李君，赵玉冰，贾琳，陈庆俊，李燕雪，闫珺
《化学工业》专家观点：
石化和化工行业是指以石油、天然气、煤炭、化学矿和生物质等为原料进行化学加工的产业，既是能源消费过程，也涉及能源转换过程。石化和化工项目生产过程除了需要大量的化石能源作为原料，还需要大量电力以及蒸汽，且电力需求和蒸汽需求均较大。据国家能源局统计数据显示，2018年我国石化和化工产业能源消费8.77亿吨标准煤，占我国能源消费总量的47.2亿吨标准煤的18.6%，是仅次于钢铁产业的第二大耗能产业，在终端能源消费（扣除能源转换部分）中，电能占比达到16.5%，热能占比达到11.3%。
石化和化工行业作为能源消耗大户近几年发展正面临着来自资源、环保等方面的严峻挑战：各地出台政策，对煤炭消费总量控制，对燃煤锅炉进行装机容量控制，燃煤锅炉的等量/减量替代；污染物排放总量控制，执行污染物排放浓度限值等。此外，在双碳背景下，石油和化学工业作为碳排放大户在二氧化碳减排方面面临巨大压力，尤其是位于沿海区域的石化园区，政策管控更为严格。资源与环境刚性约束已成为影响我国石化和化工行业持续健康发展的主要制约因素。
我国石化和化工行业，尤其是电力和热力的能源供应亟需突破资源和环境的双重限制，寻找绿色、低碳、可持续的发展路径。
1 化工园区热电系统能源结构
石化和化工行业中，电力碳排放量占到总碳排放量的35%以上，蒸汽占到15%以上，合计电力和蒸汽的碳排放量占到整个化工行业碳排放量的50%以上。因此电力和蒸汽的二氧化碳减排石化和化工行业碳减排行动中起着主力军的作用。
而电力和蒸汽的能源结构，以典型石化园区为例，粗略统计七大石化基地的用能结构，其采用燃煤锅炉供热量占到总供热量的70%，用电负荷中76%为燃煤发电。我国主要的化工园区还有煤化工基地，集中在产煤区，电力供应和热力供应更是以煤为主。
由此可见，我国化工园区电力供应和热力供应以煤为主、天然气为辅。
2 化工园区热电系统发展现状以及存在的问题
在“双碳”目标的大背景下，化工园区热电系统仍普遍存在着以下几个问题：
（1）规划产业总体布局不合理，导致的集中供热进程缓慢。
（2）园区热、电、气、水等能源条块分割，未进行协同供应。
（3）企业围墙导致资源隔离，电力和热力等能源使用效率偏低。
（4）化工园区已经形成了以煤和天然气为主要燃料的热电联产，新能源比例较低。
热力和电力作为石化和化工行业能源结构的重要组成部分，将在化工园区碳减排行动中承担着主力军的作用，有必要从发展理念、发展模式等方面进行一系列的升级、优化，突破能源壁垒，构建清洁低碳、高效的新型化工园区热电供应系统，从而推动石化和化工行业低碳转型。
3 化工园区热电系统转型发展路径
3.1 传统转型路线
（1）提升化工产业集聚度。优化布局结构，继续推行集中供热。推行集中供热应站在锅炉热效率角度，综合考虑循环泵、补水泵等设备需要耗费的电能以及供热管道中的热量损失，进行合理布局。
（2）普及先进高效的节能技术，提高能源利用效率。目前可再生能源受到资源、成本、技术等因素限制在化工园区难以大规模发展，今后相当长时间内煤炭仍然承担着能源安全压舱石的作用，提高节能技术是近五年内解决化工园区热电系统碳减排的中心任务。
（3）存量燃煤锅炉背压改造。进行背压改造可以在同等供热能力的情况下降低园区的煤炭和天然气消耗，最大限度的提高机组的热效率。
（4）提高天然气利用比例。天然气具有清洁低碳的特点，度电二氧化碳排放强度相对煤电以及电网的综合度电二氧化碳排放强度仍然具有很大的优势，因此进一步提高天然气消费比例仍是“十四五”期间化工园区的低碳化发展的主要手段。
（5）深度的挖掘企业内部工艺余热。整合周边企业和城镇供热需求，利用回水温度降低、热电协同、长输供热等技术来匹配实现余热利用经济和效率的最大化；关注并使用先进高效的低温余热利用技术，如有机朗肯循环（ORC）低温余热利用技术等。
以上是我国近年来一直在大力推行的节能减排措施，未来还将继续严格执行。
详细内容请见《化学工业》2022年第1期
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