德国工业脱碳路径简析及其对中国的借鉴意义---中德能源.pdf-solarbe文库

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1 德国工业脱碳路径简析及其对中国的借鉴意义中德能源转型研究项目 2 版本信息德国工业脱碳路径简要分析及其在中国的应用报告介绍了钢铁、化工、水泥、制浆造纸和铝行业的未来技术选择以及跨部门技术，着重介绍了工业脱碳的不同政策工具。该报告在中德能源转型研究项目框架内发布，项目受德国联邦经济和气候保护部BMWK委托，在中国国家能源局（NEA）的支持下，致力于在中德两国在低碳能源政策的。中德能源能的部分，项目德国能源转型的经及的和，中国能源的政策和能源政策研究的 ¡¢政策的£⁄¥ƒ。德国国§ currency1 GIZ、德国 Agora 能源转型“«和德国能源‹（dena）受 BMWK 委托，中› fi同 fl该项目。家德国联邦业，德国国§ currency1 德国政– †‡持·发国§ 目¶¡¢ 应支持。发布方中德能源能受德国联邦经济和气候保护部（BMWK）的委托 ‚„”»‰ ¿ 14´ ˆ˜¯ ˘˙¨ 1-15，˚¸100600 德国国§ currency1 （GIZ） Torsten Fritsche Köthener Str.2 Berlin 10963 项目管理 Christoph Both 德国国§ currency1 （GIZ）作者 Martin Albicker，Leon Flöer，Percy Schulze-Buschoff， Lisa Stripchen，德国能源‹（dena）设计 edelman.ergo （受德国联邦经济气候保护部委托）图片德国联邦经济和气候保护部/ ˝ © ‚，2023˛1ˇ 报告受保护。研究报告发布，德国国§ currency1 和中及的和 Æ行了 ª研究，不其中及内及 “的ŁØŒ和º Œ æ的保。中及的¯部发行›ı 其内，德国国§ currency1 不其内 łø 。 œ中的ß 不表委托›的意见。于图例是否最新、ŁØ或 º ，以及由其使用造成的直接或间接损害，德国国§ currency1 概不łø 。 3 目录 1. 执行摘要 . 4 2. 综述 5 2.1. 气候目标 . 5 2.2. 工业能耗和排放 6 2.3. 部门目标以及关键措施 . 6 2.4. 相关能源立法 . 7 2.5. 中国工业的能源消费现状和趋势 . 7 3. 德国工业的能源转型 9 3.1. 工业能源转型的关键要素 . 9 3.2. 能源效率 9 3.3. 可再生能源发电量 10 3.4. 氢 10 3.5. 挑战 11 3.6. 附记碳捕集与利用/封存 . 11 3.7. 附记欧洲天然气和能源危机的影响 . 12 4. 工业中最重要的能源转型技术概述 . 14 4.1. 水泥行业 . 14 4.2. 钢铁行业 . 14 4.3. 化工 15 4.4. 制浆造纸行业 . 15 4.5. 玻璃行业 . 15 4.6. 有色金属行业 . 16 4.7. 高效的跨部门 16 5. 政策建议与结论 25 参考文献 29 4 1. 国设的气候目标要的发工业排放国设立 ¡ 项 2030 ¢ £⁄¥ƒ¢¡工业排放量的法§currency1 国要 “« 2045 ¢ ‹现›fifl气 –GHS†中和目标 2. ‡‹现· 气候目标国工业“«¶‚ „”» 的‰ ¿ 国工业的要能源电´ ˆ˜¯的˘˙ ¯的–‹¨ ˚¸氢生˝†能源水泥行业以及部ƒ˛要高fi–ˇ500† 的工可能‹现˜ ¯电气化 ˛要用fifl气中和的钢铁行业和化工行业 “« 用氢能和可碳源化的 ‹˛要Æ ª的 3. 中国钢铁化工和水泥行业的转型能 ŁØ£⁄¸Œ及能源相关排放的ª 钢铁行业要‹现º 钢生的fifl气中和 “« 作‡ æ的 ªı钢设计 łø以氢作‡ æ œ可£⁄ ß ¸Œ相关排放 ˚¸ª的工设计可以‹现电中用可再生能源电´ · 措施的加将‹现º次炼钢工的脱碳水泥行业 “« 用氧化碳捕集 ‹现工排放的中和化工行业用碳作‡ 材目要天然气油以及中国用的 ‡ ‹现fifl气的›零排放 “« 用有可性的碳源–生˝¨ 源自˜¯空气捕集–DAC† 的氧化碳和富碳废弃˝† 碳˛ 要用ª 的碳源 “« 用解/气化甲醇-烯烃/芳香æ 和费托合成等其他 4. 要‹现工业脱碳工用的电气化¡项至关重要的跨部门每¡行业部门都“«‹现工用的脱碳能效最佳的选择用泵和电极式锅进行100500 的 · 促成 ˜¯的电气化如果结合˛ 侧管理–DSM†措施有能对电网电´ 量¶响应 £⁄成本和排放的优势的部署“«与可再生能源及电网的发相辅相成 ”“«协调各个方Ø的利益相关者 5. 要‹现转型 “«综合利用监管和市场化措施其中氧化碳价格可能¡种能够发挥关键作用的工要‹现工业脱碳 “« 最重要的部门引进ª ¸Œ˛要巨的投资成本某情况下 ˛要巨的运营成本氧化碳价格推广可方Ø 发挥着关键作用 ‡它可将传统挤市场国工业即将迎¿¡个再投资周期而与同所有活动又“«符合国的气候目标 “«˚¸ 的工色生方法与传统 ¡ 高下的能´ 而促成对色生方法的投资其可以˚¸ 色市场和碳价合同 –CCfDs†‹现目的市场化工以应废利用及高能效的用等推行措施以£⁄工业部门的能源˛ 其ı 推行措施的同的用监管要至某如高能效 ˘者对色 ˘ 者材的用推行制 1. 执行摘要 5 2.1. 气候目标国气候 ¡¢的£ œ和⁄¥ƒ§合国气候化currency1 “«‹–UNFCC† United Nations, 1992 ƒ›都 fi‹–1997† United Nations, 1998和 ƒfl 协 ‹–2015† UNFCC, 2015 –¥ ƒ› 都 fi‹¢ 欧†–EU†‡· 1990 的⁄ ¶2020 fifl气 –GHG†£排20 的 ƒfl 协 ‹中署国同‚„ “要的措施将Ł”» 气fi 工业化期 ‰ ¿ 制 2´¿以ˆ ˜¯´将fi¿ ‰ ¿˘制 1.5´¿以ˆ 1 脱碳的定义彻底消除碳基能源的使用dena, 2021 2 气候中和的定义“人类活动气候系统没有净影响的状态的概念。要 †这种状态，需要利用排放（二氧化碳）移除来平衡残余 2019 欧† 色ª¡设 ‚„£排的气候目标 2030 将›排放量 1990 ⁄ £⁄55 ¶ 2050 ‹现ŁØ的碳中和 2 European Comision, 2019 2019 国¡˙˚¸ ƒ§¨气候法‹ –Bundes-Klimaschutzgesetz† 设 ¡– 有法§«˚´的气候目标项法§的¸ ˝ ‹ 现国˛气候目标 ƒ气候法‹及其他能源¡¢⁄ ¥ ˇ 应 Ł 效率和气候 ¿ 它 ˚¸ 进能源效率高可再生排放以及⁄虑人类活动的或局地生地球理应，例如人类活动‡影响地表反照率或局地气候（政–间气候变化专门委员会， 2018）。 2. 综述国能源转型的目标 ¡ 的 ˙ˆ 个能源统化和转气候中和的能源 “«˚¸ 本性的转能‹现工业部门– 国20以的氧化碳排放量†的· 目标期ˆ 有˚¸ 高能源效率能‡工业部门的脱碳 1 ¶巨 Æ 期¿ª ˚¸ 的工以及用可再生能源将对氧化碳 £排生巨影响图1 工业部门的历史排放以及2030年之前的部门目标 UBA, 202b 284 208 188 181 118 0 50 100 150 200 250 300 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 德国工业部门二氧化碳排放的发展情况历史排放（1990-2000）历史排放（2000-2021）部门目标气候保护法（2021-2030） 6 能源用率以及推动部门合 ŁØ 电和 ˜最 ŒŁØ所有化 º 的2021 ƒ§¨气候法‹ 与欧† 目标¯ 的£排目标法§要 ¶2030 将排放量 1990 ⁄ £⁄65 ¶2045 ‹现气候中和它对ı ˚ 工业和æ业部门以及利用利用化和业–LULUCF†部门设 2020和2030 的¡ıfifl气 £排目标即有 «˚´的可排放水» 国对能源部门以的所有部门都设 ł目标 ‹现目标将 ø„ 相应的措施 ¡ı排放£的源自 œß有˘ 制¿源的˜¯fifl气排放– 如与 ˘ ˆ 相关的排放˘者 ß有˘ 制的工设的生排放† ı排放£的 œ购买及消费的电´ 发电¸Œ中生的˙¯fifl气排放排放发生发电设施ˆ World Resource Institute, 2004 3 2.2. 工业能耗和排放 2018 工业部门的能耗‡722太瓦国最Œ 能源˛ 的38左右 ‡效率的高和ª的工预计2030 工业部门的能源˛ 会下降¶638太瓦左右 ¶2045 会低 580太瓦 dena, 2021 随着¥ƒ¢¡的炼钢用工以及其他部门 Ł Ø ¶2030 消费量将缩£¡半左右 dena, 2021 2018 工业部门的排放量 ¸1.89亿吨氧化碳当量 Statistisches Bundesamt, 202a 现各子部门工业部门排放中的比及其绝对排放量以及 2045 ¢ 的£排钢铁行业排放中的比最 «‡30 紧随其的化工–19† 水泥熟生 –17† 造纸–3†以及玻璃和陶瓷 –3† 剩余的工业排放‡0.49亿吨氧化碳当量 –25† ·里统计的fifl气包括氧化碳甲烷 ¡氧化氮氢氟烃 Ł氟化碳和六氟化硫 Statistisches Bundesamt, 202a 2.3. 部门目标以及关键措施 3 温室气体算体系（GHG 算体系）是套民间的业碳算和报告¶准的跨国¶准，Ł越来越多地被˙立部门采用。温室气体算体系的¶准主要国§气候政策制度的¶准挂钩，填补政–尚未解的监管缺口。它被认是温室气体平衡好准的最的¶准。按照2021 ƒ§¨气候法‹的国将 2045 ¢ ‹现fifl气 ›中和 4 ¸去里国¡˜维着稳的排放水» 其目标¶ 2030 £⁄¥ƒ¢¡的工业排放发迹符合欧洲色ª¡的£排计划 European Comision, 2019 2021 国的˜¯工业排放量‡1.81亿吨氧化碳当量但其中计算电网电´等 ı排放 UBA, 202a ı排放国的fifl气排放量中的比‡20 ‡ 能够‹现工业部门雄心勃勃的 fifl气 £排 ˙表 ˜‡“要的工业投资划 Ł性 ¡˙“« 对工业部门的脱碳制明˝”可靠的期currency1 条件据国§¨ 境部–Umweltbundesamt UBA†信息工业造成的fifl气排放可øƒ‡¥ı 1 能致的˜¯能源相关fifl气排放如工用蒸汽˘者电´– 工业电 ˆ†Æ 2 游发电˘者所用量造成的˙¯能源相关fifl 气排放电´˜非¿自 “司自有–工业†电 Æ 3 含碳能源和其他材的非能源用造成的˜¯工相关fifl气排放 ˘者氧化碳以的工相关fifl气释放同工业造成fifl气排放的同 ˚ ˛要„ 同的方式和缓解措施 ⁄本方式如下工业部门可以˚¸ 用更高能效的用可再生能源电´ 用诸如工业发生等目的 £⁄与能源˜¯ 相关的fifl气排放可以˚¸将更ß电网馈入电´转 ‡可再生能源发电即逐步ŁØ 发电和其他化发电 £⁄˙¯的能源相关fifl气排放高能源转的效率进工业应用的用可能有助 £⁄˙¯fifl气排放最可以˚¸ 本性的工转即致排放的材 ˘ 如炼钢工中以氢作‡ æ ˘者逐步ŁØ氟化气 £⁄工相关的˜¯排放碳捕集与利用˘封存–CCU/S† £⁄工相 4 净温室气体中和的定义人类活动的温室气体排放和温室气体除间的平衡（KSG 2）。 § ，它和“气候中和是同义。 7 关氧化碳排放的¡种替方式–参见附记碳捕集与利用/封存† 期ˆ 高工业生 ¸Œ的能效£⁄工业部门排放量的最简单措施– 国§¨ 境部 2022† 要‹现中期气候目标 “« 工转用可再生能源以促成低碳生 «颁行¡ 列法§法监管及工业部门的‚„脱碳转型能‹现· 目标 2.4. 相关能源立法国˛层Ø 国§¨¡˙和各部委正 ˚¸各项法 §和工 ‹脱碳但作‡欧†成员国国的国˛气候战略很 Œ¿ 受˘ 欧†气候¡¢currency1 能源效率£令推动能源效率成‡欧†能源¡¢的¡ 般性 œ 设 ‹现欧†2020及2030 能源效率目标的 œ和currency1 其心要素据2007 ı立的2030 预测型设 ¶2030 能源效率高至⁄32.5的目标欧†2030 的能源消费量得 ¸10.23亿吨油当量国˛层Ø º 的ƒ气候法‹ ˝ ‹现国˛气候目标–见文† 2.5. 中国工业的能源消费现状和趋势 ¶目 ‡ 中国世界最的消费国以及fifl 气排放量最的国˛ 2019 中国的氧化碳排放量预计 Ł” 量的30.6 Geselschaft für Internationale Zusamenarbeit, 2021 2020 中国 ´争 2030 ‹现碳达峰 2060 ‹现碳中和的目标而要‹现目标 “«进行» 的本性的能源统 ‰ 摆脱化造¡个 ⁄ 可再生能源的统 2021 中国的¡次能源消费量43,418太瓦目中国¡次能源消费量中比最高达54 以 «15的¡次能源消费源自可再生能源其中比最的水电 Ritchie, et al., 2020 各部门的排放量可以发现电´部门中国单¡的最 fifl气排放部门 2019 排放量 42 工业制造业和ı 部门加 ¿ 排放量的33 其中钢铁欧盟碳排放交易体系电´和某工业部门成‡欧†碳排放 –EU ETS†的¡部ƒ 自2005 推行以¿ 欧† 的心气候工欧†碳排放记能源部门欧洲国ˆ 空和工业部门 10,00˛工的排放量 ¶欧洲fifl气排放量的36 欧†碳排放 „用⁄ ˘ 与的运行机制 ˘ ˝ 受˘ 碳排放的工可 ¸的 ¿ 氧化碳排放可可以市场 ˜ 据欧†气候目标逐 £⁄ 可的发放量 2021 7 的 Fit for 5 ¡ 子计划中欧†委员会进¡步紧排放 ˘ 的 ¿下调率目的每 2.2的下调比加 ¶4.2 要施加¡次量 ˝ 的¡次性下调–很可能发生 2024 † 欧†碳排放 ¢ 国和 ˚部门应用氧化碳价格制 ¿ 2019 颁布的ƒ 排放法‹要自2021 预 currency1的currency1 ˆ稳步高氧化碳价格自 2026 转‡市场价机制欧†碳排放 –EU-ETS†中氧化碳排放的价格趋势–2005-2022 † ˜ 将氧化碳价格与国的£排目标 0 10 20 30 40 50 60 70 80 / 欧盟碳排放交易体系（EU-ETS）中二氧化碳排放权的价格趋势2005-2022年 8 和水泥生的排放量最 –参见图2† 2020 中国钢铁行业的钢量 ¸11亿吨氧化碳排放量达15 亿吨成‡ ¡ 氧化碳工业排放源自2010 钢量高 67 至2020 中国80的钢材生以铁 ‡ 材高 Ł”»水»60 2021 中国钢铁工业协会发布 fi 钢铁行业¯´ 期˙–2021-2025 † ‹现碳达峰 Natural Resources Defense Council, 202; IEA, 2021a ¿ 中国水泥行业高„的水泥量 2000 的 «6亿吨 ¶ 2020 的 «24亿吨 2020 水泥生的氧化碳排放量达¶13亿吨 ¶中国工业排放量的¥ƒ¢¡左右中国化工行业的世界 ¡ 2020 的˜¯ 氧化碳排放量‡5.3亿吨 2020 化工钢铁和水泥行业以的行业加 ¿ 生 7.4亿吨的排放量 IEA, 2021a Æ然推动中国发的关键 ‡ ˝ 2030 ¢ 碳排放量的‚„下降中国“«„ 进的行动 ‹现其能源统的脱碳 ŁØ £排的要动´ 电´工业部门能源转型的ˇ 将成‡工业部门的要能量重工业中国的比很高而重工业又以‹现电气化 · 中国 ¿ 的挑战图2中国工业的二氧化碳排放和最终能源消费IEA, 2021a。 0 1 2 3 4 5 202020252030203520402045205020552060 十亿吨二氧化碳排放化学品钢水泥铝纸其他 0 10 20 30 40 50 60 70 80 202020252030203520402045205020552060 艾焦耳最终能源消费煤炭油天然气电热生物能其他可再生能源氢 9 3.1. 工业能源转型的关键要素 2021 工业部门‹现 fifl气 £排目标但其能源˛ –2018 ‡722太瓦 †¡˜¡高下自 2000 有略¢下降国工业£利‹现能源转型的关键要素高能源效率 ‹⁄ 可再生能源的ª dena, 2021 国能源署⁄¥ƒ§–DPS†中与各currency1 机“和利益相关方«‹ 国能源署造 ¡个如›‹现其 2030 及2045 ¡fi气候目标的型国进行 ß项气候中和ƒ§ ‡简单见 fl 引用国能源署⁄¥ƒ§的据工业部门的 ¿能源˛ 将要˚¸⁄ 可再生能源的氢能和电能¿– 要– ¿的能源˛ “« † 可再生能源加‡国· ¶关 – 如对氢† 工业转型成本高 ‡应用· 色解方‚˛要巨的投资成本高的成本以及˝ 国·„争´ 要的挑战 dena, 2021 3.2. 能源效率 ˆ工方Ø 材方Ø 都˛要高能源效率据国能源署⁄¥ƒ§ 工相关的能效进”´巨如果国 »现·种”´ ‰ 2045 国的能源˛ 将至⁄达¶100太瓦 –„ 相关措施 2045 预计能源˛ 578太瓦 † 所有工业部门都可以˚¸能效£⁄排放量但跨部门 – 如泵发动机等†能效 ‰的效果 ‡ ¿ 4 着重´ ‹现同部门转型的ª ß 情况下与ˆ用传统 ˜ 生相比 ‹及用ª的 ¯ª的高效的所˛成本更‡高 3. 德国工业的能源转型本将´ 国工业能源转型所 ¿的各种挑战其侧重能源效率可再生能源发电和氢能及其转型中的˘ 色图3工业的能源消，能体 dena, 2021， 118 63 234 146 60 226 263 311 27 46 55 88 53 51 48 50 38 2018 2030 2045 终端能源消费，按能量载体例示，单位太瓦时其他区域供热氢生物质电矿物油甲烷气（天然气生物甲烷）煤炭 722 *甲烷气100 biogene，2045 10 ‚„转型以及用ª ˙ ¨ ¡ˇ dena, 2021 要加‚转型用更高效的工 ¡个有用的工能源管理 ˚ ¸诸‹施但它 ¡项 ‡制性要能源管理 ¡种 ˚¸测量及ƒ˝“司ˆ的能量˛动 ˇ ”´以及 ‹ 高”´ 的措施引 “司降低其能源消费量高能效能源管理的国·标¥ISO 5001 UBA, 2019 高能源部门的能效以可能生设计及材加工中‹现能如可以˚¸材的重利用用的 ˘者型结“¿‹现能 3.3. 可再生能源发电量电´工业最重要的能源而”随着更ß工化用电´ 其蒸汽等低fi工用电´的用势“会进¡步加 4 将对进行更解释 ˚¸ 用电转 ˘者泵很ß工业部门˚ 可以用电气化作‡¡种脱碳选择色氢能及其他合成 5 ⁄¥项目¢ 可用 ¿ 可用可再生能源生的 † 情况以及¡fiˇ dena, 2021 国能源署⁄¥ƒ§的作者预计2045 的˜¯用电˛ ‡311太瓦 –作‡对比 2018 ‡226太瓦 † 再加用能及用作材的色氢能及其生˝的用能˛ 工业以其他部门 “«‹现电气化能‹现 ¡fi气候目标的¿ ·会致用电˛ 2018 的500太瓦加¶2045 的800-900太瓦同国电´ 统的¡半Æ然有传统发电 2021 可再生能源电´消费量中的比 «‡41.4–234太瓦 † 国能源署⁄¥ƒ§预期 ¶2045 可再生能源的电量将达¶750太瓦其余65太瓦将˚¸氢能应如文所 ˚¸可再生能源电工业£利成转型 ‹现fifl气中和的条件 5 ˝ 工业可再生能源电的可能选择 dena, 2021 图4工业能和力的消 dena, 2021， 3.4. 氢作‡¡种跨部门氢能源统转型中发挥着关键作用可能‹现˜¯电气化的各个部门 5 成的定义基于‡ 生力，使用转X技术生成的气体和体能体， dena, 2021 都可能用氢作‡ ‡脱碳¶ 如工业生 ¸Œ 可以选择用氢¿ 化目正 ˆ的低碳氢生工有¥种电解工用可再生能源生氢可以¶¶ Ł 排放 226 263 311 55 25 24 88 27 103 51 0 50 100 150 200 250 300 350 德国工业中不同能源的使用（太瓦时）氢衍生物（原料）灰色氢（原料）灰色氢（能量）灰色氢电 2018 11 ‡甲烷造成的排放色氢– 如甲烷的蒸汽转化 ˚¸碳捕集与利用˘封存‹现的的气化†˘者色氢–甲烷解 Kvaerner工 Æ 碳捕集† 等其他工 ª 法‹现 Ł的气候中和 Bauer, 2021 ‡ 者相氢可能有成本优势所以它可能用作¡项¸ 2021 ¢ 成本优势要源自低气价工业氢的用Æ 进 2045 ¢ “«˚¸国· ¶关氢的应国能源署⁄¥ƒ§的作者预计工业的能源相关氢能˛ 将 2030 达¶51.5太瓦 2045 达¶ 191太瓦 dena, 2021 3.5. 挑战 ‹现工业的“要转型 ¶的要挑战成本 ª 的当 £ –TRL† 6 以及转型„¿ ⁄工业部门 “要的 Ł ƒ发ØŒ º有¶ 投放市场的¥ Agora Energiewende, 2021 ‡ ‹现“要的转型造气候中和的工业 · “«按照2045 的目标达¶可市的成熟¿ 成本方Ø 存挑战如期˘ 传统和的低成本以及ª 的高成本 · 挑战可能˘制„争´ “要的£排目标可能加碳的 æ 7 有的“司会将其生设施 ¶ £排目标低的其他国˛ dena, 2021 ¢ · “司ˆ部会生更ß的挑战 · 挑战有 ¿自业能的ı 以及 ‹现的可用性有¡ ‡“司ˆ部的低优很ßª 都有很的投资周期投资周期会造成诸ß ˝ 性再加 ı⁄ 期的利机会会有‚投资的 6 技术¡¢£ （TRL）的定义新技术⁄发状态Æ行系统 ¥ ƒ 定的§currency1。 “«‹›1 9 - TRL currency1基fi理fl ß和– （8 15˛） - TRL二currency1技术的应用fl – - TRL†currency1技术的‡行fl ·（5 13˛） - TRL currency1在室¶中fl - TRL‚currency1基fi型在‡行¶中fl - TRL„currency1fi型在‡行¶fl - TRL”currency1fi型fl 应用（1 5˛） “司ł而ø步 5 œ ß · 挑战的可能工最碳捕集与利用/封存–CCU/S†‹现排放消余排放的“要 3.6. 附记碳捕集与利用/封存 ¡˙˙气候化门委员会–IPC†和国·能源署 –IEA†同‚“« 用碳捕集与利用˘/封存可能‹ 现1.5´¿目标 IPC, 202; IEA, 2021b 其关 ‹现排放以消可免的排放以及捕集工业中的¸Œ相关排放碳捕集与封存的情况下捕集的氧化碳ø运输¶适当的 ¨封存 ¥ ı 用碳捕集与封存消可免的排放– 如水泥工业† ˘者与生˝¨结合用以生排放 –BECCS 8 † 化工行业以及油等合成 “« 用碳作‡ 其中可能用¶碳捕集与封存–CCU† 化工行业的很ß 都用油作‡ · 中用的碳周期¶期 ¡˜留存中 ¿ · 仍然˛要碳 ‡ 化工行业停用油作‡ 以停生排放 ˛要„用氢和氧化碳甲烷化甲醇合成和费托合成可能用以作‡ 的油的¥种合成法–参见 4.3† 运和空会生同的 · 部门仍然˛ 要用含碳的 ·由 ı⁄替造成的其他如电池˘者氢能的用 ‡其重量–电池† 能量密¿及由生的蓄能量–氢能†等所以˜ 适用 Fraunhofer-Institut UMSICHT, 2020 所以 ¿仍将˜ 用含碳法捕集所生的氧化碳 ‡ ‹现期的气候中和 ·种碳“«¿自生˝¨ ˜¯空气捕集–DAC† - TRL»currency1能能力在‡行¶中fl 的 ‰系统 - TRL currency1成‡用fl 的 ‰系统 ESA, 202; NASA, 2022 7 碳¿ 的定义碳¿ £的是 ´ 生ˆ 在地脱碳˜fl 的¯˘成，ı生ˆ˙fl¨ ¶¶准˚低的其¸国家，› ˝致˛¯排放的ˇ。 8 BECCS的定义生能碳在使用生能源的工业˙fl中使用碳。 WGBU, 209的¶准使用‡持·生 ‡能˝致排放 12 图5德国2045˛的残余及排放，德国能源‹ 研究 dena, 2021，二氧化碳 ˘者用生˝¨˘˜¯空气捕集生的塑的材回利用气候中和的能源统 ⁄ 碳捕集与利用 /封存的功能性碳管理其 ¸Œ中氧化碳的运输和封存 “众¯受¿ 国担心 ‡ 露可能引的健康 æ 对·种留‚见 ¡ 要有¡种监管制¿ 真对待˜化解“众的顾ø Fischedick, 2015 ø“众¯受¢ ˛要造用运输和储存的⁄ 设施氧化碳⁄ 设施划应包括电气和氢⁄ 设施化工行业的碳捕集与利用以及合成的生其˛要氢能和氧化碳的结合可以˚¸§合划‹现协同效应应包含业集群 ‡ 业集群可能形成聚集高量的氧化碳而达¶降低成本的效果运输选择包括船运和管道运输的¿ 运输和储存Æ然Ø临着以下挑战 æ管理融资– 氧化碳市场†以及ı 9 残余排放残余排放£的是业、管理及工业以 Æ 在能源系统脱碳ƒª会 ·发生的排放（其是、氧化二Ł和ØŒ排放）。用型船 –100万吨†运输的验 elementenergy, 2018 据国能源署⁄¥ƒ§currency1 ˆ进行的评估 2045 的余排放 9 ‡8700万吨氧化碳其中假利用利用化和业–LULUCF†部门可‹现4100万吨氧化碳的排放符合国˛目标 ˚¸ 用碳捕集与利用/封存Ł理¸Œ排放以及结合用生˝能–生˝能碳捕集与利用/封存†的解方‚ 可以£⁄及补偿剩余排放 ƒ§预计用碳捕集与利用/封存的£排”´‡170万吨氧化碳剩余排放“«˚¸ 排放予以消 ƒ§表明¶ 2045 国工业“«捕集至⁄2400万吨氧化碳 ¢ 对其进行 ¨封存 ˚¸碳捕集与利用转移利用100万吨的氧化碳 ˚¸ 用生˝能碳捕集与封存可以‹现170万吨氧化碳的排放 dena, 2021 作‡比据国·能源署 ‹现中国气候¡¢目标进行的情景ƒ˝–2021† ¶2060 仅中国化工行业的碳捕集与利用˘封存˛ 会达¶2亿吨氧化碳 IEA, 2021a 国·能源署–2021†预计¶ 2060 碳捕集与利用/封存容量 «‡每 25 亿吨 IEA, 2021a 的¿ ‡工业中的用致更高的排放量和捕集率所以碳捕集与利用 /封存的比重预计会更高 3.7. 附记欧洲天然气和能源危机的影响立法应对措施气对国有重要‚currency1 2019 48.2的国 ˛庭用气中央统‡住宅暖同样的天然气工业中最重要的能源2020 工业部门消费 325太瓦 ¶ 消费量的31.2 Statistisches Bundesamt, 202b 乌ß兰危机以及随俄罗斯停西欧应天然气引发欧洲的能源和天然气危机 · 欧洲其国 ¨始慎重查其能源¡¢ 欧†和国正 ¯´ 其能源应ß样化以£⁄对天然气的˛ 国˚ ‹立法Œ序以˝ 应 Ł 加„可再生能源的部 38 42 -41 -17 -17 -7 -100 -50 0 50 100 绿色甲醇绿色石脑油生物能碳捕集与利用/封存碳捕集与利用/封存土地利用、土地利用变化和林业农业、废弃物及其他工业建筑交通能源部门 13 署电充 ” Ł的但要用和工业的气ø˜非如 Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, 202a 国¡˙‹施 ƒ替电用法‚‹和ƒ能源 Ł 法‚‹ 气电退电´市场以省用发电的天然气 ˜† 国§¨网络局的责任范围有˘的气ø优用 ˛庭和“共ı 暖以及工业 ‡与发电相比 · 方更 ‹现的替其工业部门期ˆ很天然气–参见 2.3部门目标以及关键措施† 2022 8 俄罗斯停 ˚¸ 北溪1号–Nord Stream 1† 管道输送天然气¢ ˚ 可以观察¶由天然气价格飙 ‰ 致的量下降国¡˙的当 ¢急障天然气应措施包括 § 造液化天然气–LNG†站以‹现天然气应的中期ß样化 § 天然气储存设施 § 障天然气市场的正运行以维气–¯管 Uniper 边缘化计划† § «用气欧† «15用气量的目标国œ设 20的目标 § 列能效措施国¡˙颁布气价补贴¡¢¿缓解国工业和˛庭的压´ 对工业消费者而言 ⁄本应对应 2021 消费量的70 有鉴设 7欧ƒ/千瓦的 „购价格 ¸70的门槛 ˇ¸ 的市场价格 Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, 202b ·种调可能影响¶ «25,000˛“司 “司市场售其消费的补贴天然气量项措施鼓能 ¶补贴的条件留生场址˜ 用气候友型生方法工业应对措施能源价格的飙‰以及稳的气影响当的工业生以及中期的工业战略划中期ˆ 工业可能˚¸ 用其他能源和材 –加油液丙烷–LPG†和脑油等油以及生˝¨† ¡ Œ¿ 对高天然气价格¶回应蒸汽应电气化的加„ £⁄用气量成‡可能预期会削£ 量˜进能源密集型中˙ – 如氨† 据某预测 ¶2025 工业用气量可能 £⁄50 MC, 202 2022 半国˛庭和工业的用气量相比2021 同期£⁄ «15 折算¸¿的气量‡80太瓦但 ·种用气量的下降要源自工业 2022 个的工业用气量与¢ 的相同期相比下降 17 MC, 202 ·种下降 ‡能效措施电气化用替化能源生工的化以及量的下降中期ˆ 工业业“« 用可再生能源天然气及其他化能源高能源效率而£⁄最Œ能源˛ 达¶战的生能´ ·种转型与 3 中œ 的工业转型 ˜ 但仍˛要进¡步加‚转型„¿ 14 4.1. 水泥行业水泥行业的排放国排放量的2.5左右 UBA, 2020 水泥行业的脱碳¸Œ与其他行业同要 ‡其高比的¸Œ排放水泥行业可免的氧化碳排放发生 –CaCO 3 - CaO CO 2 †的¸Œ中 · ¸Œ相关的排放水泥生排放量的65左右 Johnson, 2020 ‡ £⁄ 种排放 “« 用碳捕集与利用/封存剩余的¸Œ排放与能源相关 ˚¸ 用气候中和的电´ ‹现电气化 ˘者˚¸ 用气候中和的如可生˝¨ 色氢˘者合成气可以部ƒ˘者 Ł消 ·¡部ƒ的排放用气候中和再结合碳捕集与利用/封存可能 ¿‹现排放的”´ 各项 ƒ§表明用可生˝¨作‡ 会致排放 Briones-Hidrovo, 202; Garcia-Freites, 2021 国 fl 假传统工会发生本性的发脱碳⁄ 各项措施的合降低能耗的能效措施以及用气候中和的可能 £⁄能源相关排放对¸Œ相关排放 “« 用碳捕集与封存的 ¿ 水泥行业有个¸Œ排放ØŒ富氧和水泥工 ¸Œ中生的排放捕集得可能如电气化§合 –IGC†中„用的捕集 Fischedick, 2015 ¸Œ ‹·¸Œ结˚¢ 捕集氧化碳其优势如果有可用的空˙ 有 ª 造的可能性 Fischedick, 2015–参见图10 图9 图8和图11† 4.2. 钢铁行业国钢铁行业 ¶工业部门能源˛ 的25Æ 钢铁行业国脱碳战略的⁄本成部ƒ 钢铁行业生 ¸Œ中 ƒ º 钢和钢国 «¥ƒ¢ 的钢‡º 钢 º 钢高炼钢用作‡ æ和能源其余的钢即˚¸ 用电´的电回利用废钢工能源效率更高但它法生高 ¨的钢材生受˘ 废钢的可用性和 ¨ dena, 2021 中国 º 钢的比‡80 ¿ 预计钢的比会有所高 IEA, 2021a 4. 工业中最重要的能源转型技术概述如文所国工业“« 本性的‰ 能‹现ƒ§¨气候法‹中的目标其要用ª 下文 œ 水泥钢铁化工有色金属以及制浆造纸行业最重要的以及跨部门 ‡ 更现各项本国目及 ¿–2045 † 用的和能量的以及况表–参见图7† 图6不同行业的最能源消（） dena, 2021 152 178 2922 58 223 60 2018 161 92 26 27 50 172 50 2045 化学品钢铁玻璃与陶瓷有色金属制浆造纸其他水泥与矿物质 146 147 2522 51 192 54 2030 15 高炼钢的¸Œ相关排放源自铁 –Fe