从节能到减碳 碳中和路径的“来路”与“前路”

2022年05月17日 10:37 来源： 中国发展网

为应对气候变化这一全人类共同面临的严峻挑战，我国向世界做出承诺，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、于2060年实现碳中和。在通往碳中和的路径上，我们无疑要为“前路”而布局——发展风电、光伏发电、光热发电、地源热泵、生物质发电等可再生清洁能源，以及实现碳基能源的循环利用，乃至生态固碳，让我国的能源体系从高碳、高煤向低碳、非碳转变。

　　与此同时，我们对“来路”的优化同样不可忽视——根据国家发改委印发的《污染治理和节能减碳中央预算内投资专项管理办法》，对电力、钢铁等重点行业以及对城镇建筑、交通、供热等基础设施进行减碳节能改造也是国家重点支持的方向。甚至可以说，传统行业与设施的节能是实现碳减排最经济、最直接的路径。

　　双碳背景下，我们对新能源发电投注了非常多的目光，然而传统的耗能产业，却容易被忽视。如何使这些企业既不需要停工减产，又能实现节能减排，是值得思考的议题。5月6日，在北京瑞鼎智业投资咨询有限公司主办的线上节能减排研讨会上，国际、国内相关专家与深圳纳能科技有限公司团队进行了交流，探讨了深圳纳能科技有限公司的相关技术在储能、建筑、冷链、运输、轨道交通、化工等领域的应用。

　　节能增效，易忽视的减碳路径

　　通过节能实现减碳可以分为直接节能和间接节能两种方式。直接节能即提高能源使用效率，如降低煤电的度电煤耗、提高电器等用能设备的能源效率等；间接节能即通过减少终端产品的需求、减少不必要的建设和出行等方式间接降低对能源的需求。前者侧重技术创新驱动，后者依托生态文明建设。

　　技术创新的实现需要我国科研人员与企业攻坚克难——据某石油管道科技研究中心评估，以350蒸汽管道的保温应用为例，相比传统保温材料，采用优质气凝胶材料技术可以节约能耗30%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。生活中，类似的场景比比皆是，从建筑内空调的使用，到食物运输储存的冷库冷链，我们耗费了大量能源来进行温度控制与热量管理，若能对种种环节进行节能增效，从小处入手，从源头能耗管控入手，无疑将带来十分可观的减碳成效。

　　轨道交通领域改造，兼顾舒适与节能

　　交通运输排放约占我国碳排放总量的10%，而轨道交通也是其中重要一环，在北京、上海等6个城市，轨道交通客运量占公共交通的比例超过50%。为了乘客的舒适性，车辆的空调系统占据车辆运行能源消耗的较大比例，为了给乘客提供更优质的舒适体验，轨道交通车辆的侧壁较薄，这对轨道交通的保温节能无疑是个挑战。

　　对此，需要寻找优质的绝热材料和施工工艺，不仅要具有质量轻、导热系数低、防火、防水等特点，还要可以在狭窄空间内提供卓越的保温性能。轨道交通企业的技术人员在对某地地铁车辆改造过程中，原设计的车辆传热系数为2.6W/㎡·K，为降低这一重要的空调系统影响因素，改造企业对车体及原有的保温材料进行系统研究，寻找整车保温的薄弱环节——冷桥、热桥位置，重点加强保温性能，最终使得车辆传热系数下降18%至2.13 W/㎡·K，在狭窄的空间内保障乘客舒适性的同时，大幅降低整车营运能耗。

　　热力管道领域改造，节能减碳始于“足下”

　　在我国北方地区，冬季气候寒冷，地下的热力管道对于为居民供应热水和室内供热而言不可或缺。但由于管道采用传统的保温技术，管道系统部分区域因地理位置复杂，热气弥漫，湿度较高，维护困难，导致管道保温层吸水受潮，保温性能下降，热损增大，需要额外消耗能源进行加热，造成大量能源损失。如何对这一条条与老百姓生活息息相关的管道进行保温改造，成为了又一亟待完成的任务。

　　对此，相关技术人员前往地下管沟，对原有岩棉保温层的局限性进行针对性改造，新方案采用了优质的气凝胶技术，不仅将保温层厚度减少为原方案的1/8，增加了维修和保养的施工空间，而且将管沟内的环境温度从65降低至34，将每年热损降低了70%以上。据统计，这一卓有成效的节能方案，仅2.6km长的管道，便可每年节约标准煤消耗4318吨，每年减少二氧化碳排放10655吨。

　　工业设备领域，传统耗能大户的革新

　　在电力、煤炭、化工、冶金等传统高耗能产业，为快速灰化煤、焦炭、石油，常用到一种称为高温电阻炉的设备。由于高温作业要求，此设备的能耗不容小觑。不同于管道、车辆，设备表面凹凸不平，传统的保温层未必能全面覆盖，如何避免冷热桥的产生，对传统耗能大户的设备进行节能改造，是我国企业克服的又一难关。

　　深圳纳能技术有限公司根据长期研究和实践的绝热节能综合应用技术，关注设施热损失分布区域，无缝隙覆盖异型结构散热点，避免冷热桥的产生，全方位地降低设备能耗。在完成节能改造后，据设备使用方测算，设备正面平均温度降低55，侧面平均温度降低25，按照年运行250天计算，改造后的每台设备年节省14.23吨标准煤，年节电量11.58万kWh，年减少二氧化碳排放69.93吨。

(改造前后的设备温度对比)

　　最后，与会专家一致认为，为实现双碳的共同目标，我们不仅要展望能源体系优化的“前路”，也不能忽视传统耗能产业走过的“来路”。这条路或许是一列高铁、一辆冷链物流车、一条热力管道、一台设备，一个冷库，一座建筑，只有留心每一处生产与生活的耗能细节，因地制宜地减碳、节能、增效，我们才能高质量地稳步迈向共同的双碳目标。