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解析:碳中和背景下的化工行业十大发展趋势

发布者:化工新材料   时间:2021-08-13   来源:   点击:176
碳中和是中国化工行业中未来确定性的发展趋势,在碳达峰及碳中和的“双碳”发展趋势下,中国化工行业将会迎来巨大的转变。
在这样的大趋势下,中国化工行业发展将会出现怎样的细微变化?以下是对未来化工行业可能会发生的10个转变猜想。

01

在碳中和大趋势下,中国能源结构、产业结构、消费结构将会发生重大区域性结构转变

首先,为了实现碳中和,中国在未来30年内将会始终坚持清洁能源、绿色能源的发展思路,其中太阳能将会是能源行业的主要能源结构,其次是风能、潮汐能等清洁能源。另外,氢能及其他能源结构将会成为辅助,而化石能源消费占比将会逐渐降低,直至与清洁能源的平衡予以实现碳中和大趋势。
其次,在双碳趋势下,能源制造业属性占比逐渐提升,清洁设备、环保及回收产业将会长期受到市场青睐,产业影响比重将会快速提升。而新能源汽车制造有望继续替代传统燃油机车,从能源消费市场驱动碳中和的实现。
最后,中国的能源供给中心,有望从目前的西部及中部地区,如山西、陕西、内蒙古等地区,逐渐转向西南及华东地区,这主要来自能源消费结构从煤炭转向清洁能源的转变。中国能源结构转型驱动力来自对新能源的消费驱动,而对传统能源消费的降低与新能源的消费增长,两者存在非线性关系和本质的矛盾,所以在未来短期内将迎来能源结构转变带来的阵痛。

02

“双碳”趋势下的化工行业碳交易和谈贸易,将会带来新的贸易体系

2016年国务院发布的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》中明确建设和运行全国碳排放权交易市场,主要措施有三点:1.建立全国碳排放权交易制度;2.启动运行全国碳排放权交易市场;3.强化全国碳排放权交易基础支撑能力。

目前,中国碳交易市场主要是配额制,化工企业根据自身装置情况,出售和购入碳排放配额。但是目前关于碳交易仅为部分省份试点,各试点总量宽松,控排单位多出现配额过剩的情况,导致碳交易价格较低。所以,目前中国碳交易市场与欧美发达国家相比,仍有较大的差距。

另外,目前中国化工企业试点省份不愿意公开碳排放总量,也不愿意公开碳配额总量,导致碳交易信息不透明,导致双方交易不能确定公平合理的市场定价,从而大幅度增加了交易成本,降低了交易频率。所以,对中国化工行业中的碳交易进行政策整治,或者建立一个全新的碳交易平台,如“碳币”的交易模式,做到公平、公开、透明,有望形成全新的碳交易体系,从而助力我国碳中和总趋势下的碳交易模式。

03

大规模、长期性储能,有望驱动化工新材料产业升级

根据碳中和总体趋势,中国新能源行业的发展本质的清洁可再生能源的发展,其中光伏能源、风能具有最大的发展契合度,光伏能源、风能的本质,在于电能传输、储能和新能源汽车的产业链一体化模式,所以,储能有望是未来重要的发展方向。平头哥认为,未来储能行业前景乐观,储能规模的增长在于化工新材料的发展。

储能主要是指电能的储存,主要是电池储能、电感器储能、电容器储能等方式,其中电池储能是目前重要的应用方向。电池储能如铅酸电池储能、镍氢电池储能,锂离子电池储能等,这些电池的背后,是对中国化工新材的重要应用体现。

另外,随着中国化工新材料的发展,新型的储能电池也在快速发展,如sp2 杂化碳质储能电池、石墨烯电池等,都将是未来的重要方向。

目前关于储能电池行业中重要新材料应用方向,如:硅碳复合负极材料、钛酸锂、石墨烯、碳纳米管、富锂锰基正极材料、动力型镍钴锰酸锂材料、涂覆隔膜、陶瓷氧化铝、高电压电解液、水性粘结剂等。这些材料,有望成为未来储能电池的重要升级方向,也驱动化工产业在新材料领域的发展方向。

04

化工装置节能改造将会是长期趋势

在碳中和大趋势下,中国化工装置生产的节能改造,有望助力中国化工企业降低碳排放,实现化工行业的碳中和。化工装置的节能改造,主要体现在对传统工业系统的节能改造、高耗能通用设备的改造、余热余压高效利用回收改造、碳封存与捕捉的应用改造,这些化工装置的节能改造,将会为实现碳中和贡献巨大的力量。
我国化工装置的节能改造,主要体现的以下方向:
一方面是对化工重点行业的系统性改造,如石化行业实行炼化能量系统优化、烯烃原料的轻质化、先进煤气化、硝酸生产技术的升级提升等。
二方面是对化工行业高耗能设备的改造,如电机系统实施的永磁同步伺服电机、高压变频调速等技术改造和装置替换。在配电变压器系统中实施非晶合金变压器、有载调容调压等技术改造,并且推广应用新型电子器件等信息技术。
三方面是对化工装置中的余热高压回收技术升级,自备电厂实施烟气系统余热回收利用、超临界混合工质高参数一体化循环发电等技术改造等。
四方面是在化工装置中实施碳捕捉、碳利用和碳封存技术,加强化工行业中二氧化碳在石油开采、塑料制品加工等领域的应用。

05

超高压输电将会驱动化工新材料升级

中国新能源的总体发展趋势,将会是产业链一体化的发展模式,其中超高压输电,是中国新能源发展的关键环节,承载着中国电力的长距离运输,以及新能源的应用。在超高压输电环节中,对电力传输损失的降低和效率的提升,是超高压输电的重要研究方向,这主要来自在超高压输电环境中对新材料的利用。

到2035年,中国特高压线路将会实现“全国覆盖”,中国的特高压线路如同毛细血管一样遍布中国,那时的中国,将会是一个以新能源为主要清洁能源消耗的中国。特高压的发展,必然会驱动高压输电线路的需求,其中对化工新材料的需求也将同步增加。特高压输电线路对新材料的需求,如XLPE等产品,也将迎来需求的爆发。

06

高耗能行业的新一轮供给侧结构性改革

在碳中和背景下,相关高耗能的化工行业将会面临一次深度的供给侧结构性改革,产能在短期触及最高峰后,经过碳中和趋势影响,有望带来产能的整合。
根据行业人士相关经验,可能出现碳中和趋势下的供给侧结构性改革的化工行业,可能会有煤制乙二醇、煤制甲醇、合成氨、工业硅、电石、烧碱、黄磷、MTO、纯碱。这些行业,大都是属于高能耗、高耗电的行业。
伴随着各省市分地区的碳中和政策落地,有望为相对具有发展优势的化工行业带来长达数十年的发展驱动。

07

低碳新材料、可降解材料将会长期受益

对于未来化工新材料的行业发展驱动,归于两个驱动逻辑,一个是双碳政策驱动的消费需求增长,另一个是低碳和可降解材料的政策驱动增长。其中低碳和可降解材料将会受到政策驱动呈现爆发式增长,从未来拟在建的PLA和PBAT产业规模高速增长可以看到此趋势的发生。

这里所说的低碳及可降解材料,如PLA、PBAT、生物基长链二元酸、生物基聚酰胺等材料,未来有望出现几十年的蓬勃发展期。另外,关于新能源消费驱动带来的新材料需求,如光伏级EVA、玻纤增强改性、光伏风电涂料等,将会受到大趋势带来的消费驱动增长。

08

煤化工行业将会开启高效化、低碳化进程

众所周知,煤化工行业是碳中和大趋势下的重点关注行业,因煤化工是化工行业重要的碳排放领域,也是未来重点的改造、升级产业。未来的煤化工行业,将会是高效化煤炭转化、低碳化生产运行行业,其中煤改气有望是重要的发展方向。
关于煤化工行业的碳中和发展趋势,可以有以下几个发展建议,其一是太阳能发电后电解制氢,可以煤化工行业中对氢的需求,如煤制气、煤制烯烃、煤制甲醇等,可以降低氢气采集成本及降低制氢过程中的碳排放。其二是提升煤气化工艺,增强碳转化率,降低煤炭单耗是煤化工行业技术研究的重要方向。如采用先进的气流床煤气化工艺,对煤炭品质要求更低,碳转化率更高。
在碳中和大趋势下,对于煤化工行业的转变,将会是化工行业中重点转变方向,也将是改革较为深入的产业。

09

电力行业脱碳为煤化工提供更为丰富的原料

我国电力行业是各行业碳排放的首位,所以对电力行业的脱碳是降低碳排放的重要改革方向。关于电力行业脱碳,其中重要的方向是光伏发电、风力发电及其他低碳发电模式。
在电力行业不断降低对煤炭的依赖同时,煤炭在其他行业的供给应用预期将会大幅增长,从而在长线形成对煤炭价值的下降。这将有利于以煤炭为原料的煤化工行业生产,降低煤化工生产成本,驱动煤化工生产的竞争力提升。

10

海运贸易脱碳迫在眉睫,利好LNG

2020年全球海运贸易量达到114.7亿吨,其中煤炭贸易量超过8亿吨,原油贸易量超过20亿吨,成品油贸易量超过10亿吨,LNG贸易量超过3亿吨,能源类合计贸易量超过40亿吨。

根据海运贸易量变化趋势下,刨除2020年因疫情带来的总体贸易量的下降因素,煤炭、原油、成品油贸易量在全球海运市场呈现逐渐下降的趋势,这与全球化碳中和带来的对能源结构转变存在直接的影响。而LNG贸易量却在逐渐提升,因LNG的低碳能源属性,全球对LNG的消费将会逐渐增多,从而驱动了全球贸易量的增长。这一趋势将会在未来数十年全球海运能源贸易结构中持续存在。


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