行业新闻 » 以绿色低碳新技术推动河南绿色低碳转型
第28届联合国气候变化大会（COP28）于2023年11月30日至12月12日在迪拜举办。会议首次就制定“转型脱离化石燃料”的路线图达成一致，开启了化石燃料时代的终结篇。随着2030年碳达峰时间节点的临近，绿色低碳转型日渐迫切。中央经济工作会议指出，要“深入推进生态文明建设和绿色低碳发展。积极稳妥推进碳达峰碳中和，加快打造绿色低碳供应链。加快建设新型能源体系，加强资源节约集约循环高效利用，提高能源资源安全保障能力”。河南经济发展压力大、碳排放总量大、非化石能源消费占比低、与先进地区发展差距大，客观约束要求河南发展必须兼顾经济发展和绿色低碳，必须走技术驱动绿色低碳转型道路。
一、河南绿色低碳转型面临的迫切形势
(一)能耗结构偏重，煤炭消耗巨大
河南能源消耗和碳排放总量较大：据测算，2020年河南省二氧化碳排放总量约4.88亿吨，约占全国二氧化碳排放总量的4.5%，位居全国前列；非化石能源消费偏低：河南省80%的二氧化碳排放来自煤炭燃烧，煤炭消费比重偏高。2020年，能源消费总量中,煤炭消费占比约67%，高出全国约10个百分点，非化石能源消费占比约11%，较全国平均水平低约5个百分点；河南发电相关碳排放较高：2020年，高碳火力发电2300多亿千瓦时，占全部发电量的八成以上。2019年火力发电比重比全国高17.1个百分点，水电和新能源发电分别比全国低12.2个百分点、4.9个百分点。
(二)技术积累薄弱，产业发展滞后
河南省绿色技术积累薄弱：绿色技术创新集中于全国东部地区，一线城市和新一线城市引领绿色技术创新。从绿色产业层面看，河南位于第三梯队，投资热度持续但产业发展环境、头部企业情况、产业创新能力等方面不占优势；河南省整体产业结构偏重。2015—2020年，河南省规模以上重工业增加值比重下降不到1个百分点,能耗比重上升将近3个百分点；规模以上工业战略性新兴产业、高技术产业增加值占比仍低于六大高耗能产业增加值占比10个百分点以上。高耗能行业增加值占比低、能耗占比高。2020年，河南省规模以上工业煤炭开采和洗选业、化学原料和化学制品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业、电力热力生产和供应业等六大高碳、高耗能行业增加值占比不足四成，能耗占比接近九成。
(三)自然禀赋不利，基础建设不足
河南省能源资源以煤炭为主，油气、水、风、太阳能等资源相对偏少。河南省位于中国中部地区，可再生资源禀赋不足。以非碳/低碳能源发电为例，西北地区拥有丰富的风能和太阳能资源，西南地区拥有储量巨大的地热能和水能资源，沿海地区适宜利用形式多样的海洋能资源。河南绿色低碳转型的基础设施不足。从发电端看，现有电网系统、输电设施、调节系统和运行控制系统亟待升级改造，以配合电力供需格局演变；从能源消费端看，氢能制、储、运、用等基础设施不足，交通、建筑等领域基础体系有待升级完善；从固碳端看，生态系统基础设施缺乏，二氧化碳综合利用的相关体系仍未建立。
二、绿色低碳转型的相关技术
(一)可再生能源发电及电力系统
电力生产行业是河南省二氧化碳排放最高的行业，电力生产消耗工业用煤一半以上。电力生产行业脱碳是未来能源领域脱碳的关键，必须构建以可再生能源为基础的新型电力系统。非碳/低碳能源发电技术主要包括太阳能发电、风力发电、核能发电、生物质发电、地热能发电和海洋能发电，各项技术依据其特质互有优劣。电网体系面临远距离输电挑战，大电网和分布式电网互相支撑的格局是新的发展方向。电力系统灵活性调节技术和运行控制技术等对平稳电力供需至关重要。另外，电力市场化运行是保障电力行业长期发展的重要演化方向。
(二)能源消费相关绿色技术
除了电力生产行业，工业煤炭开采和洗选业、化学原料和化学制品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业和有色金属冶炼和压延加工业高碳、高耗能行业减碳迫在眉睫。工业部门低碳技术主要包括能源转电技术、碳替代技术、能源高效利用技术和回收利用技术等。此外，氢能技术也是能源非碳/低碳的关键技术，但在制、储、运、用等环节仍面临诸多技术困难。交通领域主要涉及动力非碳/低碳转型、交通结构升级、电气化改造等方面。建筑领域低碳运行包括建筑柔性用电系统和零碳热源技术等。
(三)生态固碳及碳捕集利用封存技术
增强碳汇功能和碳捕集利用封存是降低碳排放总量的有效手段，对推动河南绿色低碳转型具有重要意义。生态固碳主要包括自然生态系统固碳和人为管理生态固碳，其中农田生态系统固碳对于河南农业绿色低碳转型尤为重要。碳捕集技术主要包括燃烧后捕集、燃烧前捕集、富氧燃烧、化学链燃烧、生物质能捕集和直接空气捕集。利用和封存技术包括生物利用、化工利用和地质利用与封存。另外，与碳收支密切相关的评估方法和观测技术也是绿色低碳转型的重要支撑力量。
三、河南绿色低碳转型的措施及建议
(一)大力发展分布式发电、生物质能发电和电力储能
风能和太阳能具有分布广泛能量密度低的特点，与河南省人口密度高、土地资源缺乏的特点高度契合，适合分布式开发利用。与此对应，建设的分布式电网可以贴近终端用户，保障城市负荷供电、支撑县域经济发展、服务工业产业园区、支持偏远地区用电。生物质是唯一可储存、可运输的可再生燃料。发展生物质能发电可有效利用省内生物质资源，通过生物质与煤直接混燃促进煤炭发电转型，促进“热—电—气—炭”联产。发展电力储能可有效连接电力生产与消费，适宜分布式部署，可显著提高河南省电网灵活性调节能力。
(二)着力推动工业部门、交通部门、建筑部门减碳降碳
钢铁、有色、化工行业是河南省碳减排的重点，推动这些工业部门能源低碳消费是河南绿色低碳转型的核心。加强能源高效利用需要提升富氧燃烧技术、余热余能利用技术、原料高效提取技术、电气化技术和电力低能耗技术。强化产品生产需要推广钢化联产技术、废钢回用短流程技术、铝资源再生循环技术、电催化技术和共生共产技术等。对于交通部门，要以提升运输效率为重点改善交通结构，推动“公转铁”“公转水”，加快推广氢燃料电池汽车、列车。对于建筑部门，要结合光伏建筑一体化技术，推动建筑机电系统电气化，实现非碳/低碳用热。
(三)重点加强农田生态固碳、发展碳捕集利用技术
作为农业大省和产粮大省，加强农田生态管理，对于促进绿色低碳转型和保障国家粮食安全具有双重意义。农田生态固碳主要体现为土壤碳汇，与全球平均水平相比，当前全国土壤碳密度较低，河南省农田土壤碳密度更低于其他地区。综合来看，土壤固碳潜力非常可观，加强河南农田生态固碳具有显著效益。发展碳捕集利用技术重点要结合行业生产，如结合生物质能发电发展生物质能碳捕集技术、利用二氧化碳气肥技术提高农业生产产量强化作物生长、利用人工淀粉合成技术促进食品制造业发展。
(四)以发展绿色技术推动企业发展，抢占绿色产业新赛道
在全国乃至世界都在积极推动绿色转型的背景下，对于绿色技术、绿色装备、绿色服务的需求不断提升，积极推动企业提供绿色商品和绿色服务可以进一步实现河南经济高质量发展，拓宽绿色产业新赛道。积极研发配套绿色装备，如燃烧器、热电和驱动设备、光伏清扫机器人等。推广绿色改造一体化服务，针对具体企业的绿色转型需求，需要提供一体化解决方案，提供长期的咨询服务。开发基于碳管理的软件和系统，在软件服务领域拓展绿色技术边界，助力企业内部管理和财务管理层面的绿色转型。
【作者：杨旭 单位：河南省社会科学院 本文系河南省社会科学规划专题项目阶段性成果，项目批准号：2023ZT025】