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环境与发展智库|欧洲能源密集型产业转型的关键技术与步骤

环境与发展智库|欧洲能源密集型产业转型的关键技术与步骤
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2020年7月 ， 欧洲生态研究所（EcologicInstituteEU）发布题为《能源密集型产业：能源转型中的挑战与机遇》（Energy-intensiveIndustries:ChallengesandOpportunitiesinEnergyTransition）的报告 ， 分析了欧洲能源密集型产业进行能源转型、实现气候中和目标时面临的挑战与机遇 。 该研究是在欧洲议会工业、研究和能源委员会（CommitteeonIndustry,ResearchandEnergy,ITRE）的要求下 ， 由欧洲生态研究所经济、科学和生活质量政策部提供 。
能源密集型产业需要在2050年前达到气候中和 。 能源密集型产业的碳足迹较大 ， 并且已嵌入基于化石能源的价值链中 ， 因此 ， 向气候中和生产方式的转变面临特殊挑战 。 该研究探讨了欧洲的能源密集型产业如何在保持或提高其全球竞争力的同时 ， 向气候中和经济转型的策略 。 研究分析了不同的技术选择、政策设计和金融工具 ， 提出了促进欧洲能源密集型产业脱碳的3类技术以及欧洲能源密集型产业向碳中和转型的关键步骤 。
1脱碳技术
目前已有多种技术可以促进欧洲能源密集型产业的脱碳 ， 可以分为3类：①能效措施和碳捕集与封存（CCS）可以减少工业生产中的过程排放 ， 而不需要改变工业生产过程 。 ②生产过程中使用的化石燃料可以被可再生能源或可再生能源衍生燃料所代替 ， 这涉及电气化、生物质能、绿色氢能或其他合成燃料 。 ③对于某些生产工艺 ， 可以选择开发具备显著降低碳足迹潜力的替代路径 ， 例如碳捕集与利用（CCU）或过程强化 。 另外 ， 还包括显著降低物料通过量或减少物料消耗（循环经济）的步骤 。
【环境与发展智库|欧洲能源密集型产业转型的关键技术与步骤】虽然其中的许多脱碳技术已经较为成熟 ， 但是高昂的前期资本投入和运营成本对技术采用构成了障碍 。 发展碳中和产业不仅是消除低碳投资经济障碍的问题 ， 还需要对现有能源基础设施进行调整 ， 确保可再生能源及其衍生产品供应能够达到要求的规模 。
2政策建议
成功采用脱碳技术需要政府通过明智的政策设计和足够的财政支持进行干预 。 欧洲向碳中和转型的关键步骤包括：①对可再生电力和氢能网络等基础设施的大规模投资；②利用公共资金启动技术开发；③通过公共采购和产品法规推动对碳中和产品的需求；④大幅上调碳价并实施碳差价合约（ContractsforDifference,CfD）；⑤有效的碳边界调整税 。 报告为促进绿色新政和欧洲工业向气候中和转型提出了技术和政策路线图 ， 包括以下4条政策建议 。
（1）重新设计基于化石燃料的产品 。 最重要的推动因素是对碳中和产品与法规不断增长的需求以及循环经济 。 循环经济将减少或改变能源密集型行业的产品需求 。 例如 ， 汽车共享将减少流通中的汽车数量 ， 从而减少消耗钢材 。 另外 ， 循环经济议程为所有能源密集型行业重新思考产品设计创造了机会 。 欧洲能源密集型产业中几乎所有产品都需要在重新设计时考虑生命周期中碳中和 。
（2）设计和应用新的流程 。 需要对欧洲能源密集型产业中的流程进行重新设计 。 应优先考虑钢铁生产中的电解沉积、熔融还原工艺 ， 而不是通过改造CCS和电加热 。
（3）开发工业用热政策 。 应当减少热能使用所排放的二氧化碳 。 工业热能应大部分通过电能、氢能或地热来供应 。 电气化是使用热泵进行低温热能供应的最有效选择 。 热泵、机械蒸气再压缩和混合天然气电极锅炉可用于介质温度热能和蒸汽 。 氢气可以储存并传递高温热量 ， 因此 ， 从长远来看 ， 氢气是高温热能利用的有效选择 。
（4）将CCS/CCU用于过程排放或者温室气体快速减排 ， 最主要用于水泥、石灰行业和废物焚烧 。 CCS还可作为钢、氢和氨生产的选择之一 ， 尽管技术可能需要十多年才能达到市场成熟 。
转载本文请注明来源及作者：中国科学院兰州文献情报中心《气候变化科学动态监测快报》2020年第15期 ， 刘燕飞编译 。


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