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根據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球能源相關(guān)工業(yè)二氧化碳排放占總排放量的23%，僅次于電力部門(mén)（40%）。各國(guó)工業(yè)碳排放占比和結(jié)構(gòu)不盡相同。在我國(guó)，工業(yè)直接碳排放占比高達(dá)39%，主要來(lái)自鋼鐵、建材、化工和有色等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。推動(dòng)工業(yè)脫碳是實(shí)現(xiàn)全球凈零排放的關(guān)鍵。本文梳理2020年以來(lái)歐盟、英國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)工業(yè)碳減排的戰(zhàn)略和舉措，剖析其戰(zhàn)略框架、政策特點(diǎn)和技術(shù)路徑，提出對(duì)我國(guó)工業(yè)碳減排的啟示與建議。

1、主要發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)脫碳戰(zhàn)略的特點(diǎn)

1.1 制定循序漸進(jìn)的工業(yè)減排目標(biāo)

為有序推動(dòng)工業(yè)碳減排行動(dòng)，主要國(guó)家制定了循序漸進(jìn)的工業(yè)減排目標(biāo)和路徑。英國(guó)在《工業(yè)脫碳戰(zhàn)略》中提出2035年工業(yè)排放量削減三分之二，并提出分階段的政策和技術(shù)部署框架；德國(guó)2021年最新修訂的《聯(lián)邦氣候保護(hù)法》中規(guī)定，到2030年工業(yè)必須減少大約一半的排放量（與1990年相比），并細(xì)化了逐年漸進(jìn)式減排的約束性目標(biāo)。

1.2 將低碳技術(shù)創(chuàng)新置于工業(yè)碳減排戰(zhàn)略核心

各主要國(guó)家將技術(shù)創(chuàng)新視為降低工業(yè)碳減排成本和保持競(jìng)爭(zhēng)力的核心手段。通過(guò)加大投資力度、項(xiàng)目示范、創(chuàng)新商業(yè)模式等措施加速工業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新。未來(lái)10年，英國(guó)將投資10億英鎊建立凈零創(chuàng)新組合基金，撬動(dòng)35億工業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)資金支持，加速低碳技術(shù)創(chuàng)新和創(chuàng)立新的商業(yè)模式；德國(guó)政府提出工業(yè)脫碳投資計(jì)劃，未來(lái)三年為低碳工藝、流程和產(chǎn)品的研發(fā)、測(cè)試和示范提供約20億歐元資金；日本提出未來(lái)五年為工業(yè)等部門(mén)脫碳變革性技術(shù)創(chuàng)新提供10萬(wàn)億日元；韓國(guó)將在2030年前投資6.7萬(wàn)億韓元開(kāi)發(fā)氫還原鐵、高碳原料替代、電加熱分解等工業(yè)減排核心技術(shù)。

1.3 產(chǎn)學(xué)研合作加大科技創(chuàng)新供給力度

英美德等發(fā)達(dá)國(guó)家還通過(guò)公私合作籌建新研發(fā)機(jī)構(gòu)的方式為工業(yè)碳減排提供先進(jìn)技術(shù)和解決方案。英國(guó)提出建立虛擬工業(yè)脫碳研究和創(chuàng)新中心，美國(guó)聚焦工業(yè)加工電氣化和金屬工業(yè)脫碳主題，籌建制造業(yè)創(chuàng)新研究所。德國(guó)成立能源密集型產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力中心，作為政產(chǎn)學(xué)研一站式平臺(tái)，致力于聯(lián)合各利益相關(guān)者為能源密集型產(chǎn)業(yè)提供咨詢、技術(shù)和資金。

1.4 引入市場(chǎng)、金融、稅收等多種政策工具保障工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型

工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型面臨政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多種不確定性和風(fēng)險(xiǎn)，各主要國(guó)家引入了多樣化政策工具，以掃除工業(yè)領(lǐng)域脫碳存在的障礙。以英國(guó)為例，英國(guó)提出短期以政府干預(yù)、政策激勵(lì)為主，通過(guò)設(shè)立低碳技術(shù)研發(fā)和示范政府基金、加大綠色融資、碳定價(jià)、推廣綠色產(chǎn)品等措施，刺激低碳產(chǎn)品投資和消費(fèi)；中長(zhǎng)期以市場(chǎng)機(jī)制為主，逐步建立完善的碳定價(jià)、碳交易、能效監(jiān)管、國(guó)際貿(mào)易協(xié)定等更廣泛的政策框架。在與環(huán)境政策的協(xié)調(diào)方面，英國(guó)和日本均提出完善環(huán)境監(jiān)管法規(guī)，確保新的脫碳技術(shù)和政策有助于實(shí)現(xiàn)環(huán)境目標(biāo)。

1.5 加強(qiáng)和深化國(guó)際合作加速工業(yè)脫碳進(jìn)程

國(guó)際合作是實(shí)現(xiàn)高效減排、釋放市場(chǎng)潛力的重要手段。七國(guó)集團(tuán)在《G7工業(yè)脫碳議程》中提出加強(qiáng)政府和多邊平臺(tái)在市場(chǎng)監(jiān)管、標(biāo)準(zhǔn)制定、投資及采購(gòu)等關(guān)鍵問(wèn)題上的合作。例如建立綠色買(mǎi)家聯(lián)盟為低碳工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)造市場(chǎng)。加強(qiáng)清潔能源部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議、“使命創(chuàng)新”、加速CCUS技術(shù)計(jì)劃等現(xiàn)有多邊平臺(tái)的作用。日本提出將加強(qiáng)與美歐等在關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)則制定方面合作，與新興經(jīng)濟(jì)體合作擴(kuò)大綠色產(chǎn)品市場(chǎng)。

2、發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)脫碳主要技術(shù)路徑

2.1 提升能源和資源利用效率是降低工業(yè)碳排放的首要途徑

工業(yè)數(shù)字化技術(shù)日益受到重視，被認(rèn)為是提升工業(yè)效率的有力手段。英、美等國(guó)強(qiáng)調(diào)在工業(yè)場(chǎng)所中廣泛部署智能儀表和能源管理系統(tǒng)來(lái)提升能效。同時(shí)，利用高性能計(jì)算、數(shù)字孿生、3D打印等技術(shù)優(yōu)化能效和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過(guò)智能制造、數(shù)據(jù)分析等進(jìn)行生產(chǎn)線的建模模擬、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、工藝優(yōu)化等。

2.2 工藝流程創(chuàng)新結(jié)合CCUS是降低工業(yè)直接排放的有效方法

各主要國(guó)家在鋼鐵、化工等行業(yè)加速工藝流程低碳再造，例如氫冶金、氫基化工、鋼化聯(lián)產(chǎn)等技術(shù)和工藝應(yīng)用，并挖掘CCUS技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用潛力。美國(guó)能源部制定了碳捕集率超過(guò)95%的技術(shù)開(kāi)發(fā)目標(biāo)；英國(guó)針對(duì)工業(yè)集群分批部署CCUS基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，計(jì)劃到2040年建成全球首個(gè)零碳工業(yè)集群；日本致力于打造全球首個(gè)CO2綜合運(yùn)輸系統(tǒng)。各主要國(guó)家重點(diǎn)探索高效的碳捕集技術(shù)、模塊化碳捕集系統(tǒng)、針對(duì)分布源的直接空氣捕集等。

2.3 低碳燃料替代是實(shí)現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)減排的重要手段

各主要國(guó)家國(guó)重點(diǎn)關(guān)注的替代技術(shù)主要有低碳電力、氫能和生物能源等。如開(kāi)發(fā)電鍋爐、電窯爐、電熔爐等工業(yè)電器，工業(yè)熱泵、微波/紅外/感應(yīng)加熱等供熱技術(shù)，以及電解煉鋼、電化學(xué)制化學(xué)品等新型工藝。氫和生物能源結(jié)合碳捕集（BECCS）技術(shù)是高碳燃料替代的重點(diǎn)方向。

2.4 能源和資源的回收利用是形成工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)

工業(yè)余熱回收利用、將工業(yè)廢熱與CCUS技術(shù)集成等，實(shí)現(xiàn)工業(yè)熱的循環(huán)利用。此外，各國(guó)重視廢物利用以及再生材料開(kāi)發(fā)。日本尤為注重發(fā)展碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)，強(qiáng)調(diào)通過(guò)碳循環(huán)利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)捕集CO2的高效轉(zhuǎn)化利用，重點(diǎn)發(fā)展CO2制塑料、功能化學(xué)品、燃料、水泥和混凝土等技術(shù)。

3、對(duì)我國(guó)工業(yè)碳減排的啟示與建議

（1）統(tǒng)籌規(guī)劃工業(yè)部門(mén)碳減排的實(shí)施方案。當(dāng)前我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程尚未完成，需總體謀劃和科學(xué)制定工業(yè)部門(mén)的低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略和路徑，研究市場(chǎng)、金融、環(huán)境等多種政策工具在不同時(shí)期的組合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)有序減碳和可持續(xù)增長(zhǎng)。

（2）研究制定工業(yè)碳減排科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃。開(kāi)展工業(yè)碳減排技術(shù)需求評(píng)估和論證，制定中長(zhǎng)期工業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃，突破諸如氫煉鋼、綠氫制備、工業(yè)碳捕集和利用、燃料替代等產(chǎn)業(yè)核心低碳技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用，建立自主可控的新型工業(yè)綠色技術(shù)體系。

（3）加強(qiáng)科技創(chuàng)新供給，完善產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制。加大科技創(chuàng)新資源整合力度，推動(dòng)科研項(xiàng)目與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、企業(yè)需求更加緊密對(duì)接，建立一批碳密集型工業(yè)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)整合研究和創(chuàng)新中心，加速科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化落地。

（撰稿人：孫玉玲 岳芳 秦阿寧 滕飛）

中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心

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原標(biāo)題：碳中和背景下工業(yè)碳減排：國(guó)際戰(zhàn)略與技術(shù)路徑