山西综改示范区下好碳达峰碳中和“先手棋”
本报记者 郭丽菲 通讯员 张娜
日前，我国宣布控制碳排放目标，庄严承诺在2030年之前碳排放实现达峰，并争取在2060年实现碳中和。碳排放和碳中和已经成为我省“十四五”规划的重要内容，而在布局碳中和的实践探索中，山西综改示范区早已“初试啼声”。
清洁能源的“碳”索之路
焊花四溅，火龙飞舞。在骄阳似火的8月，记者走进潞安化工机械（集团）有限公司太原晋华炉生产基地火热的生产一线。不需要太费劲，一眼就看到了躺在地上的那个红色的 “大圆胖子”，除了样子像火箭，与其他锅炉不大相同外，还真难肉眼看出它有何奇妙之处。
“晋华炉，专门‘消化’高硫、高灰、高灰熔点的‘三高’劣质煤，可把大量化工企业的工艺废水作为水煤浆制浆原料水，实现水的循环利用，减少污水治理成本和节约一次用水，最大限度地减少污染排放。”据清华大学山西清洁能源研究院常务副院长张建胜介绍，按照单台气化炉副产蒸汽60吨/时计算，晋华炉3.0每年可节省标煤4.32万吨，减少二氧化碳排放10.76万吨。
原本是让一些煤化工企业束手无策的“三高”劣质煤，到晋华炉中“走一圈”，就实现了高效清洁利用气化，这让记者觉得多少有些不可思议。事实上，在节能减排中能够大放异彩的晋华炉3.0，是因为清华大学山西清洁能源研究院在碳中和研究领域具有深厚的基础，其研究所涉及到的核心技术与成果可成为支撑碳中和的重要科技手段。
下好碳中和、碳达峰“先手棋”，清华大学山西清洁能源研究院的研究方向不只有晋华炉项目的研发。“我们还开展了基于烟气养殖的微藻还田实验研究，利用微藻吸收燃煤烟气中的二氧化碳，同时微藻可作为有机肥还田，减少无机肥生产及运输过程中的能源消耗。”张建胜告诉记者，清华大学山西清洁能源研究院以大规模可持续生物质资源供给为目标，基于“土壤改良——生物炭特性——定向热解”的耦合关系，在针对土壤改良的生物质定向热解机理和生物炭与土壤间的热质传递模型方面获得了突破，提出了具有先进理念的贫瘠土壤修复与可持续生物质能源开发技术。
生物质材料资源化利用
生物质能作为最具潜力的可再生能源，已成为我国仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。推进储量丰富和绿色环保的生物质材料资源化利用，是实现“双碳”的有效技术途径，也是我国节能减排和环境保护的重要任务，符合当前环保节能和低碳经济的需求。
在山西生物质新材料产业研究院，院长桑涛算了一笔账：每生产1吨石化基环氧树脂至少需要消耗石油3.8吨，对应排放二氧化碳不少于12.9吨。而每生产1吨生物树脂需耗用秸秆约1.2吨，会消耗空气中的二氧化碳约14.8吨。以一个万吨级的新材料生物炼制工厂为例，每年可减排二氧化碳约32万吨，相当于160个1兆瓦标准风力发电机或267个1兆瓦光伏发电组每年的减排量。
“生物树脂无毒无害，其应用显著降低了碳纤维复合材料的成本，能够替代目前市面上的进口石化基环氧树脂，广泛应用于航空航天、轨道交通和新能源装备等高端制造领域，整个生产流程绿色环保。”桑涛说。
在孝义市一处废弃矿山，茎秆直立的芒草肆意生长，一片片芒草丛成为鸟儿的天堂，不时飞来几只雀鸟伫立花茎秆左顾右盼，好像在寻找着什么。这是2017年，生物质新材料产业研究院在孝义市建立的芒草矿山生态修复示范区与芒草人工湿地建设示范基地。
桑涛表示，“芒草除了地上秸秆的固碳作用外，粗壮发达的根系每年可在地下额外净固碳达0.6吨/亩。”从2009年开始，生物质新材料产业研究院研发团队在黄土高原典型边际土地、废弃矿山、城市人工湿地、滨海盐碱地等不同类型边际土地建立起总面积达千亩的试验示范基地，筛选出能够适应干旱、寒冷环境及抗逆能力极强的芒草品种，开发了成本低、可盈利、对土壤环境扰动小、治理效果永久的生态修复技术。
利用芒草进行环境修复和水土保持，对生态修复和环境建设，特别是对黄河流域治理作出了贡献，也为后续的碳排放、碳交易市场打下重要基础。
低碳大棋局下的减排路径
3月11日，山西综改示范区在山西省首设 “碳中和”研究院——山西碳中和战略创新研究院。“我们在山西能源结构转型的过程中，依托中国工程院院士倪维斗为首席科学家和清华大学技术为支撑的有利条件，推动绿色能源、绿色工业、绿色交通、绿色建筑等创新成果在山西转化、落地、见效。”山西碳中和战略创新研究院院长张静介绍，研究院还将结合山西高质量转型发展的需要，深入研究绿色金融体系在山西实现碳达峰、碳中和的支撑作用，为山西实现“双碳”目标提供政策参考，助力山西经济社会跨越式发展。
4月9日，克林泰尔（山西）环保科技有限公司万吨级“环保炭黑”绿色循环利用项目在山西综改示范区投产。据公司总工程师郭庆民透露，为积极响应和支持国家“双碳”目标，实现资源化综合利用，推动循环经济发展，布局打造固废轮胎循环利用全产业链基地，北京克林泰尔环保科技有限公司将把总部迁入山西综改示范区，并启动建设“12万吨/年固废（轮胎）裂解循环利用项目”。这些项目建成后有望成为山西“双碳”示范项目，对推动山西综改示范区打造循环经济产业集群和全省“十四五”转型出雏型有着重要意义。
7月22日，山西综改示范区与山西省商务厅联合举办了山西省开发区碳达峰、碳中和专题能力建设培训会。山西省商务厅开发区管理处处长李伟在会上表示：“7月16日，全国碳排放权交易在上海环境能源交易所正式启动。碳交易市场的建立提高了社会控制碳排放的意识，对企业而言，真正感受到了碳有价，形成了碳是资产、资本、资金的意识，增强了企业的社会责任感。因此，‘双碳’领域的相关学习非常有必要。”
当下的山西综改示范区，立足新发展阶段、贯彻新发展理念、融入新发展格局，不等不靠，率先行动，结合自身资源禀赋和发展诉求，选取适宜的碳减排路径，一盘低碳绿色先行示范高质量发展的大棋局正徐徐铺开。
日前，我国宣布控制碳排放目标，庄严承诺在2030年之前碳排放实现达峰，并争取在2060年实现碳中和。碳排放和碳中和已经成为我省“十四五”规划的重要内容，而在布局碳中和的实践探索中，山西综改示范区早已“初试啼声”。
清洁能源的“碳”索之路
焊花四溅，火龙飞舞。在骄阳似火的8月，记者走进潞安化工机械（集团）有限公司太原晋华炉生产基地火热的生产一线。不需要太费劲，一眼就看到了躺在地上的那个红色的 “大圆胖子”，除了样子像火箭，与其他锅炉不大相同外，还真难肉眼看出它有何奇妙之处。
“晋华炉，专门‘消化’高硫、高灰、高灰熔点的‘三高’劣质煤，可把大量化工企业的工艺废水作为水煤浆制浆原料水，实现水的循环利用，减少污水治理成本和节约一次用水，最大限度地减少污染排放。”据清华大学山西清洁能源研究院常务副院长张建胜介绍，按照单台气化炉副产蒸汽60吨/时计算，晋华炉3.0每年可节省标煤4.32万吨，减少二氧化碳排放10.76万吨。
原本是让一些煤化工企业束手无策的“三高”劣质煤，到晋华炉中“走一圈”，就实现了高效清洁利用气化，这让记者觉得多少有些不可思议。事实上，在节能减排中能够大放异彩的晋华炉3.0，是因为清华大学山西清洁能源研究院在碳中和研究领域具有深厚的基础，其研究所涉及到的核心技术与成果可成为支撑碳中和的重要科技手段。
下好碳中和、碳达峰“先手棋”，清华大学山西清洁能源研究院的研究方向不只有晋华炉项目的研发。“我们还开展了基于烟气养殖的微藻还田实验研究，利用微藻吸收燃煤烟气中的二氧化碳，同时微藻可作为有机肥还田，减少无机肥生产及运输过程中的能源消耗。”张建胜告诉记者，清华大学山西清洁能源研究院以大规模可持续生物质资源供给为目标，基于“土壤改良——生物炭特性——定向热解”的耦合关系，在针对土壤改良的生物质定向热解机理和生物炭与土壤间的热质传递模型方面获得了突破，提出了具有先进理念的贫瘠土壤修复与可持续生物质能源开发技术。
生物质材料资源化利用
生物质能作为最具潜力的可再生能源，已成为我国仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。推进储量丰富和绿色环保的生物质材料资源化利用，是实现“双碳”的有效技术途径，也是我国节能减排和环境保护的重要任务，符合当前环保节能和低碳经济的需求。
在山西生物质新材料产业研究院，院长桑涛算了一笔账：每生产1吨石化基环氧树脂至少需要消耗石油3.8吨，对应排放二氧化碳不少于12.9吨。而每生产1吨生物树脂需耗用秸秆约1.2吨，会消耗空气中的二氧化碳约14.8吨。以一个万吨级的新材料生物炼制工厂为例，每年可减排二氧化碳约32万吨，相当于160个1兆瓦标准风力发电机或267个1兆瓦光伏发电组每年的减排量。
“生物树脂无毒无害，其应用显著降低了碳纤维复合材料的成本，能够替代目前市面上的进口石化基环氧树脂，广泛应用于航空航天、轨道交通和新能源装备等高端制造领域，整个生产流程绿色环保。”桑涛说。
在孝义市一处废弃矿山，茎秆直立的芒草肆意生长，一片片芒草丛成为鸟儿的天堂，不时飞来几只雀鸟伫立花茎秆左顾右盼，好像在寻找着什么。这是2017年，生物质新材料产业研究院在孝义市建立的芒草矿山生态修复示范区与芒草人工湿地建设示范基地。
桑涛表示，“芒草除了地上秸秆的固碳作用外，粗壮发达的根系每年可在地下额外净固碳达0.6吨/亩。”从2009年开始，生物质新材料产业研究院研发团队在黄土高原典型边际土地、废弃矿山、城市人工湿地、滨海盐碱地等不同类型边际土地建立起总面积达千亩的试验示范基地，筛选出能够适应干旱、寒冷环境及抗逆能力极强的芒草品种，开发了成本低、可盈利、对土壤环境扰动小、治理效果永久的生态修复技术。
利用芒草进行环境修复和水土保持，对生态修复和环境建设，特别是对黄河流域治理作出了贡献，也为后续的碳排放、碳交易市场打下重要基础。
低碳大棋局下的减排路径
3月11日，山西综改示范区在山西省首设 “碳中和”研究院——山西碳中和战略创新研究院。“我们在山西能源结构转型的过程中，依托中国工程院院士倪维斗为首席科学家和清华大学技术为支撑的有利条件，推动绿色能源、绿色工业、绿色交通、绿色建筑等创新成果在山西转化、落地、见效。”山西碳中和战略创新研究院院长张静介绍，研究院还将结合山西高质量转型发展的需要，深入研究绿色金融体系在山西实现碳达峰、碳中和的支撑作用，为山西实现“双碳”目标提供政策参考，助力山西经济社会跨越式发展。
4月9日，克林泰尔（山西）环保科技有限公司万吨级“环保炭黑”绿色循环利用项目在山西综改示范区投产。据公司总工程师郭庆民透露，为积极响应和支持国家“双碳”目标，实现资源化综合利用，推动循环经济发展，布局打造固废轮胎循环利用全产业链基地，北京克林泰尔环保科技有限公司将把总部迁入山西综改示范区，并启动建设“12万吨/年固废（轮胎）裂解循环利用项目”。这些项目建成后有望成为山西“双碳”示范项目，对推动山西综改示范区打造循环经济产业集群和全省“十四五”转型出雏型有着重要意义。
7月22日，山西综改示范区与山西省商务厅联合举办了山西省开发区碳达峰、碳中和专题能力建设培训会。山西省商务厅开发区管理处处长李伟在会上表示：“7月16日，全国碳排放权交易在上海环境能源交易所正式启动。碳交易市场的建立提高了社会控制碳排放的意识，对企业而言，真正感受到了碳有价，形成了碳是资产、资本、资金的意识，增强了企业的社会责任感。因此，‘双碳’领域的相关学习非常有必要。”
当下的山西综改示范区，立足新发展阶段、贯彻新发展理念、融入新发展格局，不等不靠，率先行动，结合自身资源禀赋和发展诉求，选取适宜的碳减排路径，一盘低碳绿色先行示范高质量发展的大棋局正徐徐铺开。