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钢铁减碳呼唤清洁能源替代

作者:
来源:
中国能源报
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钢铁行业深度脱碳的主要路径有氢能冶炼、电解还原、氧气高炉及非高炉冶炼、生物质利用、CCS/CCUS。但现阶段,生物质能还不具备大规模利用条件,电解技术仍处于基础研究阶段,因此,氢能冶炼、氧气高炉及非高炉冶炼、CCS/CCUS仍是重点。此外,加快发展非化石能源,提高新能源和可再生能源利用,积极推进清洁能源替代,实现多能互补,也是钢铁工业推动低碳发展的必要手段。

 

生态环境部应对气候变化司司长李高近日表示,钢铁行业作为我国经济发展重要支撑产业和碳排放重点行业,应强化对碳减排共识,将挑战转化为自身高质量发展动力。目前,我国钢铁行业在制造业31个门类中碳排放量最大,占全国碳排放总量超过15%,粗钢产量占全球粗钢产量的一半以上。

在中国工程院院士殷瑞钰看来,我国钢铁行业经过几十年的发展进步,在吨钢耗能与碳排放量上已经处于国际先进水平,但粗钢产量巨大造成了全行业碳排放总量仍然偏高。

用能结构长期高碳化

业内人士普遍认为,以煤为主的能源结构、以高炉-转炉为主的流程结构、行业集中度不高、高端绿色产品供给不充分等能源、产业、产品结构性问题都是影响钢铁行业碳达峰、碳中和的因素。

钢铁行业作为能源消耗高密集型行业,数据显示,从全球范围看,钢铁行业每年直接排放26亿吨二氧化碳,占全球能源系统排放总量的7%。

冶金工业规划研究院总工程师李新创近日表示,钢铁行业在碳达峰行动中具有举足轻重地位,不同层面钢铁行业均是重点关注领域。但钢铁低碳转型面临诸多挑战:一是受我国能源资源禀赋限制,高-转长流程工艺结构占主导地位,能源结构高碳化,煤炭、焦炭占能源投入近90%;二是我国粗钢产量占世界总产量一半以上,2020年占比57%;三是我国钢铁企业数量多,具有冶炼能力企业达500多家,并且结构、水平差异大;四是钢铁碳排放机理复杂,主要涉及能源燃烧排放、工业生产过程排放、电力和热力消耗等多种碳排放机理。

2020年,我国成为全球历史上首个粗钢产量超过10亿吨级的国家。但李新创认为,我国钢材消费增长可能增大实现碳减排目标的难度,存在导致新一轮的供需失衡、钢铁行业投资过热、资源保障难度加大的风险。

低碳发展将倒逼钢铁行业深化供给侧结构性改革、实现高质量发展。殷瑞钰指出,我国钢铁工业应该走高质量、减量化发展道路,钢铁企业要走节能、减排、脱碳等绿色发展道路,要高度重视脱碳。

因地制宜选择脱碳技术

记者了解到,钢铁行业实现深度脱碳主要路径有氢能冶炼、电解还原、氧气高炉及非高炉冶炼、生物质利用、CCS/CCUS。但李新创指出,现阶段,生物质能不具备大规模利用的条件,电解技术仍处于基础研究阶段,因此,氢能冶炼、氧气高炉及非高炉冶炼、CCS/CCUS仍是重点。另外,他还提出,加快发展非化石能源,提高新能源和可再生能源的利用,积极推进清洁能源替代,实现多能互补,是钢铁工业推动低碳发展的必要手段。

而对于钢铁脱碳的技术部署,麦肯锡研报指出,氢气直接还原炼钢的成本主要来自于氢气生产,其核心是电价;碳捕集利用与封存则需要相匹配的地质条件,如靠近衰退期油田、盐水层等。因此,具体技术部署应基于区域性评估,因地制宜选择方案。

2018年5月《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》中提出了较特别排放限值更为严格的污染物排放标准。2019年4月生态环境部等5部委发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》,钢铁行业环保压力日益增大。

工信部部长肖亚庆在2021年全国工业和信息化工作会议上表示,要围绕碳达峰、碳中和目标节点,实施工业低碳行动和绿色制造工程。据悉,2021年,工信部将大力实施工业低碳行动和绿色制造工程,并将发布新版钢铁行业产能置换实施办法,完善产能信息预警发布机制。

碳减排加速行业优胜劣汰

近日唐山环保事件再次引发社会对钢铁行业大气污染防治的高度关注。3月11日,生态环境部到河北唐山市对钢铁企业重污染天气应急减排措施落实情况开展检查,发现个别企业未落实相应减排要求,仍保持高负荷生产,并存在生产记录造假等问题。

对此,生态环境部新闻发言人刘友宾在生态环境部3月例行新闻发布会上表示,下一步,生态环境部将继续跟踪督导,推动整改落实,并持续保持高压态势,坚持零容忍,严厉打击重污染天气应急减排措施不落实甚至造假、自动监测弄虚作假等突出环境违法行为,形成依法治污有力震慑。

中国钢铁工业协会副会长骆铁军表示,“企业追求效益最大化固然重要,但以牺牲生态环境换来的效益决不可取。如果这种弄虚作假的行为不加以制止,钢铁行业的形象和信誉必将遭受严重损失。”

中金公司的研报指出,碳中和背景下,绿色制造能力及研发能力逐渐成为钢铁企业的核心竞争力,行业由纯粹成本竞争转向综合能力竞争。节能减排能力差、效率低的钢厂面临高昂的环保成本及产量上极大约束的双重打击,且难以通过大额的资本开支升级环保设备,将逐渐退出市场。而实力雄厚的龙头钢企则凭借自身的成本及绿色制造优势不断扩张市场份额,持续提升自身行业定价权及上下游议价权,盈利能力进一步提升。钢铁行业优胜劣汰、集中度提升的趋势有望加速,龙头企业的“马太效应”有望显现。

记者注意到,多家钢铁企业已经开始行动,宝武集团、河钢集团、鞍钢集团等多家钢铁企业近日发布的2021年经营计划中,碳达峰、碳中和已成为企业发展关键词。