從節能到減碳 碳中和路徑的“來路”與“前路”

2022年05月17日 10:37 來源： 中國發展網

為應對氣候變化這一全人類共同面臨的嚴峻挑戰，我國向世界做出承諾，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值、于2060年實現碳中和。在通往碳中和的路徑上，我們無疑要為“前路”而布局——發展風電、光伏發電、光熱發電、地源熱泵、生物質發電等可再生清潔能源，以及實現碳基能源的循環利用，乃至生態固碳，讓我國的能源體系從高碳、高煤向低碳、非碳轉變。

　　與此同時，我們對“來路”的優化同樣不可忽視——根據國家發改委印發的《污染治理和節能減碳中央預算內投資專項管理辦法》，對電力、鋼鐵等重點行業以及對城鎮建筑、交通、供熱等基礎設施進行減碳節能改造也是國家重點支持的方向。甚至可以說，傳統行業與設施的節能是實現碳減排最經濟、最直接的路徑。

　　雙碳背景下，我們對新能源發電投注了非常多的目光，然而傳統的耗能產業，卻容易被忽視。如何使這些企業既不需要停工減產，又能實現節能減排，是值得思考的議題。5月6日，在北京瑞鼎智業投資咨詢有限公司主辦的線上節能減排研討會上，國際、國內相關專家與深圳納能科技有限公司團隊進行了交流，探討了深圳納能科技有限公司的相關技術在儲能、建筑、冷鏈、運輸、軌道交通、化工等領域的應用。

　　節能增效，易忽視的減碳路徑

　　通過節能實現減碳可以分為直接節能和間接節能兩種方式。直接節能即提高能源使用效率，如降低煤電的度電煤耗、提高電器等用能設備的能源效率等；間接節能即通過減少終端產品的需求、減少不必要的建設和出行等方式間接降低對能源的需求。前者側重技術創新驅動，后者依托生態文明建設。

　　技術創新的實現需要我國科研人員與企業攻堅克難——據某石油管道科技研究中心評估，以350蒸汽管道的保溫應用為例，相比傳統保溫材料，采用優質氣凝膠材料技術可以節約能耗30%以上，每公里管道每年可減少二氧化碳排放125噸。生活中，類似的場景比比皆是，從建筑內空調的使用，到食物運輸儲存的冷庫冷鏈，我們耗費了大量能源來進行溫度控制與熱量管理，若能對種種環節進行節能增效，從小處入手，從源頭能耗管控入手，無疑將帶來十分可觀的減碳成效。

　　軌道交通領域改造，兼顧舒適與節能

　　交通運輸排放約占我國碳排放總量的10%，而軌道交通也是其中重要一環，在北京、上海等6個城市，軌道交通客運量占公共交通的比例超過50%。為了乘客的舒適性，車輛的空調系統占據車輛運行能源消耗的較大比例，為了給乘客提供更優質的舒適體驗，軌道交通車輛的側壁較薄，這對軌道交通的保溫節能無疑是個挑戰。

　　對此，需要尋找優質的絕熱材料和施工工藝，不僅要具有質量輕、導熱系數低、防火、防水等特點，還要可以在狹窄空間內提供卓越的保溫性能。軌道交通企業的技術人員在對某地地鐵車輛改造過程中，原設計的車輛傳熱系數為2.6W/㎡·K，為降低這一重要的空調系統影響因素，改造企業對車體及原有的保溫材料進行系統研究，尋找整車保溫的薄弱環節——冷橋、熱橋位置，重點加強保溫性能，最終使得車輛傳熱系數下降18%至2.13 W/㎡·K，在狹窄的空間內保障乘客舒適性的同時，大幅降低整車營運能耗。

　　熱力管道領域改造，節能減碳始于“足下”

　　在我國北方地區，冬季氣候寒冷，地下的熱力管道對于為居民供應熱水和室內供熱而言不可或缺。但由于管道采用傳統的保溫技術，管道系統部分區域因地理位置復雜，熱氣彌漫，濕度較高，維護困難，導致管道保溫層吸水受潮，保溫性能下降，熱損增大，需要額外消耗能源進行加熱，造成大量能源損失。如何對這一條條與老百姓生活息息相關的管道進行保溫改造，成為了又一亟待完成的任務。

　　對此，相關技術人員前往地下管溝，對原有巖棉保溫層的局限性進行針對性改造，新方案采用了優質的氣凝膠技術，不僅將保溫層厚度減少為原方案的1/8，增加了維修和保養的施工空間，而且將管溝內的環境溫度從65降低至34，將每年熱損降低了70%以上。據統計，這一卓有成效的節能方案，僅2.6km長的管道，便可每年節約標準煤消耗4318噸，每年減少二氧化碳排放10655噸。

　　工業設備領域，傳統耗能大戶的革新

　　在電力、煤炭、化工、冶金等傳統高耗能產業，為快速灰化煤、焦炭、石油，常用到一種稱為高溫電阻爐的設備。由于高溫作業要求，此設備的能耗不容小覷。不同于管道、車輛，設備表面凹凸不平，傳統的保溫層未必能全面覆蓋，如何避免冷熱橋的產生，對傳統耗能大戶的設備進行節能改造，是我國企業克服的又一難關。

　　深圳納能技術有限公司根據長期研究和實踐的絕熱節能綜合應用技術，關注設施熱損失分布區域，無縫隙覆蓋異型結構散熱點，避免冷熱橋的產生，全方位地降低設備能耗。在完成節能改造后，據設備使用方測算，設備正面平均溫度降低55，側面平均溫度降低25，按照年運行250天計算，改造后的每臺設備年節省14.23噸標準煤，年節電量11.58萬kWh，年減少二氧化碳排放69.93噸。

(改造前后的設備溫度對比)

　　最后，與會專家一致認為，為實現雙碳的共同目標，我們不僅要展望能源體系優化的“前路”，也不能忽視傳統耗能產業走過的“來路”。這條路或許是一列高鐵、一輛冷鏈物流車、一條熱力管道、一臺設備，一個冷庫，一座建筑，只有留心每一處生產與生活的耗能細節，因地制宜地減碳、節能、增效，我們才能高質量地穩步邁向共同的雙碳目標。