“我們常說節(jié)能減排，但其實(shí)節(jié)能和減排是個(gè)矛盾體，減排往往是耗能的。至今還沒有研究者針對(duì)減排中的節(jié)能問題建立相關(guān)模型和參數(shù)。”在最近一期主題為“過程工業(yè)減排中節(jié)能機(jī)制的若干科學(xué)問題”的香山科學(xué)會(huì)議上，會(huì)議執(zhí)行主席之一、南京工業(yè)大學(xué)教授陸小華表示，在過程工業(yè)減排中實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能，是解決我國(guó)能源與環(huán)境問題的“鑰匙”。
我國(guó)“十一五”規(guī)劃對(duì)萬(wàn)元GDP能耗的降低提出明確指標(biāo)，但對(duì)于減排指標(biāo)，僅提出化學(xué)需氧量(COD)以及二氧化硫排放總量的減少。“由于減排量背后的能耗代價(jià)及節(jié)能機(jī)制從未被重視和揭示，造成國(guó)策難以實(shí)施。”陸小華說。
“節(jié)能可以同時(shí)獲得減排效果，而單純的減排過程卻會(huì)增加能耗。這兩個(gè)目標(biāo)不一定同向。”會(huì)議執(zhí)行主席之一、西安交通大學(xué)教授馮霄認(rèn)為，節(jié)能減排可以通過過程重構(gòu)、集成、優(yōu)化而從源頭實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也需要輔以末端治理滿足環(huán)境需求。“我們面臨的是資源、能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)協(xié)調(diào)的多目標(biāo)全局最優(yōu)問題，這個(gè)問題的解決有賴于過程系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論和方法。”
過程工業(yè)是通過物質(zhì)的化學(xué)、物理或生物轉(zhuǎn)化，制造新的物質(zhì)產(chǎn)品，涉及化工、石化、能源、冶金、醫(yī)藥、食品、建材、核技術(shù)、生物技術(shù)等工業(yè)領(lǐng)域。
據(jù)了解，我國(guó)過程工業(yè)產(chǎn)生的GDP已超過總量的1/6，而能耗卻超過了總量的50%；同時(shí)，該工業(yè)領(lǐng)域更是污染大戶，我國(guó)各種過程工業(yè)產(chǎn)生的污染物種類繁多，處理的難易程度和能耗高低相差甚遠(yuǎn)，如極低濃度的難降解有機(jī)毒物，雖然COD不高但毒害極深，處理能耗極高。
與會(huì)專家指出，目前絕大多數(shù)城市工業(yè)園區(qū)采用的集中污水處理方式，實(shí)際上是將不同濃度的污水混合，然后再分離污染物，違背了科學(xué)原理。過程工業(yè)減排途徑存在多樣性、復(fù)雜性，污染和減排的能耗相互轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)嫁。因此，在生產(chǎn)過程中考慮減排，要多種方法組合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)資源的梯級(jí)利用；末端治理中，要根據(jù)毒性選擇性去除污染物。
目前，由于國(guó)內(nèi)外缺少定量描述減排不同污染物所需的能耗數(shù)據(jù)，導(dǎo)致難以針對(duì)不同污染物提出科學(xué)、合理、定量的減排指標(biāo)，也難以真正定量地評(píng)價(jià)過程工業(yè)節(jié)能減排的效果，并給出科學(xué)的解決方案。專家認(rèn)為，這給減排的最終落實(shí)帶來了極大的困難。
在過程工業(yè)的減排問題上，國(guó)內(nèi)外研究者主要從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)或清潔生產(chǎn)進(jìn)行研究，已取得大量成果。“目前國(guó)內(nèi)外推行的綠色化學(xué)‘零排放’或清潔生產(chǎn)，在實(shí)現(xiàn)資源有效利用、減少污染的同時(shí)，往往忽略了它所消耗的高能耗代價(jià)。”陸小華說，針對(duì)我國(guó)過程工業(yè)發(fā)展帶來高污染累積總量的國(guó)情，減排中的節(jié)能問題尤為突出。目前已有的研究成果只考慮物料衡算或者能量衡算，未能對(duì)開放體系、復(fù)雜物質(zhì)、極端條件做定量描述，因此不能真實(shí)評(píng)價(jià)過程工業(yè)節(jié)能減排的效果。
節(jié)能減排已受到全世界廣泛關(guān)注，對(duì)于過程工業(yè)的節(jié)能問題，主要是利用有效能的概念讓能源最大限度地梯級(jí)使用。與會(huì)者認(rèn)為，將過程工業(yè)與新材料和新能源工業(yè)進(jìn)行耦合，應(yīng)用化工熱力學(xué)原理，結(jié)合全生命周期分析方法，建立各高耗能過程工業(yè)的節(jié)能減排和新能源產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)化模型，進(jìn)行科學(xué)、客觀、定量的評(píng)價(jià)，能為我國(guó)過程工業(yè)復(fù)雜多變的污染物治理節(jié)能潛力和機(jī)制研究提供科學(xué)判據(jù)。
“建立評(píng)價(jià)過程節(jié)能減排的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。”會(huì)議特邀專家華東理工大學(xué)胡英院士在會(huì)上表示。
|
