化工巨头巴斯夫入局海上风电背后

撰文 | 张书铭

编辑 | 郭郭

→这是《环球零碳》的第157篇原创

环球零碳

碳中和领域的《新青年》

摘要：近日，德国化工巨头巴斯夫与瑞典可再生能源开发商Vattenfall正在参加荷兰1.4GW零补贴海上风电招标，并计划共同开发一个700MW的项目。海上风电与化工巨头，这看似不相干的两者，正是巴斯夫为了助力碳减排正在进行的布局。巴斯夫多年来在国际ESG评级中一直名列前矛。化工巨头脱碳转型对我国化工企业有哪些启发？

化工行业是石油和天然气的最大工业消费者，也是整个工业能源的最大消费者。就直接二氧化碳排放而言，它是第三大工业分属，排在水泥和钢铁之后。这主要是因为化工行业大约一半的能源投入是作为原料消耗的，而不是作为能源来源。

根据国际能源署（IEA）的数据，2020年核心化学品生产的直接二氧化碳排放量约为9.2亿吨二氧化碳，大概占全球总排放量的4%-5%，比前一年减少2.3%，原因是新冠危机导致的产量下降。尽管如此，这仍然比2015年平均每年增加2.1%。

图说：2015-2030年间化工行业模型预估的碳排放

来源：IEA

推动碳减排是对化工行业的一次新的革命，也是提高竞争力的重要途径。国外企业很早就意识到这一点，并早早布局应对气候变化的挑战。巴斯夫（BASF）作为化工行业龙头的德国企业，早在1994就把可持续发展写入企业发展宗旨中，并于2008年开始逐年披露其碳排放足迹。另外，在国际ESG评级中，BASF也名列前茅，在化工行业起到表率作用。

2022年4月22日，巴斯夫计划和瑞典电力公司Vattenfall参加荷兰海上风电投标，旨在拿下Hollandse Kust West风电场，这个项目可容纳700MW的海上风电。事实上，早在2021年，巴斯夫就与Vattenfall签署合同，收购总装机容量为1.5GW的Hollandse Kust Zuid风电场49.5%的股份。

“海上风电场将对我们在欧洲的化工生产中使用创新的、低排放的技术起到决定性的作用，这就是我们收购Vattenfall公司Hollands Kust Zuid风电场的原因。”巴斯夫SE总裁Lars Kissau博士说，他也是巴斯夫可再生能源、替代原料和二氧化碳减排技术的负责人。

BASF这一举动与其承诺的应对气候变化是息息相关的。作为其向气候中性转型的一部分，BASF正在投资可再生能源发电设施。海上风电场可以为BASF提供这一转型所需的长期可再生电力的能力。而这，只是BASF解决碳排放的众多行动之一。

图说：巴斯夫欧洲公司执行董事会主席薄睦乐博士与Vattenfall总裁兼首席执行官Anna Borg展示计划中的风电场位置

来源：BASF中国

01

绿色投资

解决碳排放的第一路径是购买可再生能源电力代替天然气等化石燃料进行能源供应。然而，德国高昂的电网费和购电税大大限制了从外部购买绿电的数量。

负责巴斯夫全球可再生能源计划的Roland Merger博士解释说：“每当我们从外部购买电力，无论是绿色还是灰色，我们都必须在常规电价的基础上支付税款。如果我们在现场用自己的现有设施发电，我们就不必支付电网费用和购买税。因此，我们只有通过使用自己的电力才能在生产中获得竞争优势"。

2021年5月，巴斯夫和德国莱茵集团（RWE）宣布建立一个新的海上风电场，总装机容量为2000MW，为巴斯夫在德国路德维希港的化学生产基地提供绿色电力。

2021年11月，巴斯夫与丹麦能源公司Orsted达成一项为期25年的固定价格企业购电协议，承购其计划在德国北海的Borkum Riffgrund 3号海上风电场的186MW输出电力。

不仅在欧洲，在中国巴斯夫也积极参与绿电交易。2021年6月22日，巴斯夫与华润电力在广东电力交易中心完成广东首笔可再生能源电力交易，通过此次交易，巴斯夫确保了其湛江一体化项目首批装置100%的可再生能源电力供应。

巴斯夫位于南京的一体化基地是由中国石化和巴斯夫以50 对50 股比共同出资设立，简称扬子石化-巴斯夫。2021年9月7日，扬子石化-巴斯夫在绿电交易中认购电量10.7万MWh，有效期至2022年底，所购电力均产自太阳能光伏，是长三角地区最大的绿电购买方。

02

零碳技术研发

直接的绿电交易当然可以解决当下的燃眉之急，但通过研发实现自身产业链的碳减排才是应对气候变化的长远之计。

而巴斯夫则从设备，工艺和产品这三方面推动零碳研发的进程。

首先，蒸汽裂解是石化行业的关键装置，需要使用大量的能量，同时也是化工生产过程中最大的碳排放来源。巴斯夫携手合作伙伴西门子能源公司，共同开发全球首台电加热蒸汽裂解装置，配合可再生电力，有望实现高达90%的减排比例。

其次，氢气是一种必不可少的化学品，广泛应用在化工行业的生产、运输和存储中。然而制备氢气的过程会释放大量二氧化碳。为此，巴斯夫在位于路德维希港的试点装置正在启动甲烷裂解制氢这一低碳工艺，与电解水制氢工艺相比，甲烷裂解制氢的耗电量少80%。如果进一步使用可再生能源，则可以在工业规模上实现零碳制氢。

图说：巴斯夫路德维希港

来源：BASF中国

第三，合成气是石化行业关键原材料。传统工艺使用甲烷和煤做原材料，产生二氧化碳。巴斯夫正在研发“甲烷与二氧化碳干重整”制备合成气的工艺路线，把二氧化碳作为原料使用，实现二氧化碳负排放。

2022年2月14日，巴斯夫继续扩大其二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）的产品组合，推出了Lupranat ZERO，这是第一种不含温室气体的芳香族异氰酸酯，具有零碳排放和可再生来源。通过计算，其 "从摇篮到坟墓 "的产品碳足迹（PCF）为零。这意味着产品从源头开始就不产生额外的二氧化碳。

巴斯夫单体业务部总裁Ramkumar Dhruva博士说："气候保护对我们的客户来说越来越重要。通过提供关于我们产品的二氧化碳足迹的可靠数据，我们帮助客户实现他们的气候目标。有了Lupranat ZERO——不含温室气体的芳香族异氰酸酯，我们的客户可以在使用同样高质量的产品的同时，从数量上减少他们的二氧化碳足迹，为气候保护做出积极贡献。"

03

对中国化工企业的启发

目前我国二氧化碳年排放量达到 100 亿吨，其中化工行业(比如石油加工及炼焦和化学制品等)的碳排放量大概为5 亿吨。相较于电力，钢铁，水泥等行业，总量并不突出。但却有着化工行业排放存在着总量有限但强度突出的特点，因为在区域层面由于地区经济结构、能源结构及发展水平的不同依然面临差异化的压力。

来源：中国能源发展报告

如下图所示，各种能源化工产品在工业过程和公用过程中的碳排放，以甲醇、合成氨和PVC分别为C1和C2产业链的核心产品举例。煤制甲醇的公用工程碳排放量约为 1.78 吨/吨甲醇，煤制甲醇的总 CO2 排放量约为 3.91 吨/吨甲醇。煤制合成氨的单位碳排放约为 6.05 吨 CO2/吨氨。煤头乙烯法为 8.46 吨 CO2/吨 PVC， 气头约为 2.25 吨 CO2/吨 PVC。

来源：东方证券研究所

面对随着产能增大而日益增长的碳排放现状，巴斯夫的探索路线对我国化工产业有着怎样的启示呢？

由化工央企带头，中国化工企业也开始着手对于绿色电力的购买。

2021年12月16日，中国海油电力投资有限公司（简称海油电投）与中海壳牌石油化工有限公司（简称中海壳牌）签署首笔100万千瓦时绿色电力交易合同，标志着中国海油首单绿电交易正式完成。

2022年4月26日，荆门石化与国电长源电力公司蕲春赤东光伏电站在湖北省电力交易平台完成首笔绿电交易。此次绿电交易购买电量为1000万千瓦时，可减少二氧化碳排放近8000吨。

然而，针对碳减排的新工艺的研发，我国化工企业仍处于布局状态。巴斯夫通过管理优化、设备升级、技改与流程优化，还有能源梯级利用等方式提升企业现有业务的运营效率，促进节能减排上的探索，可以被我国化工企业的清洁革命所借鉴。

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参考资料：

[1]https://www.basf.com/global/en/media/news-releases/2022/04/p-22-209.html

[2]https://www.windpowermonthly.com/article/1753792/vattenfall-basf-plan-dutch-offshore-wind-bids

[3]https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202103221474638930_1.pdf?1623163905000.pdf

[4]https://www.theguardian.com/environment/2021/nov/22/chemicals-industry-pollution-emissions-climate

[5]https://www.basf.com/cn/zh/media/news-releases/cn/2021/09/rdpp_sh.html

[6]https://www.basf.com/cn/zh/media/news-releases/global/2022/02/BASF_expands_portfolio_of_climate_friendly_products_introducing_the_first_isocyanate_not_carrying_a_CO2_backpack.html

[7]http://www.sinopecgroup.com/group/xwzx/gsxw/20220426/news_20220426_340355357860.shtml

[8]https://www.cnooc.com.cn/art/2021/12/30/art_91_15322178.html

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