大气污染是指人类活动或自然过程中产生的污染物质进入大气层,积累到足够的浓度后会对人类或环境产生有害影响的现象。大气污染防治即采取工程技术措施(如环境规划管理、能源利用、污染预防等)防治人类生产和消费活动中引起的大气污染,并将大气中的污染物浓度降低至安全水平的过程。
▼中国主要大气污染物类型及危害
大气污染物 |
危害 |
氮氧化物 |
? 破坏人体中枢神经,长期吸入会引起大脑麻痹、手脚萎缩等症状 ? 大量吸入时会引起中枢神经麻痹、记忆丧失、四肢瘫痪甚至导致死亡 ? 是形成酸雨的主要物质之一 |
二氧化硫 |
? 可被吸收进入血液,对人体全身产生危害 ? 能破坏酶的活力,从而影响碳水化合物及蛋白质的代谢 ? 影响机体的生长和发育 |
烟尘 |
? 遮挡光线,降低可见度,导致交通事故增多 ? 烟尘污染重的情况下能见度差,将提高用于照明的能源 ? 消耗,致使大气污染进一步加重,形成恶性循环 |
VOCs |
? 浓度过高时会引起急性中毒,长期可引发白血病 ? 部分具有毒性的VOCs(如甲苯、二甲苯等)对中枢神经具有强烈的麻醉作用,对机体会造成巨大伤害 ? 当VOCs达到定浓度时,会对人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统产生危害,造成记忆力减退等严重后果 |
“十四五”时期,中国大气污染防治的成效与未来实现碳达峰和碳中和的目标息息相关,而防治大气污染也成为调整产业结构和转变发展方式的重要举措,推动大气污染防治行业不断取得实质性成效。中国大气污染物排放已得到有效控制,其中氮氧化物、二氧化硫及烟尘的排放量均呈现下降趋势。
中国大气污染防治行业产业链
中国大气污染防治行业产业链由上至下依次可分为上游零部件、原材料及环保处理药剂供应行业,中游设备制造和运营、技术和咨询及贸易与金融服务行业,下游应用行业。
中国大气污染防治行业上游分析
中国大气污染防治行业产业链上游厂商负责提供大气污染防治设备生产所需的零部件、原材料和相关环保处理药剂。
(1)零部件包括脉冲阀、循环泵、质量流量计和电加热器等,现阶段中国国内零部件厂商已可满足部分基础零部件的需求,但脉冲阀、循环泵等关键零部件由于存在技术壁垒,目前仍主要依靠进口;
(2)原材料是指在除尘、脱硫、脱硝等大气治理工艺中所需的关键化学和建材制品,如特种纤维、活性炭和陶瓷蓄热体等。中国厂商在这一环节尚不具有竞争力,特种纤维等关键原材料仍主要被国外厂商所垄断;
(3)环保处理药剂主要包括在大气治理工艺中所需要的还原剂和催化剂等,目前中国国内厂商已基本能实现大气污染防治中还原剂的自给自足,在脱硝催化剂的生产方面仍主要依赖进口。大气污染防治项目的成本主要包括零部件及原材料、施工安装和人力等,所占比例分别为57.0%、28.0%和 9.0%。尽管上游零部件及原材料在大气污染防治项目中的所占的成本较大,但由于上游企业数量较多,大部分企业在研发环节的投入不足,致使其产品普遍存在技术含量和附加值低的问题,使得上游形成了数量多、规模小的市场格局,因此议价能力不高。
中国大气污染防治行业中游分析
中国大气污染防治行业产业链中游负责提供大气污染防治设备的制造和w’z运营、技术和咨询及贸易与金融服务:
(1)设备制造和运营包括除尘、脱硫、脱硝等设备的制造和销售以及相关的施工安装和运营维护等服务。中国大气污染防治相关设备制造和运营商数量众多,其产品和服务区分度不高,同质化现象严重,市场竞争程度激烈;
(2)技术和咨询包括技术和产品开发、环境监测及分析、环境工程咨询等服务,目前企业数量较少,尚未形成规模化的大型企业,但具有广阔的发展前景;
(3)贸易与金融服务包括大气污染防治相关产品的专业营销、进出口贸易和大气环境金融服务等,目前在中国起步较晚,尚未发展成熟。
据中商产业研究院数据库显示:2020年12月全国大气污染防治设备产量为34292套,同比下降24.7%,全国累计产量336817套,较年初降幅有所收窄。
中国大气污染防治行业下游分析
中国大气污染防治行业产业链下游为大气污染防治的应用行业,主要包括钢铁、冶金、水泥、电力、化工等工业领域。
根据国家统计局数据显示,2020年12月,规模以上工业增加值同比实际增长7.3%,增速较11月加快0.3个百分比。从环比看,12月规模以上工业增加值比上月增长1.10%。
2020年,规模以上工业增加值比上年增长2.8%。
工业增加值的提升表明中国大气污染防治行业下游工业领域的发展态势良好,可释放出更大的市场需求从而促进中游行业的发展。
除此之外,下游应用领域的成熟程度对上、中游相关产品和服务的需求具有重要影响,下游工业领域的转型升级可迫使上、中游企业不断提高产品和技术服务质量,从而带动整个行业发展水平的提升,因此是产业链中最为关键的环节。
绿色制造是未来发展趋势
由治转防,监测先行
根据《蓝天保卫计划》等政策文件的规划,中国未来在大气污染防治方面的工作重心将通过调整产业机构、能源结构、运输结构等方式直接从源头上减少排放及预防污染。由于此类工作需要实时对照量化的标准进行开展,因此离不开对污染源以及大气环境质量的监测工作。
根据环保部于 2016 年发布的《生态环境大数据建设总体方案》,在生态环境监测方面,中国将着力建设生态环境监测信息 与大数据平台,拓展监测信息的采集渠道;由生态环境部 2018 年发布的《2018 年生态环境监测工作要点》也提出要加强空气质量监测,建设创新性的大气环境监测 络。在以上政策带来的需求下, 格化监测的模式应运而生,即在传统国控站点的基础上再对监测区域进行 格化划分,使用微型仪器进行布点更密集的监测。
今年两会提出,继续加大生态环境治理力度。强化大气污染综合治理和联防联控,加强细颗粒物和臭氧协同控制,北方地区清洁取暖率达到70%, “碳达峰”、“碳中和”、“新能源”等热词占领发展规划 “C”位,环境的防治和保护成为“十四五”期间发展重点,其中,大气治理将进入细化阶段,加大防治力度,加强污染防治和生态建设,持续改善环境质量,促进生产生活方式绿色转型。
绿色制造,优化转型
改革开放以来,我国制造业发展迅速,实现了由小向大的历史性转变。但长期以来,我国制造业形成了以“高投入、高消耗、高排放”为特征的粗放式发展模式,在其快速发展的同时,带来了巨大的能源资源消耗及污染物排放,资源短缺、环境污染和生态破坏已经成为制约我国制造业可持续发展的瓶颈,也扼住了大气环境防治的咽喉。
在这样的背景下,国家对于完善节能减排、推进绿色转型发展的工作日益重视,保护环境和资源优化利用的绿色制造成为环境问题的治本之道,也是企业发展的必经之路。
绿色制造作为一种最大限度减少浪费和污染的制造方法,叠加上各种数字化技术时,不但能够减少浪费和污染,还能大幅度提高组织的生产率和利润,提高企业评级增加企业市场竞争力。
绿色制造虽然具有公众特性,但其本身是一种企业行为,部分制造业企业基于商业利益考量,绿色转型意愿并不强。甚至宁愿承受环境问题带来的惩罚(如环保部门的罚款、降级停产等)也不愿在绿色制造上想办法和采取措施。还有部分制造业企业,受制于区域、产业结构、工艺流程等问题,也无法实现大规模的转型动作。
羽白 专家团队在多年大气污染防治工作中发现,随着科技创新能力不断增强,绿色制造领域也在不断升级优化技术和产品。企业视实际情况选择绿色转型的优化路径,利用5G、人工智能等新一代信息技术有效率地采集能耗、物耗、排放数据,并通过工业大脑对数据进行分析,帮助企业优化生产工艺、降低企业能耗及污染物排放,在荥阳、邢台等多地试点运行绿色制造、数字化提升项目并取得成效,在降低商业成本的同时,通过数据手段推动绿色制造产业逐步发展,促进绿色转型,为制造业企业带来更多发展机遇。
案例分享一:
建设5G智能共享喷涂中心
VOCs已经替代SO2成为“十四五”期间空气质量新指标,也是臭氧协同减排的治理目标。VOCs综合整治也是大气治理时代的重要的重点工作,而治理的难点就在于企业集群及产业园区的治理,尤其是企业个体小、集群效应明显、污染面广的掣肘问题。
郑州荥阳市阀门产业建设的5G智能共享喷涂中心,通过融合高端智能装备、人工智能、环保型涂料、新能源等前沿技术将阀门生产过程中喷涂环节进行共享,极大提高了设备利用率,降低了周边企业的生产与VOCs、颗粒物治理成本。成功探索了一条绿色制造新路径。
▲共享喷涂实景图
▲共享喷涂实景图
▲荥阳市绿色工业云平台
打破常规环保模式,利用共享经济的理念对集中污染环节进行技术创新,构建绿色化、集约化生产模式,解决以下问题:
(1)解决了产能失衡问题,构建共享经济,重塑产业分工。
(2)解决了单个企业投入低端技术与反复治理的问题,帮助中小企业解决环保设施投入大的难题。
(3)解决了传统产业转型难、难转型的问题。
(4)解决了监管不到位问题,企业多不好监管的问题,带动涉喷涂行业专业化、 标准化和品质化发展和产业升级。
通过对输送系统、喷涂系统、烘干系统、自动控制及数字化监控系统、废气处理系统进行绿色环保统一治理。让喷涂行业相同工艺的集散地实现喷涂共享、智能和信息化控制为一体的共享喷涂模式,实现效益的“两高两低”。
案例分享二:
搭建水泥工业互联 调度系统
邢台通过对全市11家13条水泥熟料生产线生产、能耗、排污等数据进行上云,搭建水泥工业互联 调度系统平台,将数字化转型贯穿创新链、产业链、价值链全过程,实现了水泥行业综合治理“末端数字化、过程数字化、源头数字化”,为互联 、大数据、云计算技术在水泥行业的创新应用开辟了广阔空间。
▲邢台水泥工业互联 调度系统平台
通过“工业大脑”对采集的工业数据建立“两进两出”企业数据模型,“两进”是指资源使用和能源使用,“两出”是指产品产量和污染排放,进而识别出行业的排污大户、产量大户、税收大户、资源消耗大户。在此基础上建立企业的“产污比、产率比、产耗比”等综合绩效评价体系,打造企业“绿色数字身份证”,对企业环境绩效水平进行排名,并建立起行业末位倒逼淘汰机制。
案例分享三:
机联 智慧管理平台
指应用物联 、云计算、现代通信技术,对企业设备进行统一的改造升级管理,形成集中管理、资源共享的现代化智能制造模式,以提高生产效率,改善产品质量,促进节能减排,提高企业综合能力
▲机联 智慧管理平台
通过将企业(工厂)车间内外的机器设备(工艺流程中的主要生产设备)都需要连接起来,实现远程统一的自动化管理控制。实时跟踪安装“5G工业云盒”的生产设备,通过 “5G工业云盒”采集的数据与实际现场情况做对比,分析出“5G工业云盒”的数据在大部分设备上基本可判断计算出此生产设备的产量情况,此数据可用于生成企业云MES的底层数据。形成“5G工业云盒”数据与云MES系统的平台构思与搭建,并实现以下价值:
(1)节约成本。降低用工量、减少故障损失、降低能耗、减少资源浪费、降低运用成本、减少安全事故、减少日常环保运营成本。
(2)效率提升。优化业务流程、提供资料(设备、物料)利用效率、缩短交付周期、提供员工效率、提供供应链运作效率、减少污染排放量。
(3)产品与服务提升。缩短研发周期、降低次品率、降低产品故障率、产品可追溯、加速产品/服务更新迭代、提升客户满意度。
(4)业务和模式创新。带动投资、数据及服务、增加客户生命周期、增加客户经营管理水平、提供企业信贷能力。
案例分享四:
企业帮(诊断+管理)
通过整合了企业基本信息、经营状况,工艺过程、管控措施等信息,让生产加工、能源消耗、物料拉运、污染物排放等全过程实现“云管控”,通过人工智能和大数据分析技术,可有效提醒企业管控措施落实情况,同时可优化工艺流程、升级绩效,是国内首个为政府、企业提供工业互联 服务的应用。
▲企业帮页面展示
企业帮在全过程进行智能帮扶,生成在线企业诊断 告。并开发AI智能企业自评级模块,建设在线专家库,通过行业级和地域两个维度对政策充分解读,举办线上线下行业交流会,帮助企业长期绿色化发展。
近些年,环境污染和环境保护方面得到空前重视,随着碳中和的盛行,全球经济的发展迟早要与碳排放的增长相互脱钩。国内生态文明建设被作为统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局的重要内容。随着社会数字化与能源升级的双转型,“绿色制造”重要性愈发凸显,必将在未来成为提升数字化企业竞争力的重要一环。
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