关于减缓技术和做法、方案和潜力、成本和可持续性的说明和评估
历史上,工业,特别是在能源密集型工业,通过采用提高能效和具体减缓技术,已降低了能源强度和排放强度。制铝工业报告,在1990-2004年间,其PFC减排>70%,氨生产行业报告,2004年设计的工厂与1960年设计的相比,能源强度降低了50%。全球氨生产设备的持续现代化,将会进一步提高能效。同时还报告了能源提炼行业能源强度降低的情况 [7.4.2,7.4.3,7.4.4]。
尽管SME正在开展某些创新性研发工作,由于SME的技术和经济能力低而给向环保技术的推广提出了挑战。
一系列宽泛的措施和技术具有减少工业GHG排放的潜力。这些技术可分为如下几类:提高能效、燃料转换、能量回收、可再生能源、原料变化、产品变化和材料效能(表TS.10)。在每种类别中,有些技术,如使用更有效的电机,可广泛在所有行业推广;而其它的则是针对工业流程的技术,如高炉炉顶压力回收。
表TS.10: 工业GHG减排技术示例(并非全面)。用斜体字列出的技术正在进行示范或开发 [表7.5]。
行业 | 能效 | 燃料转换 | 能量回收 | 可再生能源 | 原料变化 | 产品变化 | 材料效能 | 非CO2 GHG | 捕获和封存 |
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行业内 | 基准;能源管理系统;有效的电机系统、锅炉、熔炉、照明和供暖/通风/空调;流程整合 | 煤改为天然气和油燃料 | 电热联产 | 生物质、沼气、PV、风力、水力发电 | 循环供料 | | | | 富氧燃烧、 CO2从废气中的分离 |
钢铁 | 熔融还原、近净形铸造、废钢预热、干熄焦 | 高炉喷吹天然气、油燃料或塑料 | 炉顶燃气压力回收、副产品煤气联合循环 | 炭 | 废钢 | 高强度钢 | 循环、高强度钢、减小过程损失 | 无 | 氢还原、 高炉中使用氧 |
有色金属 | 惰性阳极、 有效的电解槽设计 | | | | 废钢 | | 循环、薄膜和涂层 | PFC/SF6 控制 | |
化工 | 膜分离、反应精馏 | 天然气 | 前耦合燃气轮机、压力回收气轮机、H2 回收 | | 再生塑料、生物原料 | 线性低密度聚乙烯、高性能塑料 | 循环、薄膜和涂层、减小过程损失 | N2O、PFC、CFC和HFC 控制 | 通过氨、环氧乙烷流程的CO2储存 |
炼油 | 膜分离 提炼厂气体 | 天然气 | 压力回收气轮机、氢回收 | 生物燃料 | 生物原料 | | (此处不包括交通运输减排) | N2O/CH4控制技术 | 来自制氢 |
水泥 | 助燃炉、滚压机、硫化床熔窑 | 废弃燃料、沼气、 生物质 | 气轮机干燥、能量回收 | 生物质燃料、沼气 | 炉渣、火山灰 | 混合水泥 地质聚合物 | | 无 | 熔窑富氧燃烧 |
玻璃 | 碎玻璃预热 富氧熔炉 | 天然气 | 空气底部循环 | 无 | 增加碎玻璃的使用 | 高强度薄容器 | 循环 | 无 | 富氧燃烧 |
纸浆和造纸 | 高效制浆、高效干燥、靴压、带式干燥 | 生物质、埋填场产生的气体 | 黑液气化联合循环 | 生物质燃料 (树皮、黑液) | 回收利用、非木纤维 | 纤维取向、薄纸 | 减少切割和加工损失 | 无 | 石灰窑富氧燃烧 |
食品 | 高效干燥、薄膜 | 沼气、天然气 | 厌氧消化、气化 | 生物质、副产品、太阳能干燥 | | | 减少流程损失、闭合循环水 | | |
在接近2030年的后期,能效的进一步提高以及碳捕获和封存(CCS)及非GHG流程技术的应用将会有相当大的潜力。目前处于研发阶段的此类新技术实例包括用于铝生产的惰性电极和用于金属制造的氢(一致性高,证据量充分)[7.2, 7.3, 7.4]。
在能源密集型工业的行业评估以及其它企业的综合评估中,对2030年的减缓潜力和成本作了估算。研究表明,在B2情景下,成本<20美元/吨CO2(74美元/吨碳当量),减缓潜力约为1.1GtCO2当量;成本<50美元/吨CO2(180美元/吨碳当量),约为3.5GtCO2当量;成本<100美元/吨CO2当量(<370美元/吨碳当量),约为4GtCO2当量/年(0.60-1.4GtC当量/年)。减缓潜力最大的是在钢铁业、水泥业和造纸业,以及对非CO2气体的控制,大部分潜力可在<50美元/吨CO2当量(<180美元/吨碳当量)实现。应用CCS技术会带来更大的潜力,虽然成本较高。
最近完成的9组技术全球研究表明,2030年工业在成本<25美元/吨CO2(<92美元/吨碳)(2004$),其减缓潜力为2.5-3.0GtCO2当量/年(0.68-0.82GtC当量/年)。尽管减缓潜力的估算是在本评估报告的估算范围内,但减缓成本的估算明显较低(一致性中等,证据量中等)[7.5]。