刘爽 董雨 汪辉
德勤（Deloitte）聚焦化工行业脱碳转型，分析了行业在绿色低碳转型中面临的六大挑战，并提出了6种转型脱碳途径。报告指出，绿电供给风险、转型驱动力不足、商业模式制约等问题是转型面临的现实挑战，应在技术端、应用端和商业模式等层面加快绿色低碳技术集成应用。
化工行业在绿色低碳转型中面临的挑战
全球化工领域碳排放占比约为4%，化工产业作为高碳排放行业，产业链条长、产品覆盖广，面临的碳减排压力大。全球已有130多个国家作出碳中和承诺，为化工行业转型建立了约束框架。以美国《清洁竞争法案》（CCA）、欧洲碳边境调节机制（CBAM）为例，碳关税导致化工行业上游原料成本、产品出口成本增加等。因此，石油和化工企业必须在能源结构、原料替代、生产工艺等途径实施行之有效的新技术新模式，以应对绿色低碳转型中的多重挑战。
化工行业绿色低碳转型的主要挑战：一是绿电存在供给不足风险。化工行业面临绿电采购成本过高、稳定性缺乏以及减碳价值体现不足等风险。尤其是一般化工企业很难获得自备电站许可，又因新能源项目投资大，中小型化工企业的绿电供应问题攸关企业生存。
二是低端化学品市场竞争力减弱。全球范围内的“碳泄漏”管理不均衡，标准和力度不一致，存在部分化工企业选择转移生产链来降低生产成本的“碳泄漏”现象。发达国家普遍采取征收碳关税及其他边境调节措施应对“碳泄漏”问题。然而，在基础化学品和中间化学品市场中，产品附加值低且竞争激烈，额外支付能源成本压力巨大。
三是需求端和管理侧支撑化工企业转型动力不足。从需求端看，大多数消费者有为低碳产品买单的意愿，但缺乏从消费领域倒逼行业绿色低碳转型的诱导、激励机制，以消费端绿色转型拉动行业生产端绿色变革的动力不足；从管理侧看，尽管碳监测、碳核算等监管机制持续完善，但仅依靠市场激励和监管制约无法有效驱动行业完成低碳化过渡。
四是碳排放统计核算和报告体系尚不完善。高质量碳核查是国际间减排合作和碳市场健康运行的基础和重要保障，也是约束和促进化工行业绿色低碳转型的有力抓手。目前，国际上碳核算核查指南尚不完善，核算方法学和核查流程也未建立较为统一的标准（例如，欧盟褐煤排放因子最高相差27%），信息披露的清晰和透明程度有待提升。
五是线性商业模式下的回收利用潜力有待释放。以塑料为例，根据麦肯锡研究报告，预计2030年，全球约50%左右塑料可通过化学回收处置。废塑料化学循环技术可代替焚烧处理，将碳固化在产品中，从而大幅减少碳排放。当前，化学回收关键技术和成套技术已经获得显著突破，并陆续进入示范阶段， 有望在2030年后获大规模应用。
六是化工行业技术创新与融合发展需求迫切。随着化工产品朝向高端化、差异化和定制化发展，除技术创新外，如何有效联合生物、物理、材料学等多学科优势，如何有效与绿色技术（如电化学）、数字技术和人工智能等耦合应用，也成为化工行业实现转型升级的关键。
化工行业的六种脱碳途径
提升化工反应全流程能效。化工生产从原料到产品需经过物理、化学加工，其中包含了物质流、能量流和信息流的相互耦合。化学反应多需高温高压催化剂条件，应用蒸汽再压缩、新型催化剂等可有效降低化学反应条件，从而实现降耗减排。例如，林德公司EDHOX技术可将烯烃蒸汽裂解的反应温度从870摄氏度降低到400摄氏度以下，并在德国开展试点。
大力实施绿色电力用能替代。绿电替代是化工行业应对碳中和目标的必要途径。积极参与绿电交易、有效参与能源生产合作、加快实施绿电替代用能是化工龙头企业的低碳策略。以巴斯夫为例，近年通过大规模参与绿电交易，已成为中国第二大绿电购买方，绿电采购量达3.3亿千瓦时/年。2023年9月，巴斯夫与国家电投签署了20年购电协议，以确保长期绿电稳定供应。
超前布局氢能和生物质能资源利用场景。氢能和生物质能是理想的清洁能源，当前，其规模、应用路径、市场占有率还不高。氢能方面，未来化工行业在氢能利用层面主要集中在反应过程温度需求高、电加热炉运行效率低等场景；生物质能方面，未来会朝着产品增值方向发展，如将生物质转化为生物天然气（沼气），生物质液体燃料如燃料乙醇、生物柴油、生物航煤等。超前布局生物质能和氢能资源利用有利于化工行业转型发展。
推广应用碳捕集、利用和封存（CCUS）技术。从全世界范围看，CCUS技术已进入快速发展窗口期。化学品、肥料等化工企业是高浓度碳捕集源，其中化学溶剂吸收法已在化工行业应用多年，技术成熟且应用广泛。化工企业应积极发挥优势，持续推进CCUS技术集成利用，推动CCUS上下游高效衔接，在区域源汇匹配机制上发挥作用。
持续提升化工流程电气化水平。随着新能源应用推广和绿电交易市场的不断完善，化工行业绿色转型需要配套终端用能技术和低碳用能设备。例如，采用电裂解炉作为制取烯烃的反应器等，不断在相应基础设施、工艺流程和设备端开展新型电气化改造，提升电气化应用水平。
构建化工行业绿色循环低碳发展体系。推动废旧化工材料再利用是从源头促进化工行业废物“减量化”的有效措施，对减少碳排放具有直接作用。在“双碳”目标和循环经济发展趋势下，加快突破废旧化工材料再生与利用，构建绿色低碳的发展体系，对化工行业转型意义重大。
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编辑：张蕊
校对：梁国华
审核：常斐 卢向前