(来源:中国石油石化)
改哪些?改多少
《通知》为主要行业的能效标杆水平设定了清晰的目标。
文‖郑 丹
“到2028年底,钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃、炼油、乙烯、合成氨、甲醇、煤电行业达到现行能效标杆水平的产能比例平均提高20个百分点,煤电行业力争提高15个百分点,能效基准水平以下产能基本清零,累计形成节能量1亿吨标准煤以上、减排二氧化碳2亿吨以上。”此次五部门联合出台的《关于开展重点行业节能降碳改造攻坚三年行动的通知》(以下简称《通知》)将钢铁等九大工业行业列为重点节能降碳改造攻坚领域,是国家立足“双碳”目标,统筹产业高质量发展与生态环境保护关键部署后提出的前瞻性目标。
而这一目标落到石化化工行业身上,基本可以概括为一句话:炼油、乙烯、合成氨、甲醇等主要行业达到现行能效标杆水平的产能比例,平均要提高20个百分点。
任务清楚,指标明确
“这一目标总体具有挑战性,但也是当前工业领域节能降碳必须完成的任务。”中国节能协会副秘书长张军涛表示。
“公司将聚焦炼油、乙烯、芳烃等核心板块,重点推进四大攻坚方向:压缩机汽改电改造、装置低温热能梯级高效利用、加热炉能效专项提升、常减压装置换热网络优化,全方位补齐能效短板,持续刷新装置能效上限。”镇海炼化生产部(调度部)节能低碳室副主任徐巧玲说。
惠州石化节能低碳资深工程师王天宇表示,公司涉及改造攻坚的主要任务有:进一步提升加热炉能效水平,深入开发全厂低温热资源利用,加快电气化改造、增加绿电消纳,探索绿电直连应用与绿色炼化发展。
中国石油和化学工业联合会认为,《通知》对炼油、乙烯、合成氨、甲醇四大行业节能降碳改造提出了具体的任务和要求,为今后一个时期挖掘石化化工重点领域节能降碳潜力明确了路线图、施工图。
以炼油和乙烯行业为例,《通知》明确指出:推动常减压、催化裂化、重整、焦化、制氢加氢等炼油核心工艺和芳烃、烯烃、乙二醇等装置节能降碳改造,推广高效催化裂化烟气轮机、重劣质渣油低碳深加工等工艺技术,加快高效蒸汽、制冷制热、电机、空压、输配电等系统更新升级,协同优化换热网络、低品位热利用、蒸汽动力系统等,实施原料燃料绿色低碳替代和用能系统电气化改造。
具体到装置,《通知》明确了1000万吨/年以下常减压、150万吨/年以下催化裂化、100万吨/年以下连续重整、150万吨/年以下加氢裂化、80万吨/年以下石脑油裂解制乙烯、敞开式延迟焦化等装置和工艺应加快改造升级。
“我们将开展常减压等装置换热网络优化,利用换热夹点技术优化换热网络,降低装置瓦斯消耗,提升装置内部余热利用率,全面提升装置能效水平。”徐巧玲说。
除明确了具体的领域和涉及的装置,《通知》还明确给出了指标要求:即在三年时间里,四大行业达到能效标杆水平的产能比例要平均提高20个百分点。这个要求意味着什么?
发改委公布的消息显示,目前粗钢等行业的标杆产能不足30%,石化化工行业的情况也可大致参考这一水平。
“若炼油、乙烯、合成氨、甲醇四个行业能效标杆产能占比以25%~30%来算,提高20个百分点,意味着到2028年底,标杆产能占比需要提升至45%~55%以上,近乎翻倍。考虑到这四个行业2025年的总产能规模,这涉及每年数亿吨产能的技术改造。”卓创资讯行研中心能源及双碳行业研究员赵渤文说。
而在中国石油学会碳中和专业委员会秘书长吴昊看来,20个百分点的指标是行业能效提档升级的硬性量化标尺,内涵分为三层,即重塑行业能效结构,推动低效产能升级至标杆水平;建立能效分层管理机制,倒逼企业对标标杆装置推广节能技术;推动企业由单点节能转向全厂系统性降碳。
《通知》下发后,一些石化化工企业也在对照其中的要求,谋划三年改造攻坚和企业“十五五”的节能降碳蓝图。
据王天宇介绍,瞄准“十五五”末能效水平达到或保持标杆值水平目标,惠州石化将采取一系列举措,包括逐步实施低温余热利用项目,预计节能量达50000吨标煤/年,降低二氧化碳排放100000万吨/年;实施压缩机透平驱动改造为电驱动,“十五五”末全场总体电气化率达到10%以上等等。
有挑战性,颇具难度
今年以来,无论是石油业上游中游还是下游企业,都感受到了国际局势不稳定对企业生产经营造成的不确定影响。
“当前的国际局势对企业装置负荷率、出厂、能耗与经济效益的影响很大,我们需要加强原油多品种适应能力,要增加原油调和能力,增强风险预警能力。”王天宇说,“特别是随着‘油转化’‘油转特’项目陆续上马,产业链延伸,‘十五五’末期,企业能效水平达到或保持标杆值水平面临巨大挑战。”
据悉,《通知》涉及的九大行业的碳排放总量占工业领域的比重超过七成。而涉及石化化工领域的炼油、乙烯、合成氨、甲醇四大行业能耗总量和碳排放总量占了行业的半壁江山。要在三年时间内,达到《通知》要求,绝不可能没有难度。
“难度本身就是政策意图。如果目标轻松可达,那是常规政策而非攻坚。”赵渤文表示,“平均提高20个百分点,是一个看似温和、实则极具挑战性的目标。”吴昊也指出,指标落地存在多重难点。
在采访中,本刊记者发现,“具挑战性,有难度”,成了专家们对《通知》要求的普遍看法。
首先,老旧装置深度改造成本高,中小企业资金压力大。
在广东石化公司企业高级专家张元礼看来,三年攻坚要求石化化工企业直接对老旧装置“开刀”,进行深度升级改造。然而,这样做的成本高、投资大,如能效达标、氢气回收、低温热利用等改造一次性投入高,中小企业资金压力突出,甚至面临改造不起、不改造被淘汰的两难境地。
赵渤文指出,炼油和甲醇行业目前处于产能过剩、利润低迷的周期底部。以炼油为例,2025~2026年独立炼厂的吨油利润长期在盈亏线附近徘徊。在这种背景下,即便有《通知》中所说的20%的中央补助,企业拿自有资金进行节能改造的压力仍然巨大。
其次,企业情况千差万别,不同环节无法同时进行改造,且无通用改造方案。
中国石油学会碳中和专业委员会委员秦康表示,炼化装置维持长周期连续运行,能够开展集中改造的停工窗口较为有限,相关技改工作需要分批次有序推进。不同厂区的原料结构、场地条件与工艺流程存在差异,较难形成可以直接复制套用的标准化改造方案。国内炼油、乙烯存量装置基数大、建成服役年限跨度较大,部分老旧装置改造提升空间受到一定制约;各生产环节紧密耦合,局部装置调整易对全厂公用工程系统平衡带来影响,需要依托全流程模拟开展系统论证。同时不少企业内部专业能效诊断力量有待完善,相关工作需要外部技术机构协同支撑,项目实施周期也会相应拉长。
中石化石科院资源优化与工业智能研究中心能源优化组组长董叶伟认为,炼化企业基础分化严重,央企大型装置改造空间小、难度低;地方中小老旧装置设备落后、资金技术储备不足,区域、企业均衡达标难度突出。
综上所述,各企业虽然拿到的是同一张节能降碳考卷,但解题方案却不相同。
“不存在‘一刀切’式的解题方案,因为四大行业的改造逻辑各不相同。”赵渤文指出。
炼油节能核心在换热网络优化和工艺装置升级。但炼油厂是一个高度耦合的热集成系统——改一个单元,全厂的能量平衡都要重新计算,不能“头痛医头”。千万吨级炼厂的换热网络优化改造,仅设计论证就需要6~12个月,施工周期更是需要12~18个月甚至更多。乙烯节能核心在占全厂能耗60%~70%的裂解炉。但对这种连续运行的高温装置,改造只能在计划停工窗口(通常3~5年一次)进行,错过就要等下一轮。
按全国乙烯产能与平均单台规模大致可以算出,全国有约100台大型裂解炉,要在三年内完成一轮改造,工程资源(设计院+施工队伍+设备供应)的瓶颈是现实问题。合成氨节能改造的困难是结构性的,因为中国75%的合成氨产能以煤为原料,煤制氨的碳足迹约4.5吨CO2/吨氨,是天然气制氨(约1.8吨)的2.5倍。这不是靠“提高热效率”能解决的问题,煤气化工艺的物理极限决定了单纯能效提升最多降碳10%~15%,要大幅减碳必须走绿氢替代或CCUS路线,而目前靠这两个路径降碳尚属“不经济”。甲醇与合成氨高度相似:80%以上的产能以煤为原料,碳足迹约3.5吨CO2/吨甲醇,绿色甲醇的成本是传统甲醇的2倍。
上述种种,显然给石化化工企业三年节能降碳向深行增加了困难和压力,也预示着这场改造攻坚战是一场硬仗,企业需要统筹规划、全盘考虑、分步实施、各个击破。
当然,着眼于长远,投资带来回报之时,就是收获之日。吴昊表示,尽管改造压力较大,但技改收益可观。相关全流程节能改造投资虽达数千万元至数亿元,但从投资回收期看普遍不超过3年,能够有效为企业降本增效,持续增强市场竞争力。
中国石油学会碳中和专业委员会副秘书长谢艳丽认为,目前节能技术路径正在从局部优化迈向系统重构,基于能量流、物质流、信息流全局优化,通过工艺耦合、能源集成优化技术,涵盖设备高效升级、单元流程优化、企业系统集成三个层级,辅以数字化能效平台,实现整体优化的质变。
“‘十五五’时期,公司计划通过推进压缩机汽改电专项改造、实现低温热能梯级高效利用、开展加热炉能效精准提升行动等整体项目集群式改造,预计每年可实现节能超10万吨标煤,大幅降低生产能耗与碳排放,全面优化装置能效指标,推动公司整体能效水平向国家1级能效标杆迈进。”徐巧玲说。
应提尽提,而非达标即止
“标杆之上还有标杆,先进之上还要先进。这是一场没有终点的竞赛。”问及《通知》中要求的“应提尽提”,赵渤文如是回答。
《通知》指出,推动企业能效碳效水平应提尽提,行业绿色低碳发展水平明显提升。2028年起,结合实际视情进一步拓展实施范围,增加其他行业压茬推进,各地区可结合工作需要先行有序开展。
“应提尽提”,虽然只有四个字,但实际内涵丰富。
首先,不是“达标即止”。“如果没有‘应提尽提’的要求,企业的最优策略是把能效刚好做到基准水平以上。因为对企业而言,投入最少、能避开处罚就行,即近年来在内卷式竞争中出现的‘逐底竞争’这样的典型案例。”赵渤文说。
其次,做到“应提尽提”,可以防止出现“及格万岁”“改造完了就躺平”的态势。赵渤文表示:“这要求企业持续对标标杆水平,持续优化,防止出现‘及格万岁’式的策略性应对。这对于真正推动全行业能效水平持续提升至关重要。”
以炼油常减压装置为例,据本刊记者综合梳理,2021年,国家发展改革委在发布《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021—2025年)》中就提出:推动200万吨/年及以下炼油装置等淘汰退出;严禁新建1000万吨/年以下常减压装置。
此后,国家发展改革委在2023年发布的《关于促进炼油行业绿色创新高质量发展的指导意见》中提出:各地要依法依规推动不符合国家产业政策的200万吨/年及以下常减压装置“有序淘汰退出”;新建炼厂的常减压装置规模不得低于1000万吨/年。
2024年5月和6月,国务院和国家发展改革委分别在印发的《2024—2025年节能降碳行动方案》《炼油行业节能降碳专项行动计划》中重申,全面淘汰200万吨/年及以下常减压装置,到2025年底全国原油一次加工能力控制在10亿吨以内。
经历了上述时期的努力,此次《通知》中将1000万吨/年以下常减压装置列入“应加快改造升级”的任务清单,本身就彰显了国家对行业和企业节能降碳的要求一直在保持升级。
对此,董叶伟表示:“应提尽提是本次节能降碳攻坚的刚性总要求。对石化行业而言,只有全部产能同步提档,才能完成标杆产能占比提升20个百分点的硬性指标。”
在采访中,石化化工企业对于“应提尽提”这一要求的理解也非常到位。在张元礼看来,“应提尽提”包含了长效动态提升的要求。企业达标后仍需持续对标行业顶尖水平,配套年度核查,拖延改造会受限能耗指标、绿色信贷、碳配额。
在赵渤文看来,政策明确要求“持续更新重点行业能效标杆水平和基准水平”,这意味着今天达标的企业,三年后可能因为标准提升而不达标。企业面临“双重不确定性”——既要追当前的标杆,又不知道三年后的标杆会变成什么样。
分类别,有退出
“能效未达到强制性能耗限额标准限定值和基准水平的项目,应于2028年底前完成改造,力争达到标杆水平;能效优于基准水平的项目,应按要求推动能效水平应提尽提。”
“《通知》中的表述实际区分了两类企业。”赵渤文用了一个比喻来说明:对于基准水平以下的“差生”,应限期整改,2028年底前不达标就淘汰关停;对于基准水平以上、但尚未达到标杆水平的“中等生”,不是达到基准水平就没事了,而是要持续向标杆靠拢。
他进一步分析指出,对照《通知》要求估算,当前石化化工行业“不合格产能”约占10%。而此次颁布的政策的覆盖范围远不止是这10%的“不合格产能”,而是覆盖了全行业70%以上的尚未达到标杆水平的产能。
据了解,作为多次荣获行业“能效领跑者”大型炼化一体化企业,镇海炼化围绕既定节能降碳攻坚目标,结合装置运行现状、行业先进技术,制定了系统化、可落地的专项改造方案,精准推进各项提质升级工作。
“对照《通知》要求,企业将实现所有工艺、设备、系统的能效极致提升,做到节能潜力应挖尽挖、能效空间应提尽提,推动企业能效从‘行业领跑’向‘极致先进’跨越。”徐巧玲介绍说。
为保障节能降碳三年改造攻坚行动出实效,《通知》也给出了一系列实在的保障措施。例如,资金支持方面,对符合条件的节能降碳改造项目按核定总投资20%的比例给予资金补助,优先支持改造后能效达到标杆水平的项目;价格引导调节方面,在市场交易电价基础上每度加价不超过0.1元,加价电费用于冲减系统运行费用;政策衔接激励:支持碳排放强度优于基准值的企业获得合理配额收益。
在专家看来,《通知》给出的奖励实际隐含了对达到能效标杆水平企业的持续激励机制,形成了一个动态激励框架。
“碳排放强度优于基准值的企业可以获得合理的配额收益。也就是说,你把能效提得越高,碳配额越有富余,可以在碳市场上出售获得收益。”赵渤文说。
分类别、有奖惩、有退出。这也是《通知》最明晰的一点。
例如,《通知》指出要严格标准引领约束。充分发挥节能降碳标准牵引倒逼作用,能效未达到强制性能耗限额标准限定值和基准水平的项目,应于2028年底前完成改造,力争达到标杆水平,不能按期完成改造或改造后仍不符合要求的项目应按规定淘汰关停;能效优于基准水平的项目,应按要求推动能效水平应提尽提。结合技术进步、产业发展等实际,持续完善重点行业能耗和碳排放限额、重点用能产品设备能效等标准,及时更新重点行业能效标杆水平和基准水平。
业内认为,政策之所以有“淘汰关停”和“能效基准水平以下产能基本清零”的表述,是因为一定比例的落后产能在经济上不具备改造价值,应该退出。 “提高标杆比例+淘汰落后产能”是一个硬币的两面。
对于企业而言,情况千差万别,将如何面对分类别、有奖惩、有退出?
目前,中国石化的千万吨级炼油产能占比已达到80%。在某国有炼化企业人士看来,长期以来,部分低效、落后产能存在节能改造意愿弱、投入不足、整改滞后等问题,制约了行业整体绿色转型进度。差别电价、产能退出等刚性约束机制,通过市场化、法治化手段倒逼企业正视能效短板,主动落实节能降碳改造责任,彻底杜绝观望拖延心态。这既是规范行业发展秩序、淘汰落后产能的重要举措,也为优质企业、先进产能腾出更大的发展空间,推动整个石化行业迭代升级、良性发展,最终实现全行业能效提质、低碳增效的总体目标。
王天宇则表示,《通知》指出,对于未按期完成改造或不达标产能,将面临差别电价甚至依法依规退出压力。这可以采取相对灵活的方式,如对能效水平达到同等规模较好水平的企业给予一定缓冲时间。建议从能效水平和产能两个维度进行整改,避免“一刀切”,造成社会资源浪费。