摘要:本文圍繞化石原料開(kāi)采、加工、裂解、聚合、注塑成型和廢塑料處置六個(gè)環(huán)節(jié),搭建了塑料全生命周期碳排放核算體系。以2018年我國(guó)塑料生產(chǎn)、消費(fèi)和處置為例進(jìn)行核算,結(jié)果表明塑料全生命周期碳排放量約占全國(guó)碳排放總量的4.7%。從排放環(huán)節(jié)來(lái)看,裂解和聚合是碳排放最高的環(huán)節(jié),約占總排放量的55%。從生產(chǎn)路線來(lái)看,基于煤炭為原料的生產(chǎn)路線碳排放最高,約是基于原油和天然氣為原料的生產(chǎn)路線的1.5倍。廢塑料物理回收路線的碳排放最低,僅為1.5噸CO2/噸,具有顯著的低碳優(yōu)勢(shì)。我國(guó)塑料行業(yè)要推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈低碳轉(zhuǎn)型,應(yīng)瞄準(zhǔn)終端需求減量、能源結(jié)構(gòu)低碳化、廢塑料回收利用水平提高等方面,加快建立塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
關(guān)鍵詞:塑料,全生命周期,碳排放,核算
塑料是人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)必不可少的工業(yè)材料,生產(chǎn)原料來(lái)自煤炭、石油、天然氣、頁(yè)巖氣等化石原料,經(jīng)過(guò)加工制造成高分子材料或塑料制品,進(jìn)入包裝、汽車(chē)、建筑、電子電器等終端消費(fèi)部門(mén)。我國(guó)是全球最大的塑料生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),產(chǎn)量約占全球的三分之一,消費(fèi)量已超過(guò)1億噸,遠(yuǎn)超美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家,且需求還在持續(xù)增長(zhǎng)。塑料全生命周期都會(huì)產(chǎn)生溫室氣體排放,其中石油精煉裂解是碳排放最密集的環(huán)節(jié)之一,環(huán)境中廢棄的塑料垃圾也會(huì)持續(xù)釋放甲烷[1]。在全球應(yīng)對(duì)氣候變化的背景下,如何開(kāi)展塑料碳排放核算引起國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。目前的研究大多是以某一類(lèi)型的合成樹(shù)脂或塑料制品為研究對(duì)象[2-4],分析方法也各不相同,缺乏宏觀層面的分析和統(tǒng)一的核算方法。我國(guó)塑料生產(chǎn)具有原料來(lái)源多元化、原料進(jìn)口規(guī)模大、生產(chǎn)環(huán)節(jié)多且工藝復(fù)雜的特點(diǎn),相比于國(guó)外具有更高的碳核算難度。因此,需要根據(jù)我國(guó)塑料生產(chǎn)、消費(fèi)、處置特點(diǎn),搭建塑料全生命周期碳排放核算體系,并識(shí)別重點(diǎn)排放單元,探尋碳足跡相對(duì)最小的生產(chǎn)消費(fèi)策略,從而為“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施提供決策支持,也為應(yīng)對(duì)國(guó)際塑料公約談判提供基礎(chǔ)支撐。
一、塑料碳排放核算的必要性
(一)全球塑料公約要求對(duì)塑料進(jìn)行全生命周期管理
2022年3月2日,第五屆聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)第二階段會(huì)議(UNEA-5.2)達(dá)成題為《終結(jié)塑料污染:邁向具有法律約束力的國(guó)際協(xié)議》的決議,強(qiáng)調(diào)采用全生命周期的方法對(duì)塑料進(jìn)行管理,涵蓋原材料生產(chǎn)、塑料制品設(shè)計(jì)、制造、處理等環(huán)節(jié)。同時(shí),設(shè)立一個(gè)政府間談判委員會(huì)(INC),并計(jì)劃在2024年底之前形成具有法律約束力的協(xié)議草案,標(biāo)志著塑料治理進(jìn)程正式啟動(dòng)。2022年11月28日至12月2日,INC第一屆會(huì)議在烏拉圭舉行,就會(huì)議議程、議事規(guī)則、關(guān)鍵要素等進(jìn)行了磋商。在關(guān)鍵內(nèi)容上,部分國(guó)家提議將塑料生命周期劃分為上游、中游和下游階段。其中,上游階段主要包括化石原料開(kāi)采、替代原料生產(chǎn)、石化原料生產(chǎn)加工;中游階段包括塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造、銷(xiāo)售、使用和再利用;下游階段包括維修、回收、處理等。未來(lái)塑料公約要求的管理邊界可能是從搖籃到墳?zāi)?,需要從全生命周期的角度?duì)塑料產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行系統(tǒng)性變革。
(二)塑料或?qū)⒊蔀闅W盟碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制征收產(chǎn)品之一
歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制(Carbon Border Adjustment Mechanism,簡(jiǎn)稱(chēng)CBAM)是對(duì)進(jìn)口商品的絕對(duì)碳含量征稅,通過(guò)調(diào)節(jié)商品所含碳排放量在歐盟邊界內(nèi)外的定價(jià)差異,實(shí)現(xiàn)碳價(jià)一致。自2021年7月歐盟委員會(huì)提出CBAM立法提案以來(lái),提案內(nèi)容經(jīng)過(guò)三次修改,并于2022年6月22日經(jīng)歐洲議會(huì)全體表決通過(guò)。2022年12月12日,歐洲議會(huì)和歐洲理事會(huì)達(dá)成一項(xiàng)臨時(shí)協(xié)議,確定歐盟碳關(guān)稅將于2023年10月起試運(yùn)行,過(guò)渡期至2025年底,2026年正式實(shí)施。征收范圍涵蓋鋼鐵、水泥、鋁、化肥、電力、氫及一些下游產(chǎn)品,如螺釘和螺栓等鋼鐵制品。在過(guò)渡期結(jié)束前,歐委會(huì)還會(huì)對(duì)是否將范圍擴(kuò)大到其他有碳泄漏風(fēng)險(xiǎn)的商品乃至其下游產(chǎn)品,包括有機(jī)化學(xué)品和聚合物進(jìn)行評(píng)估?;ば袠I(yè)作為碳密集型行業(yè),是碳關(guān)稅重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)之一,未來(lái)有機(jī)化學(xué)品、塑料等商品極有可能涵蓋在征收范圍內(nèi)。因此,為有效應(yīng)對(duì)碳關(guān)稅貿(mào)易壁壘,需要科學(xué)核算有機(jī)化學(xué)品及塑料碳排放量,評(píng)估碳關(guān)稅征收產(chǎn)生的影響并找到最優(yōu)應(yīng)對(duì)策略。
(三)“雙碳”背景下,塑料行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的必然要求
碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革,對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和能源轉(zhuǎn)型都提出了更高要求,而塑料行業(yè)作為能源密集型行業(yè),綠色低碳轉(zhuǎn)型成為必然要求。2022年8月,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放統(tǒng)計(jì)核算體系實(shí)施方案》,在全國(guó)及地方、重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)、重點(diǎn)產(chǎn)品三個(gè)層面分別提出建立碳排放核算制度和方法的要求,并部署四項(xiàng)碳排放核算重點(diǎn)任務(wù)。我國(guó)是全球最大的塑料生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),塑料作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)品,亟需健全碳排放核算體系,推動(dòng)形成適用性好、成熟度高的核算方法,為推進(jìn)我國(guó)塑料行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型和碳排放監(jiān)督考核等工作,提供數(shù)據(jù)支撐。
二、塑料全生命周期碳核算的系統(tǒng)邊界
由于塑料生產(chǎn)原料來(lái)自煤炭、石油、天然氣等化石能源,這些化石能源開(kāi)采加工會(huì)產(chǎn)生碳排放;塑料生產(chǎn)工藝復(fù)雜,工業(yè)過(guò)程排放和燃料燃燒排放并存;特別是塑料本身也是高碳產(chǎn)品,廢棄過(guò)程中依然產(chǎn)生碳排放。單獨(dú)計(jì)算任何一個(gè)環(huán)節(jié)都難以對(duì)“塑料碳排放”形成完整的認(rèn)識(shí),需要涵蓋塑料從生產(chǎn)到廢棄的所有環(huán)節(jié),即“從搖籃到墳?zāi)埂薄?/span>
因此,本研究的塑料碳排放核算采用全生命周期方法,系統(tǒng)邊界包括從塑料生產(chǎn)、消費(fèi)到廢物處置。其中,塑料生產(chǎn)階段的分析邊界從原材料(原油、天然氣、煤炭)開(kāi)采開(kāi)始,到在工廠制成塑料制品為止;塑料處置階段的分析邊界從塑料制品離開(kāi)消費(fèi)端開(kāi)始,到塑料廢物處理、處置為止;塑料消費(fèi)過(guò)程中可能產(chǎn)生的碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以上環(huán)節(jié),這里忽略不計(jì)。核算的溫室氣體種類(lèi)為二氧化碳(CO2),暫不考慮其他類(lèi)型溫室氣體。此外,由于部分原材料和聚合物存在大規(guī)模進(jìn)出口現(xiàn)象,導(dǎo)致塑料生產(chǎn)鏈有長(zhǎng)有短,同時(shí)塑料制品本身也存在進(jìn)出口現(xiàn)象,因此,將核算范圍界定為“屬地排放”,即不考慮我國(guó)境外的原材料和產(chǎn)品排放。
三、塑料全生命周期碳核算方法體系搭建
(一)碳核算體系框架
塑料生命周期碳核算涉及化石原料開(kāi)采、加工、裂解、聚合、注塑成型和處置六個(gè)環(huán)節(jié)(見(jiàn)圖1)。其中,前五個(gè)環(huán)節(jié)均屬于塑料生產(chǎn)階段,碳排放量與生產(chǎn)的工藝路線有很大相關(guān)性。生產(chǎn)階段主要包括五條生產(chǎn)路線:一是基于原油為原料的生產(chǎn)(簡(jiǎn)稱(chēng)油頭)路線,從原油開(kāi)采和加工開(kāi)始,中間原料石腦油裂解為“三烯三苯”1,有機(jī)原料“三烯三苯”聚合為合成樹(shù)脂2,合成樹(shù)脂經(jīng)注塑成型為塑料制品;二是基于天然氣為原料的生產(chǎn)(簡(jiǎn)稱(chēng)氣頭)路線,從天然氣開(kāi)采開(kāi)始,中間原料甲醇轉(zhuǎn)化為“三烯三苯”,經(jīng)聚合、注塑成型為塑料制品;三是基于煤炭為原料的生產(chǎn)(簡(jiǎn)稱(chēng)煤頭)路線,從煤炭開(kāi)采和加工開(kāi)始,中間原料甲醇轉(zhuǎn)化為“三烯三苯”,經(jīng)聚合、注塑成型為塑料制品;四是化學(xué)回收再生路線,廢塑料裂解為燃料油,燃料油精煉為“三烯三苯”,經(jīng)聚合、注塑成型為塑料制品;五是物理回收路線,廢塑料加工為合成樹(shù)脂,合成樹(shù)脂注塑成型為塑料制品。通過(guò)分別計(jì)算上述五條路線的碳排放,最后加總合計(jì)為塑料生產(chǎn)階段總的碳排放。處置階段主要包括回收、填埋和焚燒三種方式,其中,化學(xué)回收和物理回收作為生產(chǎn)路線已計(jì)入生產(chǎn)階段,填埋產(chǎn)生的溫室氣體主要為甲烷暫不計(jì)入核算范圍。因此,處置階段只計(jì)算塑料廢物焚燒產(chǎn)生的碳排放。塑料生產(chǎn)階段和處置階段碳排放加總計(jì)為塑料生命周期碳排放。
(二)不同排放類(lèi)型核算方法
如圖1所示,本研究所搭建的碳核算框架包括工業(yè)過(guò)程、化石燃料燃燒和塑料廢棄物焚燒三種類(lèi)型排放。其中,工業(yè)過(guò)程排放是指用作原材料的化石能源發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的碳排放;化石燃料燃燒排放是指化石能源直接燃燒提供動(dòng)力而形成的碳排放;焚燒排放是指塑料廢棄物焚燒處置時(shí)因氧化燃燒產(chǎn)生的碳排放,與化石燃料燃燒機(jī)理類(lèi)似。對(duì)于廢塑料回收再生路線,由于其與塑料生產(chǎn)階段的碳排放產(chǎn)生機(jī)理相同,也分為工業(yè)過(guò)程排放和化石燃料燃燒排放進(jìn)行計(jì)算。這些不同類(lèi)型排放的核算方法均來(lái)自政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)發(fā)布的《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》,并結(jié)合反映國(guó)情的本地化參數(shù)。
(1)工業(yè)過(guò)程碳排放核算方法
主要根據(jù)《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》第3卷(工業(yè)過(guò)程與產(chǎn)品使用)所提供Tier 1方法[5],即基于產(chǎn)品排放因子法。該方法可根據(jù)石化化工生產(chǎn)的活動(dòng)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)過(guò)程的排放因子進(jìn)行計(jì)算。
(公式1)
其中,ECO2i為生產(chǎn)化工產(chǎn)品i的CO2排放(t);
PPi為化工產(chǎn)品i的年產(chǎn)量(t);
EEi為化工產(chǎn)品i的CO2排放因子(t-CO2/t產(chǎn)品);
GAF為地理調(diào)整因子(僅適用于乙烯生產(chǎn)3),百分比。
(2)化石燃料燃燒碳排放核算方法
主要依據(jù)《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》第2卷(能源活動(dòng))所示方法,即排放因子法,具體的計(jì)算公式如下所示:
(公式2)
其中,為化石燃料燃燒CO2排放量(kg);
燃料消耗量燃料為化石燃料燃燒量(TJ);
為化石燃料含碳率(kgCO2/TJ)。
公式默認(rèn)燃料碳氧化率為100%。“燃料消耗量”需要區(qū)分各燃料品種,各燃料的實(shí)物量和低位熱值參數(shù)(TJ/t或TJ/m3)都是關(guān)鍵數(shù)據(jù);對(duì)于排放因子,由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,需要對(duì)固體燃料的含碳量(t-C/TJ)給予特別關(guān)注。在計(jì)算中采用我國(guó)企業(yè)溫室氣體核算和報(bào)告指南中提供的數(shù)據(jù)。
(3)廢棄物焚燒碳排放核算方法
主要依據(jù)《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》第5卷(廢棄物)所示方法,具體計(jì)算公式如下所示:
(公式3)
其中,SW為被焚燒或開(kāi)放燃燒的廢塑料的質(zhì)量,Gg;
dm為廢塑料的干物質(zhì)含量,%;
CF為廢塑料的碳含量,%;
FCF為廢塑料中的化石成因碳含量,%;
OF為氧化系數(shù),%;
44/12為二氧化碳與碳的質(zhì)量換算關(guān)系。
廢棄物干物質(zhì)含量、碳含量等相關(guān)參數(shù),在不同的地區(qū)有很大的差異性。根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研[6],將廢塑料的碳含量比例設(shè)定為0.75,廢棄塑料中的化石成因碳含量為1,焚燒爐的完全燃燒效率為0.95。
(三)關(guān)鍵計(jì)算參數(shù)
塑料碳核算體系是根據(jù)生命周期各主要環(huán)節(jié)逐一計(jì)算再加總所得,主要涉及化石原料開(kāi)采、加工、裂解、聚合、注塑成型和處置六個(gè)環(huán)節(jié)。其中,前五個(gè)環(huán)節(jié)均產(chǎn)生化石燃料燃燒碳排放,而加工和裂解轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)還會(huì)產(chǎn)生工業(yè)過(guò)程碳排放,處置環(huán)節(jié)則按照廢物焚燒碳排放進(jìn)行計(jì)算。各環(huán)節(jié)主要參數(shù)及來(lái)源/計(jì)算方法見(jiàn)表1。
具體而言,從開(kāi)采和加工階段能源品種來(lái)看,2018年我國(guó)石油和天然氣開(kāi)采階段燃料品種以天然氣、電力和原油為主,約占所有能源消費(fèi)的89%;煤炭開(kāi)采階段燃料品種以原煤、電力和其他洗煤為主,約占所有能源消費(fèi)的70%;化石原料加工階段燃料品種以原煤、煉廠干氣為主,約占所有能源消費(fèi)的74%(見(jiàn)圖2)。
從產(chǎn)品的能耗系數(shù)來(lái)看,“三烯三苯”的能耗系數(shù)為0.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸~0.74噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,聚氯乙烯的能耗系數(shù)為1.6噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,其余聚合物的能耗系數(shù)為0.11噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸~0.19噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸[8](見(jiàn)圖3)。從廢塑料焚燒比例來(lái)看,2018年我國(guó)廢塑料產(chǎn)量約6300萬(wàn)噸,焚燒比例為31%,填埋/廢棄比例為39%,回收比例為30%[9],其中設(shè)定化學(xué)回收比例為10%,物理回收比例為90%。
除以上參數(shù)外,生產(chǎn)原料的進(jìn)口比例也是影響核算結(jié)果的重要參數(shù)。從生產(chǎn)原料進(jìn)口比例來(lái)看,以2018年為例,我國(guó)原油、天然氣和煤炭進(jìn)口比例分別為71%、44%和7%,石腦油和甲醇進(jìn)口比例分別為17%和12%,“三烯三苯”進(jìn)口比例為37%(見(jiàn)圖4)。此外,還大量進(jìn)口初級(jí)形態(tài)樹(shù)脂和塑料制品,進(jìn)口量分別為2282萬(wàn)噸和3469萬(wàn)噸。由于進(jìn)口原料及產(chǎn)品生產(chǎn)、制造過(guò)程均在國(guó)外發(fā)生,其碳排放不計(jì)入核算體系中,因此,需要將進(jìn)口量與產(chǎn)量區(qū)分清楚,分別計(jì)算各環(huán)節(jié)碳排放量。
四、以上碳核算體系的初步應(yīng)用
本文以2018年塑料生產(chǎn)、消費(fèi)和處置情況為例,應(yīng)用以上核算體系初步計(jì)算我國(guó)塑料全生命周期碳排放量,并從碳排放類(lèi)型、碳排放環(huán)節(jié)和生產(chǎn)路線碳排放三個(gè)方面進(jìn)行分析。
(一)碳排放類(lèi)型分析
根據(jù)塑料碳核算體系計(jì)算結(jié)果,2018年我國(guó)塑料碳排放量約為4.76億噸,考慮到當(dāng)年塑料消費(fèi)量為1.07億噸,則平均每噸塑料約排放4.4噸CO2。這一結(jié)果與2015年全球塑料碳足跡具有可比性——研究認(rèn)為平均每噸塑料的碳足跡為4.38噸[10]。從碳排放類(lèi)型來(lái)看,化石燃料燃燒排放占總排放量的65%,其次是工業(yè)過(guò)程排放和廢塑料焚燒排放,分別占24%和11%(見(jiàn)圖5)。化石燃料燃燒排放是塑料全生命周期碳排放的重點(diǎn)排放源,碳排放主要來(lái)源于化石燃料燃燒,可通過(guò)提高清潔能源利用率、節(jié)能降耗改造等途徑來(lái)調(diào)整,是未來(lái)塑料行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的重要著力點(diǎn)。工業(yè)過(guò)程碳排放也不容忽視,碳排放主要來(lái)源于原料化學(xué)反應(yīng),可通過(guò)提升原料多元化、推進(jìn)二氧化碳資源化利用、提高原料進(jìn)口比例來(lái)調(diào)整。廢塑料焚燒產(chǎn)生的碳排放雖然占比不高,但若焚燒和填埋的比例大幅降低,廢塑料回收利用比例大幅提升,則廢塑料末端處置也有較大的減排空間。
(二)碳排放環(huán)節(jié)識(shí)別
塑料全生命周期碳排放涵蓋化石原料開(kāi)采、加工、裂解、聚合、注塑成型和處置六個(gè)環(huán)節(jié),其中,裂解和聚合是碳排放最高的環(huán)節(jié),約占總排放量的55%。其次是注塑成型環(huán)節(jié),占25%,處置和開(kāi)采加工分別占11%和9%(見(jiàn)圖6)。從全球水平來(lái)看,塑料生產(chǎn)階段(包括開(kāi)采、加工、裂解、聚合)也是碳排放最高的階段,約占61%,其次是注塑成型和處置環(huán)節(jié)”[10]。塑料生產(chǎn)階段具有資源密集和能源密集特征[11],尤其是裂解環(huán)節(jié),原料因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的碳排放多在此發(fā)生,此環(huán)節(jié)工業(yè)過(guò)程產(chǎn)生的碳排放占總工業(yè)過(guò)程碳排放的90%以上。而聚合、注塑成型環(huán)節(jié)要消耗大量的能源,這兩個(gè)環(huán)節(jié)的碳排放主要來(lái)自化石燃料燃燒??傊?,裂解、聚合和注塑成型三個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳排放占總碳排放的80%,是重點(diǎn)碳排放單元。由于這三個(gè)環(huán)節(jié)碳排放類(lèi)型不同,需要針對(duì)不同的碳排放源制定相應(yīng)的減排措施。
(三)生產(chǎn)路線碳排放分析
我國(guó)塑料生產(chǎn)原料主要來(lái)自于煤炭、石油、天然氣和回收的廢塑料,其中,煤頭路線的單位產(chǎn)品碳排放量最高,以國(guó)內(nèi)開(kāi)采的煤炭作為生產(chǎn)原料的碳排放為12噸CO2/噸,進(jìn)口煤炭為11.4噸CO2/噸。其次為油氣頭路線,以國(guó)內(nèi)開(kāi)采的原油作為生產(chǎn)原料的碳排放為8.1噸CO2/噸樹(shù)脂,天然氣則為8.5噸CO2/噸樹(shù)脂,若二者來(lái)自于進(jìn)口,則單位產(chǎn)品碳排放分別為6.7噸CO2/噸和7.2噸CO2/噸(見(jiàn)圖7)。煤頭路線碳排放普遍高于油氣頭路線,且進(jìn)口化石原料碳排放低于國(guó)內(nèi)開(kāi)采的原料,這是由于開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生能源消耗造成的。此外,考慮到中間原料及半成品進(jìn)口導(dǎo)致碳排放的變化,核算了石腦油、甲醇、“三烯三苯”等化工原料進(jìn)口路線的碳排放。若以進(jìn)口的石腦油、甲醇為生產(chǎn)原料,碳排放分別為6.1噸CO2/噸和5.3噸CO2/噸;若以進(jìn)口的“三烯三苯”為生產(chǎn)原料,加工環(huán)節(jié)發(fā)生在國(guó)外,則碳排放可降為2.7噸CO2/噸。最后,從廢塑料回收路線來(lái)看,廢塑料化學(xué)回收路線的碳排放為6.1噸CO2/噸,比煤頭和油頭路線分別減少5.9噸CO2/噸和2.0噸CO2/噸。而廢塑料物理回收的碳排放僅為1.5噸CO2/噸,比化學(xué)回收路線減少4.6噸CO2/噸,分別是煤頭路線、油頭路線的12.5%和18.5%,在塑料產(chǎn)業(yè)鏈低碳轉(zhuǎn)型方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。
五、結(jié)論與建議
塑料從“搖籃”到“墳?zāi)?span style="box-sizing: border-box;padding: 0px;border: 0px">”整個(gè)生命周期涵蓋化石原料開(kāi)采、加工、裂解、聚合、注塑成型和廢塑料處置六個(gè)環(huán)節(jié),根據(jù)各環(huán)節(jié)碳排放特征,初步搭建了碳排放核算體系。2018年我國(guó)塑料全生命周期碳排放量約為4.76億噸,平均每噸塑料約排放4.4噸CO2?;剂先紵侵攸c(diǎn)碳排放源,約占總排放量的65%,而工業(yè)過(guò)程碳排放也不容忽視,約占總排放量的24%。石腦油裂解、甲醇轉(zhuǎn)化和“三烯三苯”聚合是碳排放最高的環(huán)節(jié),約占總排放量的55%。與煤頭、油頭、氣頭路線相比,廢塑料物理回收路線的碳排放最低,僅為1.5噸CO2/噸,具有顯著的低碳優(yōu)勢(shì)。與自產(chǎn)的化石原料生產(chǎn)路線相比,進(jìn)口路線的碳排放顯著降低,且原料在國(guó)外生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)越長(zhǎng),在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生的碳排放則就越低。廢塑料焚燒產(chǎn)生的碳排放約占總排放量的11%,其中,廢塑料產(chǎn)生量是決定焚燒碳排放的關(guān)鍵因素,從源頭減少?gòu)U塑料產(chǎn)生是降低碳排放最有效的手段。
總體而言,我國(guó)塑料行業(yè)要推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈低碳轉(zhuǎn)型,可瞄準(zhǔn)能源結(jié)構(gòu)低碳化、回收利用水平提升、原材料進(jìn)口優(yōu)化、終端消費(fèi)減量等方面,加強(qiáng)塑料產(chǎn)業(yè)鏈的頂層設(shè)計(jì),全面建立塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)。一是全面加強(qiáng)塑料產(chǎn)業(yè)鏈綠色低碳生產(chǎn)管理,實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”能效提升工程,推進(jìn)清潔能源替代,鼓勵(lì)“綠氫”的規(guī)?;瘧?yīng)用。二是加快推進(jìn)廢塑料高水平回收利用,完善塑料產(chǎn)品可回收設(shè)計(jì)制度,推動(dòng)廢塑料精細(xì)化分揀回收體系建設(shè),鼓勵(lì)采用先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢塑料同級(jí)化、高值化利用。三是優(yōu)化塑料生產(chǎn)原料進(jìn)口結(jié)構(gòu),推動(dòng)生產(chǎn)原料來(lái)源多元化、低碳化轉(zhuǎn)型,鼓勵(lì)適當(dāng)進(jìn)口塑料半成品和制品替代低值塑料生產(chǎn)。四是多措并舉推進(jìn)塑料終端消費(fèi)需求減量,持續(xù)推進(jìn)一次性塑料制品禁限行動(dòng),加強(qiáng)流通和使用階段的市場(chǎng)監(jiān)管,推動(dòng)塑料污染治理的宣傳教育,培育消費(fèi)者綠色消費(fèi)行為。
注釋?zhuān)?/span>
1.“三烯三苯”主要包括乙烯、丙烯、丁二烯、苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯。
2.合成樹(shù)脂主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酯及其它類(lèi)型聚合物。
3.IPCC溫室氣體清單指南中根據(jù)西歐的乙烯蒸汽裂解裝置數(shù)據(jù),確定了乙烯生產(chǎn)的CO2排放因子??紤]到蒸汽裂解裝置工作效率的地區(qū)多變性,需要根據(jù)實(shí)際情況乘以地理調(diào)節(jié)因子(GAF),該調(diào)節(jié)因子僅適用于乙烯生產(chǎn)。
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作者簡(jiǎn)介:種珊,助理研究員,研究領(lǐng)域?yàn)樗芰现卫砑疤寂欧藕怂?;朱松麗(通訊作者),研究員,研究領(lǐng)域?yàn)槿驓夂蛑卫砗蜏p緩政策。
作者: 中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所 種珊 朱松麗 來(lái)源: 《中國(guó)能源》2022年第12期