工业节能降碳势在必行，其核心原因在于工业领域碳排放量巨大且能源利用效率有待提升。目前，工业领域碳排放占我国总碳排放量的70%以上，同时能源消耗强度仍是世界先进水平的1.5倍。若不加快转型步伐，不仅难以实现我国“双碳”目标（2030年前碳达峰、2060年前碳中和），还会面临诸多风险，如国际碳关税（如欧盟碳边境调节机制，CBAM）带来的贸易壁垒，以及产业竞争力下降等问题。

为何迫在眉睫？--工业节能降碳的四大压力

政策硬约束

为实现“双控”目标，我国明确了2025年的关键任务：非化石能源消费占比需达到20%，重点行业需实现节能量5000万吨标准煤，并减排1.3亿吨二氧化碳。对于未达标的工业企业，将采取严厉措施，包括限制新增产能和缩减碳配额等惩罚性手段。

同时，各地也在积极推进设备淘汰与能效提升。

国际竞争压力

碳关税冲击：欧盟碳边境调节税（CBAM）已涵盖钢铁、铝等重点行业，我国相关出口企业面临高额碳成本支出。例如，若钢铁产品未能有效降碳，每吨将额外增加超过100欧元的成本。

绿色贸易壁垒：国际客户对产品碳足迹认证的要求日益严格，锂电池等行业需加快建立全生命周期碳管理体系，以积极应对绿色贸易壁垒带来的挑战。

资源环境瓶颈

我国工业领域存在能源效率低下的问题，工业能耗强度是欧美日等发达国家的2.3倍。其中，超过10%的钢铁和化工产能能效低于基准水平，60%的存量设备能效也处于落后状态。

同时，我国环境容量已接近饱和。以煤炭为主的能源结构（占比69.4%）是导致大气污染的重要因素，而工业碳排放占全国总量的70%，远超环境承载能力。

经济成本攀升

能源价格波动：传统化石能源价格波动加剧企业成本风险，而节能改造可显著降本。

如何技能？--技术升级与系统优化双轨并进

关键技术路径

设备能效提升

电机系统推广高效节能电机技术，如稀土永磁电机和磁悬浮风机，其节电率可达15%-40%，并逐步替代能效等级低于IE3的低效电机。

流体系统优化

压缩空气系统：采用人工智能动态调压技术，结合余热回收装置（热效率超60%），某企业案例实现综合节能27.96%。

循环水泵：应用永磁变频调速技术，流量降低20%，电耗降低49%；同时通过扩大管网管径（从DN200升级至DN250），阻力降低15%-20%。

风机系统：采用三元流叶轮设计，某铜业企业吨钢电耗降低25%。

数字智能管控

能源管理系统（EMS）：通过实时监测能耗数据，结合人工智能算法优化生产调度，某铝业企业单位电耗降低15%。

数字孪生平台：利用数字孪生技术模拟碳排放场景，指导生产过程优化。例如在水泥窑炉的应用中，年减碳量可达3万吨。

余热余压梯级利用

化工园区：采用“高温发电→中温供暖→低温制冷”的梯级利用模式，综合能源利用率提升至85%。

钢铁厂：余热发电覆盖厂区30%的用电需求。例如宁波钢铁通过余热发电，每年减少碳排放7000吨。

系统协同节能

多能互补：空压机余热加热循环水，风机余热补偿泵站用电，实现跨系统节能。

微电网架构：青岛港24台RTG起重机直流微网，统一调配回馈电能供码头照明，系统能效达92%。

如何降碳？--结构转型与负碳技术突破

能源结构清洁化

可再生能源替代：厂房屋顶光伏覆盖（如钢铁企业年发电1.2亿度，减碳8万吨）；

绿氢应用：玻璃、陶瓷行业以绿氢替代天然气，实现近零排放。

工艺流程深度脱碳

短流程炼钢：薄带铸轧工艺缩短流程70%，吨钢能耗降200kg标煤；

CCUS技术：煤化工行业捕集CO₂矿化制建材（山东京韵泰博年固碳5万吨）。

产业链协同降碳

绿色供应链：要求供应商提供碳足迹报告，签订《低碳采购协议》；

工业固废循环：钢渣与CO₂反应制负碳建材（产品溢价率30%）。

负碳技术储备

生物质固碳：利用废弃木质素制备燃料，替代20%燃煤；

直接空气捕集（DAC）：试点项目将CO₂转化为甲醇，经济性优于传统CCUS。

政策与企业行动指南

政策杠杆

财税支持：对节能设备更新给予30%-50%补贴（如余热回收、氢能冶金）；

碳金融工具：碳配额质押贷款、绿色债券降低融资成本。

企业实施路径

短期（1-2年）：变频改造+管网优化（回收期<2年）；

中期（2-5年）：部署数字能碳管理平台，接入省级系统（如上海、河南试点）；

长期（5年以上）：布局绿电+绿氢耦合工艺，打造零碳工厂（如隆基100%绿电供应）。

工业节能降碳不再是可有可无的选择，而是关乎企业生存的关键命题。在技术层面，必须摒弃单一环节改造的思维模式，转而通过系统集成的方式全面提升能效水平。从战略角度来看，企业应将降碳目标深度融入核心价值链。例如，河北首朗通过将钢铁尾气发酵制取乙醇，不仅每年减少碳排放8.9万吨，还开辟了新的收入来源，这生动地证明了“降碳是一种投资，而非负担”的理念。展望未来十年，那些能够率先抢占绿色技术制高点的企业，将在全球产业格局的重塑中占据主动，赢得竞争优势。

（转自：莘川环保科技）