合利用四個層次，逐步推動自身的減碳降碳工作，其基本邏輯如圖2所示。當然，碳捕集利用與封存技術可更直接的幫助企業降碳，但對于大多數工業企業而言，這些技術的適用性有限。

通過使用低碳清潔能源，可直接降低“范圍一”的碳排放量。另外，降低能耗提高能效是我國工業領域長期開展的工作，可幫助企業降低“范圍二”的碳排放量。我國政策對這兩個層面的工作持續進行引導甚至考核，其減碳降碳效果立竿見影，是推動工業企業減碳降碳的基礎性工作。

為更充分地滿足低碳發展的需求，工業企業還應加強降低物耗和資源綜合利用工作，以降低產品碳足跡，甚至帶動上下游企業減碳。降低“范圍三”的碳排放量，是促使企業減碳降碳的突破性工作。

4 工業企業減碳降碳方法路徑

實現上述四個步驟，相關技術方法和模式會因地域、行業和企業規模的差別而不同，詳見圖3。

4.1 使用低碳清潔能源

使用低碳清潔能源的核心工作在于減少生產制造過程中的化石能源使用。目前國內很多地方政府在推動“煤改氣”“油改氣”，雖然天然氣燃燒也會帶來碳排放，但其碳排放強度要低很多，這屬于使用低碳清潔能源的過渡方式。對于有條件的企業，應提升其電氣化水平，電能消耗會給企業帶來“范圍二”的碳排放，但隨著我國電力結構清潔化，電氣化將使工業企業產生明顯的減碳降碳效果。除此以外，企業應充分利用內部條件，開發屋頂光伏、分散式風電等可再生能源。

4.2 節約能源

節能是一項專業且系統的工作，需要從能源結構、技術、管理等多個方面去分析問題。使用高效節能設備是節能工作中路徑簡單且效果顯著的方法，例如水泥企業使用高能效低氮預熱器、分解爐、燃燒器等，可減少約15%的碳排放。同時，節能低碳工藝技術是關鍵，例如在化學反應工序使用高活性催化劑，增加反應速率，縮短反應周期，從而降低化學反應的能耗。再比如我國鋼鐵行業以長流程為主，通過采用流程更短的短流程工藝可有效減少碳排放。另外，企業還應關注用能過程的控制，如通過加強能源計量、建立信息化系統實現用能的精細化監控和管理，通過優化電能質量、建立智能微電網和加強余熱回收利用等方式提高能效。

4.3 減少物耗

降低物耗貫穿于企業的整個生產及管理過程。在設計環節，通過綠色設計力求產品在全生命周期中最大限度降低資源消耗，從而帶動減碳降碳。有研究表明，將陶瓷產品厚度降至傳統陶瓷磚的1/3，節省超過60%原材料的同時，也可減排20%~30%二氧化碳。在生產制造過程，加強管理，優化工業流程，減少跑冒滴漏，提高數字化水平，加強精細化控制技術，可減少物料消耗和廢物產生。在倉儲環節，通過加強管理或信息化手段減少倉儲量，不僅可以減少倉儲空間，還可減少因管理不到位而造成的物料損耗。

4.4 資源綜合利用

目前，常見的資源綜合利用途徑有：替代工業原料，如煤矸石代替焦炭生產磷肥；回收能源，如造紙企業在制漿過程中回收黑液作為生物質替代燃煤；廢物中高附加值金屬的提取，如印制電路板企業用電解法從蝕刻液中回收銅，同時再生蝕刻液；此外還有廢液的再生利用和廢水的回收利用等。對于不能在企業內部直接利用的廢物，可能會是其它行業、企業的資源，該過程也會對企業起到直接或者間接的減碳效果。

5 結語

工業企業的減碳降碳工作是一項系統性工程，本文梳理出了使用低碳清潔能源、降低能耗、減少物耗和資源綜合利用四個步驟，涉及產品開發設計、原材料的選用、能源結構、用能方式、設備設施、生產工藝、倉儲備料和精益管理等企業生產運行過程的方方面面。因此，工業企業要做好減碳降碳工作，需要在理解其基本邏輯和方法步驟的基礎上，根據本文構建出的方法路徑，結合企業實際，設計出適合于自身的減碳降碳工作方案和規劃。

同時，隨著新一代信息技術的發展，工業企業在實踐以上減碳降碳方法路徑的過程中，可進一步提升能源、資源和碳排放管理水平，深化生產制造過程的數字化應用，助力全面深入降碳。