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钢铁低碳发展须打好顶层设计、技术引领组合拳

2021-03-18 10:25:00

  本报记者 朱晓波
  面对碳排放达峰目标,作为碳排放大户,钢铁行业面临前所未有的压力。从现在起,钢铁行业必须由内而外、由外向内多个角度同时发力达成低碳目标。钢铁行业一方面要加强涉及行业的低碳政策的顶层设计,从机制上保障行业低碳发展目标的稳步推进,提升钢铁行业碳减排的积极性;另一方面要加强碳减排的技术创新,打通制约行业碳减排的阻塞,从技术层面彻底解决碳减排的重点、难点问题。
  近日,行业内外多位专家、学者就钢铁行业碳减排的政策顶层设计和技术创新方向,进行了讨论。
  政策层面如何保障钢铁行业低碳目标的实现
  中国电子信息产业发展研究院、赛迪研究院副院长刘文强表示,近20年来,钢铁行业不管是在技术、工艺、装备方面,还是在节能环保、智能化方面,都取得了进步。从更长远来看,如果要在2060年实现碳中和目标,整个经济社会包括工业部门必须做出一些重大的转型,如重大技术机制、政策的创新,来引领这个目标。因为继续按传统的发展模式,或者简单的节能减排技术,钢铁行业很难实现碳中和目标,所以钢铁行业正在积极推进低碳冶金以及氢能炼钢等技术。这些重大的技术突破能不能取得成功,一定程度上也取决于产业政策。
  清华大学电机系长聘副教授鲁宗相表示,从3组数据可以看出碳排放的总体局面,一是目前第二产业电消耗占比为47.9%;二是2019年钢铁行业吨钢能耗为553千克标准煤/吨,与10年前的750千克标准煤/吨相比,节能水平有很大提升;三是钢铁能耗组成分别为煤炭35%、焦炭50%、电力10%。可以看出,钢铁行业仅靠控制用电量还不足以实现综合能耗的下降。
  因此,从全局来看,要实现低碳减排,首先要互联互通,钢铁行业现阶段需要与上下游行业共同在低碳发展道路当中找到实现渠道。其次要坚持节能优先。
  从钢铁行业路径发展来看,近期聚焦节能问题,远期要布局对革命性的工艺流程或技术进行探索。从铁矿石到钢厂,再到钢铁用户,要形成良性循环的“朋友圈”,共同实现碳在生产流程中更加精细化的运行。
  力拓集团亚太地区高级技术市场经理宋阳升表示,目前钢铁工业低碳的政策只有一个——碳排放权交易,碳排放交易在短期内应该推广。另外,碳排放交易系统建立以后,至少有些成本可以在不同地区、不同行业,甚至不同企业间进行分享,间接推动节能减排,淘汰落后企业,先进企业可以出售一部分碳配额,鼓励先进企业采用低碳技术。减排政策应该具有前瞻性、稳定性和可预见性,是全方位的带有时空概念的政策组合,而不是单一的减排政策。同时,这类政策要能够覆盖各方面,不同时期也要有不同的目标。
  中国宝武能源环保部处长韩晶表示,国家自上而下提出碳达峰、碳中和的目标和要求,是非常有必要的。我们在研究过程中发现,当前主要是通过运用节能技术进行减碳,而能源结构优化并不容易,这与清洁能源可获取性有一定的关系。作为企业,希望国家出台一些环保、能源方面的政策:一是帮我们实现行业的互通。碳的利用和捕集并不是钢铁行业所擅长的,但我们可以与电力、化工等行业合作,实现资源化利用。二是针对企业在环境影响评价和节能评估方面存在的障碍,多做一些政策性的探索。
  技术创新如何引领钢铁行业低碳发展
  中碳能投科技(北京)有限公司首席技术官邓茂芝表示,我们开展了碳市场价格对钢铁行业节能减碳的研究,得出了3点结论:
  第一,通过研究,我们发现较低的碳价对钢铁领域的中小企业释放节能减碳的潜力有巨大帮助,能够促进中小企业升级相关技术。较高的碳价(如目前北京市场的碳价、欧盟UTS的碳价)能够更大程度地促进企业利用现有的节能减碳技术,大约能够实现吨钢碳排放强度下降20%,也就是将近300亿吨~400亿吨的减碳潜力。尽管较高的碳价也有利于钢铁行业,但这个时候要采用综合手段,包括对节能的激励机制,来避免对行业的竞争力产生负面影响。
  第二,过去几年,我们参与了电力、建材行业关于CCUS(碳捕获、利用与封存)技术的研究。华能集团在2008年就成功研究了3000吨规模的CCUS技术,中间最大产能达到12万吨/年CCUS存储量。经过12年的发展,目前华能集团在CCUS领域已经建成了具有世界影响力和国际领先水平的CCUS团队,在碳捕集方面也已经演化到了第三代甚至第四代技术。在钢铁领域,碳减排同样存在革命性的技术,这些技术的研发对于将来我们实现碳中和具有根本性的作用。因此,每个行业的龙头企业特别是央企,应该加大对革命性技术研发的投入力度,推动国家采取更大力度的政策激励来促进革命性技术的进步。
  第三,不同领域单位产品碳强度是企业的核心竞争力。过去,先进技术、先进管理和品牌是企业的核心竞争力;现在,低碳将成为企业的核心竞争力。这种竞争力是一家企业低碳战略、低碳规划、低碳行动、低碳技术的综合体现,龙头企业应该将低碳看作核心竞争力,持续进行技术创新,实现碳中和目标愿景,不断提升自己的低碳竞争力。
  对此,邓茂芝给出了3点建议:一是提前部署,积极研究,参与碳市场规则制订。包括碳配额、CCER(中国核证自愿减排量)政策,这对钢铁企业初期以较低成本进入碳市场,最终实现碳减排有很大的帮助。二是规划好企业自己的碳排放管理,制订碳减排的技术路径,实现碳中和。三是建设数字化、信息化碳管理平台。数字化、信息化是碳管理的基础,碳排放来源、碳排放组成和在不同工序间的分配,都是进行有效碳管理的基础。
  清华大学核研院副研究员欧训民表示,从低碳技术系统性分析和全生命周期分析角度,来看钢铁工业未来低碳技术相关的问题,氢能炼钢不仅是在全生命周期碳排放方面有自己的独特性,在成本以及对产业链的影响方面也有很大的不确定性。氢能炼钢不仅取决于炼钢技术本身是不是可行和经济有效,而且取决于大规模氢能来源和本身生产阶段的低碳特性。氢能炼钢技术不仅是工艺的简单改造,而且涉及产业链的重构问题。对此,欧训民给出了2点建议:一是氢能炼钢过程对于铁矿石的品质要求。氢能炼钢与目前常规流程对铁矿石品质要求是否一样?如果不一样,就意味着将来产业链和价值链面临重构问题。二是氢能炼钢技术路线对于生产设备的投资、规模大小以及目前钢铁和焦炭产业布局、联产联运有何种影响?这些都是需要考虑的问题。
  力拓集团技术项目总监迈克尔·巴克利表示,从技术创新的角度来看,我们主要关注现有高炉炼铁技术如何进行深度脱碳。但我们现有的高炉只能改进到一定程度,不可能无限制地脱碳。在过去10年,力拓一直在不断研究这些新兴的脱碳技术。不同矿山的矿石用在不同工艺上技术也是不同的。因此,我们要了解中国钢铁行业现在减碳的技术路径是什么样的,以及怎样采用这些技术。
  从价值链角度来看,高炉深度脱碳压力非常大,一方面应有相应的技术突破,另一方面还应探索新的业务模式,让铁矿石供方和买方都变得更加绿色,如供方在采矿过程当中更多使用清洁能源等。他建议,中国钢铁行业体量非常大,没必要搞一套做法适用于所有的钢铁企业,每个钢铁企业都有自己不同的脱碳方法,各个地区也都应该有自己独特的脱碳模式。
 

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:滕珊

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