“碳中和”来了，石化行业准备好了吗？

2020年媒体谈论“碳中和”的次数越来越多，不过啊，对于这个“碳中和”的概念，目前为止还是不清楚。广泛来说，“碳达峰”，是指二氧化碳排放总量达到历史最高值，之后慢慢减少，碳达峰后，要求二氧化碳排放量逐渐减少。“碳中和”，是指一定时间内温室气体的排放总量，通过植树造林、节能减排等实现正负抵消，相对“零排放”。

“大地”认为有几点，要深入了解后，才能理解“碳中和”。一是，“碳中和”的目标；二是，如何实现“碳中和”；三是，石化行业的措施；带着上述三个疑问，“大地”尝试说一说“碳中和”。

一、全球情况

根据BP能源的数据，2005--2006年，北美二氧化碳排放量达到峰值，约为67.5--68.32亿吨；1987--1988年，欧洲二氧化碳排放量达到峰值，约为54.58--55.09亿吨。截止2019年，二氧化碳排放量各地区如下：北美地区，59.75亿吨；欧洲地区41.11亿吨；中东地区21.64亿吨；非洲地区13.08亿吨，亚太地区172.69亿吨，全球约为341.69亿吨。其中，中国（不包含港澳台）约为98.25亿吨，美国49.64亿吨，俄罗斯15.32亿吨。预计中国二氧化碳排放峰值将达到106亿吨，如按照2019年的98.25亿吨计算，剩余的二氧化碳排放配额，已经不多了。

二、“十三五”目标

碳排放：2020年，单位国内生产总值二氧化碳较2015年下降18%；大型发电集团单位二氧化碳排放控制在550克二氧化碳/千瓦时以内，累计二氧化碳当量11亿吨以上。营运货车、营运客车、营运船舶单位运输周转量二氧化碳排放比2015年分别下降8%、2.6%、7%，城市客运单位客运量二氧化碳排放比2015年下降12.5%。

能源消费：2020年，能源消费总量控制50亿吨标准煤以内，单位国内生产总值能源消费较2015年下降15%，非石化能源比重达到15%，天然气占能源消费比重达到10%。

发电：力争常规水电装机达到3.4亿千瓦，风电装机达到2亿千瓦，光伏装机达到1亿千瓦，核电装机达到5800万千瓦，在建容量达到3000万千瓦以上。

森林：森林覆盖率达到23.04%，森林蓄积量达到165亿立方米，草原综合植被盖度达到56%。

新能源汽车：纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达到200万辆、累计产销量超过500万辆。

当然，上面只罗列了主要的目标，其它的，还有环保、新兴产业比重以及生态建筑等等方面。可以总结上面的主要思路，煤炭发电排放的二氧化碳较多，从大方向上，要降低煤炭发电的比例；通过电厂节能降耗、转变交通车辆的燃料结构并增加电动车保有量，减少碳排放；在吸收二氧化碳方面，通过增加森林、草原覆盖率，多固碳。

三、“十三五”完成情况

碳排放：2020年，单位国内生产总值二氧化碳较2015年下降18%；大型发电集团单位二氧化碳排放控制在550克二氧化碳/千瓦时以内，累计二氧化碳当量11亿吨以上。营运货车、营运客车、营运船舶单位运输周转量二氧化碳排放比2015年分别下降8%、2.6%、7%，城市客运单位客运量二氧化碳排放比2015年下降12.5%。

能源消费：2020年，能源消费总量控制50亿吨标准煤以内，单位国内生产总值能源消费较2015年下降15%，非石化能源比重达到15%，天然气占能源消费比重达到10%。

发电：力争常规水电装机达到3.4亿千瓦，风电装机达到2亿千瓦，光伏装机达到1亿千瓦，核电装机达到5800万千瓦，在建容量达到3000万千瓦以上。

森林：森林覆盖率达到23.04%，森林蓄积量达到165亿立方米，草原综合植被盖度达到56%。

新能源汽车：纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达到200万辆、累计产销量超过500万辆。

1、碳排放

2005年，中国二氧化碳排放量约为58.96亿吨（BP能源数据为60.98亿吨，不含港澳台地区），2006年约为62亿吨。2015年，全球二氧化碳排放量321亿吨，中国约为101.45亿吨；2016年，中国二氧化碳排放量约为120亿吨（BP能源数据为91.86亿吨，不含港澳台地区）。2020年，我国减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量分别约达17.9亿吨、86.4万吨与79.8万吨。

2005年，全国GDP为183868亿元；2015年，全国GDP为689052亿元；2020年，全国GDP为1015986亿元。

单位国内生产总值二氧化碳排放，2015年为0.147；按照2020年较2015年下降18.8%计算，2020年约为0.119，还原后，二氧化碳放量约为122亿吨。

初步核算，单位国内生产总值二氧化碳排放比2019年下降约1.0%，比2015年下降18.8%，超额【完成“十三五”下降18%的目标】。

2、能源消费总量

2015年，国内能源消费总量约为43亿吨标准煤；2020年国内能源消费总量约为49.8亿吨标准煤，【完成控制50亿吨标准煤以内的目标】。

2015年非化石能源比重约为12%，2020年约为15.8%，【完成达到15%的目标】。

3、发电

1）单位排放

大型发电二氧化碳排放量，2014年，约为645克/千瓦时；2019年约为577克/千瓦时，2020年数据未知，“大地”按照2020年发电量比重来估算，约为555–560克/千瓦时。预计要完成550克/千瓦时的目标，难度较大。

2）装机容量

截至2020年底，常规水电装机3.7亿千瓦，火电12.5亿千瓦，风电2.8亿千瓦，并网太阳能发电装机2.5亿千瓦，核电4989万千瓦，【除核电外，其它达到目标】。

此外，截止2020年年底，全国全口径发电装机容量约为22.0亿千瓦。其中，煤电装机容量占比从2015年的59%，喜爱那个至2020年的49.1%；煤电发电量占比从2015年的67.9%，下降至2020年的60.8%。

4、能源消费

煤炭，2015年煤炭消费约为36.98亿吨，2019年煤炭消费39.66亿吨，按照2020年增长约为0.6%，计算约为39.89亿吨，按照国家统计局的数据，约为40.1亿吨，【完成控制42亿吨以内的目标】。

天然气，2015年表观消费约为1910亿立方米；2020年约为3259亿立方米。2019年占比约为7.92%，按照2020年数据，估算约为8.7–9.0%，【未完成一次能源占比10%的目标】。

5、森林覆盖

至2015年年底,全国森林面积达2.08亿公顷,森林覆盖率达21.66%,草原综合植被覆盖率达54%。2016年，森林覆盖率21.93%。2020年底达到23.04%，森林面积达到2.2亿公顷。【完成森林覆盖率23.04%的目标】。

2020年落实草原禁牧8200万公顷、草畜平衡1.74亿公顷，天然草原综合植被盖度达56.1%，天然草原鲜草总产量突破11亿吨。【完成草原覆盖率56%的目标】。

6、新能源车

1）产量

2015年，国内新能源汽车，产量为34.04万辆，截止2020年，国内新能源汽车，产量为136.6万辆。产量5年间，翻了四倍，仍未完成产量200万辆的目标。

2）保有量

2015年新能源汽车保有量为58.32万辆，截至2020年底，全国新能源汽车保有量达492万辆，占汽车总量的1.75%。其中，纯电动汽车保有量400万辆，占新能源汽车总量的81.32%。

【新能源车未到200万辆的产量，保有量未到500万辆】。

四、“十四五”

1、目标

非化石能源比重十四五达到25%，十五五达到34%，十六五达到42%。最终到2050年，中国非化石能源比重将提升至78%，煤炭消费相比2019年下降90%，二氧化碳排放相比2019年下降76%。到2050年，中国风电将占到能源消费的38.5%，光伏占到21.5%，排在之后的就是天然气占9.8%，水电占到9%。

单位国内生产总值能耗，降低13.5%；二氧化碳排放，降低18%。

“十四五”末，可再生能源装机比例达到50%；2021年开始，风电、光伏进入平价阶段，摆脱对财政补贴，实行市场化、竞争化发展；提高新能源消纳、存储能力。

2、煤炭

2020年，中国国内能源消费49.8亿吨标准煤，其中，煤炭消费占比达到56.8%，原煤产量39亿吨，进口3.04亿吨，合计约42.04亿吨(简单相加）。大致算过，能源系统70--73%的碳排放来自煤炭。如果2060年要达到碳中和，非化石能源消费占比要达到80%，发电量占比要达到90%左右。

3、措施

要减少二氧化碳排放量，上面也初步说过，不外乎两个方面，在源头，尽量控制甚至减少二氧化碳的产生，一是使用低碳的能源；二是在使用过程中，尽量减少碳排放。在终端，尽量将二氧化碳“吸收”，一是在能源生产的过程中吸收；二是将排放的二氧化碳吸收。

按照上面的思路，再简化，能源低碳甚至无碳；二氧化碳回收甚至“固碳”。

4、未来

在2060年前实现碳中和，2040—2045年，能源系统要实现“零”碳排放。按照具体目标来看，2030年，单位国内生产总值二氧化碳排放量要比2005年下降65%以上，非化石能源比例要高于25%，森林蓄积量较2005年增加60亿立方米。新能源（主要是风能、光伏）装机容量要高于12亿千瓦时。

五、行业情况

2015年，工业、建筑、交通三大重点部门二氧化碳排放量分别为64.2亿吨、18.5亿吨、8.2亿吨，占比分别分69%、20%、9%；按照行业来看，电力、钢铁、建筑和化工分别为35.5、20.9、9.0、14.7亿吨，占比分别为38.2%、22.5%、9.7%、15.8%。

2019年我国碳排放量115亿吨，其中发电碳排放量45.69亿吨CO₂，占比40%；工业燃烧碳排放量33.12亿吨CO₂，占比29%。“大地”重点关注三块，一是电力，碳排放量最大的行业；二是化工，“大地”所在的行业；三是交通及其它。

1、电力

1）概况

中国的电力消费，2020年约为7.5万亿千瓦时，2050年将达到11--14万亿千瓦时，在一段时间内，国内的电力消费还是维持增长，相应的碳排放压力较大，可通过增加天然气发电或者非化石能源来缓解二氧化碳排放压力。但是，如增加天然气发电比例，在冬季，天然气消费较高的时候，受供暖保供影响，天然气机组不得不降负荷；如增加光伏比例，在夜晚用电高峰时，光伏发电贡献不大，必须依靠火电等发电。

初步测算，未来确保“碳中和”，火电需要保持8亿千瓦时的装机容量，应对极端条件下的电力缺口。

2）能耗

2015年全国用电量5.55万亿千瓦时，6000千瓦以上的电厂发电设备利用小时为3969小时。其中，火电设备平均利用小时为4329小时。全口径发电设备装机容量为15.0万亿千瓦，其中，火电为9.9万亿千瓦。6000千瓦以上电厂标准煤耗为315克/千瓦时，全国线路损失为6.6%。

2019年全国火电行业平均供电煤耗从321克/千瓦时降低到306.4克/千瓦时下降14.6克/千瓦时,相当于2019年节约标煤7368万吨,仅此就可减少CO2排放近2亿吨。

2020年全国用电量7.51万亿千瓦时，6000千瓦以上的电厂发电设备利用小时为3758小时。其中，火电设备平均利用小时为4216小时。全口径发电设备装机容量为22.0万亿千瓦，其中，火电为12.45万亿千瓦。6000千瓦以上电厂标准煤耗为305.5克/千瓦时，全国线路损失为5.62%。

未来，6000千瓦以上电厂供电煤耗要向达到300克/千瓦时以下，才能进一步降低煤电的二氧化碳排放量。

3）排放

在当前消费水平下，能耗降1%，可相应减少0.5亿吨标准煤消费，减排1亿多吨二氧化碳。

2019年，全国单位火电发电量二氧化碳排放量约为833克/千瓦时，单位发电量二氧化碳排放约为577克/千瓦时，其中，供电煤炭降低对二氧化碳减排贡献率达到37%，非化石能源增长贡献率约为61%，从2006年至2019年，共减排二氧化碳159.4亿吨。

按照各种燃料的二氧化碳排放强度来看，暂时不考虑价格因素，短期内，电厂的燃料结构从煤电转为气电，可以大幅度减少二氧化碳排量，国内要增加天然气发电的原因之一。

徐州华润电厂于2019年7月完成了对32万kW亚临界燃煤机组的改造，额定负荷下的供电煤耗从改造前的318克/千瓦时降低到克/千瓦时,每度电降低标准煤耗36g,按年利用小时4500小时计，相当于每年节约标煤5.2万吨,减少CO2排放约14万吨。2020年12月并网发电的安徽平山电厂二期工程设计供电煤耗251克/千瓦时,厂用电率按5%考虑，发电煤耗仅为238.45克/千瓦时,折算单位发电量的CO2排放量为643.8克/千瓦时。

因此，部分符合环保及其它指标要求的现役设计寿命期满30万千瓦及以上燃煤发电机组，都在申请延寿；部分不符合要求的，落后产能，逐年淘汰，2020年，预计将淘汰733万千瓦。

4）未来

有专家建议，“十四五”燃煤发电机组平均供电煤耗低于300克/千瓦时，碳排放强度力争下降到825克/千瓦时左右。贵州省，要求新建煤电机组平均供电煤耗不高于285克/千瓦时。

规划中，2020年全部燃煤电厂要实现超洁净排放，截至 2020 年底，全国燃煤电厂完成超低排放和节能改造 9.5 亿千瓦，占全国燃煤电厂总装机的 76% 左右，还要继续推进煤电超级净排放。

2、石油化工

1）概况

碳排放与能源消费息息相关。数据显示，工业部门能源消耗占全球总能耗的40%，石化和化工行业碳排放量约占工业总排放的20%。

“十三五”期间，国内炼油产能从7.1亿吨/年，增加至8.8亿吨/年，炼油开工率平均为73%，低于国际83%的水平，接近行业产能过剩的标准（低于开工率70%，即意味着该行业产能过剩）。2019--2020年，成品油出口约为6100--6685万吨/年，主营炼油厂平均综合能为为60千克标准油/吨，乙烯综合能耗约为550千克标准油/吨。预计“十四五”，成品油出口将达到7000万吨左右，产能进一步过剩，炼油生产过程中的二氧化碳排放量也不小，如果减少成品油出口，将能减少炼油行业的二氧化碳排放量。

2）能耗

能耗为例，按照2013年标准，要求炼油企业，不大于63千克标准油/吨原油。2020年我国主营炼厂炼油综合能耗从2015年的65千克标准油/吨降至目前的60千克标准油/吨，乙烯综合能耗从2015年的568千克标准油/吨降至目前的550千克标准油/吨。中石化的青岛石化、镇海炼化、茂名石化、上海石化等已达40～50千克标准油/吨原油，接近世界和亚太先进水平（50～55千克标准油/吨原油），但国内不少炼厂仍处于近60～70千克标准油/吨原油，小炼厂的这一数据甚至高达80～90千克标准油/吨原油。

按照部分地方限额来看，至少要低于70千克标准油/吨原油，国外平均约为60千克标准油/吨原油，中国石化青岛炼化，2019年约为57.5千克标准油/吨原油，已经达到国外先进水平。

3）排放

一个加工量为1200万吨/年的炼油厂，二氧化碳排放量约为272万吨，约为0.227吨二氧化碳/吨原油。其中，燃料燃烧占比约为55%，其次为催化烧焦，约为33%。2010年，我国炼油二氧化碳排放总量约1.53亿吨，占全国总排放量的1.5--2.0%。2020年，全国原油加工量为67440.8万吨，预计二氧化碳排放量约为2.0亿吨。

4）未来

国内炼油行业，产能已经过剩，炼油产能要维持总量不变，抓大放小，督促“高能耗”、“高排放”、“低附加值”的企业关停或者转型。其中，全球可再生塑料行业、新能源行业以及“碳中和”行业将大有可为。此外，ETRI认为，未来35年，全球石油生产面临更加严峻的挑战，全球现有油田产量将从现在的36亿吨下降到2050年的不足12亿吨，年均下降3.2%，相当于全球每年减少两个大庆油田。强调，要维持供需平衡，必须持续投资发现新油田。可以看到，一方面，碳排放、环保要求炼油行业节能降耗、转型；一方面，原油技术可采量不足，也逼迫炼油行业转型。

a、中国石油

作为国内油气开采的巨头，积极发展天然气，推进CCUS技术商业化应用。

b、中国石化

提供清洁能源。新建1000座加氢站或油氢合建站，打造中国第一大氢能公司。同时，发展可降解材料、高端聚烯烃、高端合成橡胶。

c、中国海油

发展气电，风能。利用陆地电网向海上油田生产供电。

六、碳税

碳税已经在部分国家得到实施。加拿大2020年起开征碳税，二氧化碳由30加元/吨起步，每年每吨增10加元，2022年增至50加元/吨；加拿大已提议往后每年每吨再增15加元，2030年增至170加元/吨，各省在此基础上可以根据自己的情况增加碳税。bp和壳牌等巨头对长期碳税预测是85美元/吨左右。碳税的征收和不断加码无疑意味着经营成本上升。

根据研究显示，如要达到碳中和，每年的资金投入需要3.1–3.6万亿。要实现碳中和，化石能源和非化石能源比例要达到1:9.媒体公布的碳税，目前是30元/吨，按照电力排放约40亿吨/年计算，一年的交易额能达到1200亿元。

七、小结

2019年我国碳排放量115亿吨，其中发电碳排放量45.69亿吨CO₂，占比40%；工业燃烧碳排放量33.12亿吨CO₂，占比29%。“十四五”末，单位国内生产总值能耗，要降低13.5%；二氧化碳排放，要降低18%。

一方面，碳排放、环保要求炼油行业节能降耗、转型；一方面，原油技术可采量不足，也逼迫炼油行业转型。

“碳中和”来了，石化行业准备好了吗？

参考文献

1、国务院关于印发“十三五”控制温室气体排放工作方案的通知

2、中国2015年二氧化碳减排成果显著

3、国家能源局：2020年我国减少二氧化碳排放量约17.9亿吨

4、最新数据显示：我国二氧化碳排年放总量达120亿吨

5、国家统计局关于2015年国内生产总值（GDP）最终核实的公告

6、国务院：2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年降40%

7、China’snationalcarbondioxideemissiontradingsystem:Anintroduction

8、https://datatopics.worldbank.org/world-development-indicators/themes/states-and-markets.html

9、https://china.lbl.gov/china-energy-outlook-2020

10、2020年我国单位GDP二氧化碳排放下降超额完成“十三五”目标

11、2050年中国非化石能源比重有望达到78%

12、中国发布丨发改委：预计年底非化石能源消费比重达15.8%

13、《中国电力行业年度发展报告2020》

14、中电联：2020年全国新增发电装机容量19087万千瓦

15、2020-2021年度全国电力供需形势分析预测报告

16、中电联发布《中国电力行业年度发展报告2016》

17、2015年我国天然气消费增速创10年最低

18、2015年中国林业发展报告

19、中国森林覆盖率达到23.04%森林面积2.2亿公顷

20、2020年中国国土绿化状况公报

21、2020年新能源汽车产销量创历史新高

22、2020年全国机动车保有量达3.72亿辆

23、加快实现碳排放达峰推动经济高质量发展

24、“十四五”推动碳达峰碳中和要迈七道坎

25、生态环境部：“十四五”是中国实现碳达峰、碳中和的关键时期

26、十四五规划中的“碳中和”

27、在落实碳达峰、碳中和目标中彰显电网企业战略支撑作用

28、实现2030碳达峰2060年碳中和目标，让新能源唱主角

29、碳达峰碳中和推动绿色发展，相关战略规划正在加紧编制

30、碳达峰碳中和目标逐渐落地，从部委到行业密集出台路线图

31、中国石化副总经理凌逸群：达成“碳达峰碳中和”目标必须大力发展清洁能源

32、我国炼化行业“十三五”回顾及“十四五”展望

33、http://dbba.sacinfo.org.cn/attachment/downloadStdFile?pk=60800b7a3420aa296ef205f5247eeb6f

34、淘汰炼油产能900万吨！最新石化行业能效“领跑者”榜单发布（附标杆企业名单）

35、炼油单位产品能源消耗限额

36、GB30251-2013炼油单位产品能源消耗限额

37、石油炼制工业污染物排放标准

38、bp-stats-review-2020-full-report

39、全球能源未来发展的五个趋势

40、各类能源融合发展推动实现碳中和

41、碳中和时代石油向左向右？

42、炼油厂二氧化碳排放估算与分析，蒋庆哲等

43、GlobalMitigationofNon-CO2GreenhouseGases:MagnesiumProduction

44、GlobalEnergyReview2020

45、石化和化工行业“十四五”规划指南解读

46、我国炼油业务二氧化碳排放估算与分析，陈宏坤等

47、中国重点部门和行业碳排放总量控制目标及政策研究，柴麒敏等

48、中国燃煤电厂二氧化碳排放量计算方法研究，卫冬丽

49、中电联发布《中国电力行业年度发展报告2020》

50、中电联发布《中国电力行业年度发展报告2016》

51、34.76亿吨！煤电2016年二氧化碳排放量占全国总量的34.24%！风、光、核发电减排二氧化碳4.36亿吨！

52、中国“十四五”电力发展规划研究

53、《纳入2019-2020年全国碳排放权交易配额管理的重点排放单位名单》

54、政府工作报告：“十四五”二氧化碳排放降低18%今年设立碳减排支持工具

55、CO2emissionsfromnewpassengercarsinEurope:Carmanufacturers’performancein2019

56、Howcleanareelectriccars?

57、Well-to-WheelsEnergyUseandGreenhouseGasEmissionsAnalysisofPlug-inHybridElectricVehicle

58、EmissionsAssociatedwithElectricVehicleCharging:ImpactofElectricityGenerationMix,ChargingInfrastructureAvailability,andVehicleType

59、各类能源融合发展推动实现碳中和

60、智库论坛 | “十四五”时期可再生能源发展的关键是体制改革与机制重构

61、《中国汽车低碳行动计划研究报告2020》

62、《2018中国汽车低碳行动计划研究报告》

63、中国电力行业碳达峰、碳中和的发展路径研究

64、关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划 （2014-2020年）》的通知

65、探寻碳达峰、碳中和的中国路径，朱法华，王玉山

66、国家能源局发布2015年全社会用电量

67、国家能源局发布2020年全国电力工业统计数据

68、“十四五”时期电力工业高质量发展的方向与路径

69、能源新技术新兴产业发展动态与2035战略对策，张博，孙旭东，刘颖，彭苏萍

70、省政府办公厅印发贵州省煤电机组改造升级高质量发展行动方案

71、专家：应根据碳预算重新审核已批煤电项目

72、2020年上游投资保持高位 炼油产能继续提升

73、2018年宁夏部分燃煤发电企业生产经营现状

74、中国实践表明：煤炭能成为清洁能源

75、煤炭高质量发展势在必行

76、关于设计寿命期满燃煤发电机组延续运行有关事项的通知

77、全国累计退出煤矿约5500处

78、国家能源局关于下达2020年煤电行业淘汰落后产能目标任务的通知

79、清洁低碳，能源结构这样转型

80、步履铿锵 迈向能源高质量发展新阶段——“十三五”时期能源发展综述

81、石油工业书写辉煌新篇章──改革开放40年石油发展观察

82、推进节能提效 降低用能成本

83、全国工业能效指南（2014版）

84、China Net Zero: The clean tech revolution

85、中国石化力争2050年实现碳中和

86、中国海油启动碳中和规划