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我国日用玻璃行业碳排放现状及碳中和路径研究

北极星大气网  来源:环境视线  作者:孙晓峰 等  2021/6/25 8:47:19  我要投稿  
所属频道: 大气治理  关键词:碳排放 碳中和 日用玻璃行业

北极星大气网讯:01引言

2020年9月22日,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要 》提出:制定2030年前碳排放达峰行动方案,锚定努力争取2060年前实现碳中和。

随着《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》(环综合〔2021〕4号)、《碳排放权交易管理办法(试行)》(生态环境部令 第19号)、《企业温室气体排放报告核查指南(试行)》(环办气候函〔2021〕130号)、《关于加强企业温室气体排放报告管理相关工作通知》(环办气候〔2021〕9号)、《碳排放权登记管理规则(试行)》《碳排放权交易管理规则(试行)》和《碳排放权结算管理规则(试行)》(生态环境部 公告 2021年 第21号)等文件的颁布实施,各行业已陆续、有序地开展碳达峰碳中和途径的研究和实施工作。

开展日用玻璃行业碳排放现状研究,掌握碳排放来源、提出实施碳中和的有效路径,有助于推动日用玻璃行业节能降碳、推进行业绿色低碳发展。

02我国日用玻璃行业碳排放现状

2.1 日用玻璃行业碳排放源类型

在日用玻璃生产过程中,二氧化碳排放源类型主要有化石燃料燃烧排放、过程排放、购入的电力及热力产生的排放等三类,如表1所示。

1.jpg

2.2 日用玻璃行业碳排放量核算

借鉴《中国平板玻璃生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》、《工业其他行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》,进行日用玻璃行业碳排放量核算。

据估算,单位产品二氧化碳排放量的平均水平为0.802~0.975tCO2/t玻璃制品。

各环节碳排放量分布情况如下:化石燃料燃烧排放占比65.23%~66.67%;过程排放占比10.20%~10.24%;购入的电力及热力产生的排放占比23.13%~24.53%。

03日用玻璃行业碳中和路径分析

3.1 优化产业结构,推进低碳发展

3.1.1 优化产业结构

依据《产业结构调整指导目录(2019 年本)》、《日用玻璃行业规范条件》(工信部 2017 年 54 号公告)、《日用玻璃行业“十四五”高质量发展指导意见》(中玻协〔2021〕35号)等文件要求,综合运用行政、技术、市场、经济的手段淘汰落后产能,优化产业结构,推进行业绿色低碳发展。

3.1.2 优化产品结构

优化产品结构,开发绿色玻璃产品。如:轻量化玻璃瓶罐是提高生产率、增加效益、实现碳减排的主要措施之一。玻璃瓶罐轻量化是指在满足使用要求和保证产品质量的条件下,降低玻璃瓶的重容比,单位容量制品能耗可降低30%左右。在技术层面:应从原料组织、配料、熔制、成型、退火等环节进行控制。在管理层面:通过制定绿色产品标准、生产技术规范等,引导和指导企业从事轻量化等绿色产品的研发应用推广。

3.2 优化燃料结构,使用低碳燃料

在满足玻璃液熔化质量要求、安全的情况下,进一步优化日用玻璃行业能源消费结构。玻璃窑炉尽可能采用碳含量低、适度采用氢含量高的燃料。研究电力与化石燃料的最佳组合方案。鼓励企业积极采用光伏发电、风能、氢能等可再生能源技术。

不同燃料燃烧时CO2排放量如表2所示。

2.jpg

3.3 优化原料结构,改进低碳配方

3.3.1 合理调整碱用量

综合考虑熔化温度、成形性能等因素,合理减少纯碱用量,如采用苛性钠(NaOH)代替纯碱(Na2CO3),可减少CO2的排放量。

3.3.2 引入活性原料

引入活性原料能加速硅酸盐的形成和加速玻璃澄清和均化,同时降低熔制温度和减少碳酸盐的用量。如采用含有Li2O的锂云母、锂长石、锂辉石代替玻璃组分中部分Na2O。当玻璃组成中引入0.13%~0.26%的Li2O时,玻璃熔化温度可降低20~30℃,可节约纯碱19.3%,可减少CO2排放量达28%以上。

3.3.3 适当增加碎玻璃

在玻璃熔制过程中,引入的碎玻璃仅需经历物理变化即可熔化成玻璃液,它能降低熔体的表面张力,提高料层的热辐射透过率,而且其润湿性好,易分布到配合料中去。碎玻璃相当于一定的经脱碳处理的原料,利用lt碎玻璃,可以减少玻璃原料中碳酸盐的分解所释放出的约150 kg的CO2。碎玻璃每增加10%,可节约能耗2.5%,当增至60%时,理论上能耗可减少6%,二氧化碳排放量降低5%~20%左右。

3.4 提高能效,加强节能低碳改造

1、合理规划设计厂区布局,集约化利用土地及建筑物,减少因平整土地和建筑物建设中的碳排放;实现厂内物流量最小化,减少非必要的物流导致的碳排放。

2、改善玻璃配合料制备质量。确保配合料的制备质量,有助于改善玻璃的熔制质量,提高产品档次、产品合格率和延长玻璃熔窑寿命。

3、推广节能环保型玻璃熔窑。优化窑炉结构设计,综合采用先进适用的窑炉结构和耐火材料,提高玻璃熔化质量,提高窑炉周期熔化率。优化和配置计算机控制系统等措施,确保玻璃熔制过程中各类参数的稳定性和精确性,实现低空燃比燃烧,强化炉窑全保温,提高热效率。

4、采用全氧燃烧、富氧燃烧等先进燃烧技术,有利于加速熔化过程、提高生产能力,同时提高玻璃熔化质量;有利于减少氮氧化物、粉尘排放量;有利于减少散热损失、节约能源等。

5、提高玻璃熔窑余热利用率,利用高效余热锅炉等回收热量。

6、发展先进适用技术装备,加强新一代信息技术、数字技术、智能制造与日用玻璃制造的深度融合,提高能源利用率。

7、选用能效比高的电机、水泵、空压机、锅炉等技术成熟的设备。

3.5 标准制订引领行业高质量发展

加强重点用能单位的节能监管,严格执行《玻璃保温瓶胆单位产品能源消耗限额》(QB/T 5360-2019)、《玻璃瓶罐单位产品能源消耗限额》(QB/T 5361-2019)、《玻璃器皿单位产品能源消耗限额》(QB/T 5362-2019)等能耗限额标准。综合考虑燃料、窑炉技术水平等因素,适时研究、制修订符合日用玻璃行业生产特点、技术和节能要求的新标准。积极推动能效领跑者制度,推进企业能效对标达标。

相关行业协会应积极出台引导性的行业碳排放标准,如《日用玻璃单位产品碳排放限值》、《日用玻璃行业低碳企业评价技术要求》等,使日用玻璃企业在二氧化碳排放、管理、减排技术提升方面有据可依。

3.6 积极提升企业碳资产管理水平

3.6.1 建立健全企业碳管理体系

在企业层面建立碳管理体系是应对碳交易的重要抓手,制度体系建设由上而下,数据统计报送由下至上,双管齐下共同建立起碳管理体系,能够有效应对碳交易政策和市场环境变化。企业应通过建立能源管理体系、计量管理体系等,利用信息化、数字化和智能化技术加强能耗的控制和监管。

3.6.2 发挥技术减碳潜力和作用

企业应充分运用已有政策,加大对行业低碳技术的研发、示范、推广与应用,加大低碳技术升级和设备升级力度,充分发挥技术降碳的潜力和作用,努力降低产品碳排放强度。

企业应考虑将玻璃行业上下游企业进行紧密衔接,推动建立绿色低碳循环发展产业体系,打造绿色供应链和绿色产业链。通过借助行业协会等平台,敦促相关企业积极运用先进低碳排放技术,带动上下游企业开展绿色制造项目申报和认证工作,达到主动减少碳排放的目的。

3.6.3 积极参与全国碳市场建设

一方面要跟踪掌握国内外碳市场政策走向,及时把握政策方向;另一方面要按照国家和地方主管部门的部署,配合相关部门认真开展温室气体的监测、报告、核查等相关工作。

3.6.4 积极开展碳金融业务创新

企业应积极参与、主动学习国家碳交易市场的操作规范和市场准则。结合企业实际情况,在碳资产项目开发、碳资产优化管理、碳资产融资等领域先行先试,抢占碳市场先机。加强企业之间的交流,进一步提高对碳减排成本、履约成本、碳市场参与和碳资产管理的综合管控能力。,提升碳市场参与层次与碳资产管理能力

3.6.5 加强碳资产管理队伍培训

积极组织企业相关部门参与专业培训,推动企业内部专职的碳资产管理队伍建设,培养碳资产管理专职人员,切实提高从业人员的业务素养和工作能力,为全面参与全国碳市场提供人才保障。

参考文献

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[2] 田梁英,梁新辉,孙诗兵等. 日用玻璃原料与燃料对CO2减排影响的研究[J]. 玻璃与搪瓷,2010,38(6):6-17.

[3] 王承遇,卢琪,陶瑛. 在低碳经济中玻璃瓶罐发展途径[J]. 玻璃与搪瓷,2010,4(38):28-30.

[4] 梁德海. “十二五”日用玻璃行业节能与低碳潜力分析[C]. 北京:2010全国玻璃窑炉技术研讨会,1-9.

[5] 黄锦鹏,齐绍洲,姜大霖. 全国统一碳市场建设背景下企业碳资产管理模式及应对策略[J]. 环境保护,2019,47(16):13-17.

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