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中国钢铁减碳有六大方向——黄导谈如何推进绿色低碳发展进程

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“自20世纪80年代以来,每个连续的10年都比前一个10年更暖。2019年,温度较工业化前水平高出1.1摄氏度。地球大气层二氧化碳浓度持续上升。2019年4月份,西班牙伊萨尼亚天文台探测到地球大气层二氧化碳浓度达到416.7ppm,为300万年来的最高值。解决全球气候问题迫在眉睫。”5月17日,中国钢铁工业协会副秘书长黄导在钢铁建材行业《中华人民共和国民法典》培训班上,对全球气候问题、国际应对气候变化行动、中国碳减排行动与措施等做出深入解读,并指出了我国钢铁行业减碳发展的路径及措施。

气候变化始终是全人类共同关注的话题。黄导对多年来国际上为应对气候变化出台的政策进行了详细的梳理:《联合国气候变化框架公约》以“共同但有区别”的责任原则作为其最核心的原则,提出发达国家应率先减少温室气体排放;《京都议定书》首次以法规形式限制温室气体排放,明确了温室气体的种类;《巴黎气候变化协定》是全球第二份有法律约束力的气候协议,为2020年后全球应对气候变化行动做了安排……国际各方在积极应对气候变化的同时,还出台了欧盟排放权交易体系(EU ETS)、清洁发展机制(CDM)、碳税与碳交易等制度。

中国的碳减排行动与措施

据黄导介绍,我国多年来在应对气候变化方面实施了较多有益举措。

第一,在管理架构上,成立国家应对气候变化及节能减排工作领导小组。该小组成员包括国务院、外交部、国家发展改革委、工信部、财政部、生态环境部、国资委等31个部委。该小组负责牵头拟订,并协调实施控制温室气体排放、适应气候变化的重大目标、政策、规划、制度;牵头承担国家履行《联合国气候变化框架公约》相关工作,与有关部门共同牵头组织参加国际谈判和相关国际会议;承担全国碳排放权交易市场建设和管理有关工作。

第二,发布国家气候变化信息通报。2004年,我国发布《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》,提出1994年我国温室气体总排放量为36.50亿吨二氧化碳当量;从1980年到2000年,我国GDP能源强度年均下降5.32%;钢铁工业在1990年至2000年的10年间,钢产量翻一番,而钢铁工业总能耗仅增加34%。

2012年,我国发布《中华人民共和国气候变化第二次国家信息通报》,提出2005年中国温室气体净排放总量约为70.46亿吨二氧化碳当量;2005年单位GDP化石燃料的二氧化碳排放量比1990年下降46%,远高于同期世界平均下降15%的水平。

2016年12月份,我国发布《中华人民共和国气候变化第一次两年更新报告》,提出2012年中国温室气体净排放总量为113.20亿吨二氧化碳当量;2015年单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降38.6%,比2010年下降21.7%。

2018年12月份,我国发布《中华人民共和国气候变化第三次国家信息通报》及《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》,分别提出2010年中国温室气体排放总量(包括LULUCF,即森林及土地利用变化)约为95.51亿吨二氧化碳当量、2014年中国温室气体排放总量(包括LULUCF)为111.86亿吨二氧化碳当量。

第三,启动碳市场建设,加快推进碳排放权交易试点工作。2011年,我国启动碳排放权交易试点工作;2012年,我国启动温室气体自愿减排交易管理工作;在2013年~2015年的碳交易试点期,在深圳、上海、北京、广东、天津、湖北、重庆7个地方先后启动,并持续运行;2014年,我国开始组织建设全国碳排放权交易市场;2015年,10个行业企业温室气体排放核算标准逐渐完善;2016年,我国提出拟纳入全国碳排放权交易体系的企业名单,发布全国碳市场启动通知;2017年,国家发展改革委组织制定2016年、2017年度碳排放数据报告与核查及排放监测计划;2017年底,电力行业全国碳市场启动(目前仍处于试运行阶段,尚未开展实质性交易);2018年开始,各省(直辖市、自治区)生态环境部门气候处/大气处每年组织控排企业上报年度的碳排放数据;2021年初,生态环境部发布《碳排放权交易管理办法(试行)》,于今年2月1日起施行,全国统一的碳市场建设加速。

第四,从顶层设计上进行谋划。十几年来,我国先后发布《国务院关于印发中国应对气候变化国家方案的通知》《清洁发展机制项目运行管理办法》《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》《碳排放权交易管理暂行办法》《全国碳排放权交易市场建设方案(发电行业)》《碳排放权交易管理办法(试行)》《“十二五”控制温室气体排放工作方案》《国家应对气候变化规划(2014年~2020年)》《“十三五”控制温室气体排放工作方案》等多个文件,均取得了较好的进展。

第五,加强碳排放管理。我国通过设置约束性指标、实施地区分类指导的碳排放强度控制等进行碳排放管控,主要手段有:加强能源碳排放指标控制,实施能源消费总量和强度双控制度;优化利用化石能源,控制煤炭消费总量,雾霾严重地区和城市在2017年后继续实现煤炭消费负增长;控制工业领域二氧化碳排放量,2020年单位工业增加值二氧化碳排放量比2015年下降22%,钢铁、建材等重点行业二氧化碳排放总量得到有效控制;建设和运行全国碳排放权交易市场,制定覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力和航空等8个工业行业中年能耗1万吨标准煤以上企业的碳排放权总量设定与配额分配方案,实施碳排放配额管控制度;加强气候变化基础研究,加快低碳技术研发与示范,加大低碳技术推广应用力度。

钢铁减碳的主要方向及路径

黄导指出,中国钢铁工业减碳的主要方向有以下6个方向:

一是优化原料、能源、工艺结构。代表性技术措施有增加废钢等铁素资源高效回收利用量、实现清洁能源与生物质能源替代、清洁能源与钢铁煤气余热发电调峰自供、逐步优化长短流程比例(鼓励发展电炉短流程)、逐步增加球团比例(减少烧结)等。

二是能效提升。主要指界面技术、副产煤气等二次能源、高效电能使用转换。代表性技术措施有高效衔接匹配的界面技术的升级应用、各类钢铁二次能源利用提升改造、煤气脱碳与脱硫脱氮等协同高值资源化利用、高效电机及电气化改造升级。

三是低碳突破性技术创新。主要指氢冶金等低碳技术、非高炉冶炼技术。代表性技术有基于煤气分离循环利用低碳高炉关键技术、氢在钢铁冶炼流程高效利用的关键技术。

四是多产业低碳合作。代表性技术措施有与建筑、化工、机械、农业协同减碳固碳,高值资源化利用碳技术,公转铁、清洁燃料运输技术。

五是智能制造赋能。代表性技术措施有智能制造技术、大数据优化控制技术。

六是绿色低碳钢材消费。代表性技术措施有研发、应用、推广低碳高性能钢材,用钢高效化、轻量化、减量化技术。

“中国钢铁工业减碳路径主要表现在与其他产业合作及产品研发上。”黄导认为。

一是与多产业合作减碳、固碳。具体来看,与化工行业一起开展冶金煤气的资源化利用,实现制氢气、甲醇、乙二醇、LNG(液化天然气)等规模化,脱硫副产物高效利用工程示范;与建材行业一起利用冶金渣生产建筑材料,钙法脱硫副产物的高值高效利用;与农业一起利用冶金渣生产土壤调理剂和复合肥等;与社会一起循环利用城市废钢、废塑料、城市中水等,钢企低温余热还可以为社区供热等。

二是研发应用推广低碳高性能钢材。“绿色钢材的研发、生产、应用,既可以提升钢铁材料供给质量水平,也能帮助产业链上下游提升产品及装备质量,延长使用寿命。”黄导说。

他特别指出,高强钢筯、高强度高性能汽车板、建筑用复合型抗震耐火钢、免涂装耐候桥梁钢、免涂装结构钢、耐磨长寿工程机械用钢等系列高性能绿色钢材可满足资源节约型、环境友好型经济发展的要求。

中国钢铁实现碳达峰、碳减排三大难点

黄导引述中国钢铁工业协会党委书记、执行会长何文波对中国钢铁实现碳达峰、碳减排的3大难点分析。

一是钢铁消费强度和规模。钢铁消费强度对应钢铁生产规模,钢铁生产规模对应排放总量。黄导表示:“在钢铁低碳生产突破性技术实现之前,生产总量不达峰,排放达峰是很难实现的。”

二是金属储备不足。已经全面实现工业化的国家,在已完成的高碳发展阶段形成了相对其生产规模较充分的钢铁蓄积量。以欧美为例,现在钢铁生产的主要原料并非一次资源铁矿石,而是二次资源再生钢铁料,如废钢。

三是中国钢铁要同时应对污染物控制和碳排放两大难题。“要一手抓2.5(PM2.5),一手抓1.5(努力控制温升在1.5摄氏度之内),承担着双重减排压力。”黄导说道,“超低排放要在2025年前基本实现(占80%产能),目前中国钢铁为此进行了大量投入,实现低碳和零碳发展目标所需投入现在还难以估算。但毫无疑问,没有足够的投入,不可能有预期的结果。”

他也十分认同何文波提出的中国钢铁当前面对的最核心问题,即如何在资源和环境两大强约束条件下实现保证供给的使命,并持续保持和提升产业竞争力。这些因素复杂交织,并相互影响。资源涉及发展与安全的统筹问题,环境涉及发展与减排的统筹问题,保障供给涉及整体与局部的统筹问题,持续保持和提升竞争力涉及短期与中长期的统筹问题。同时,资源与环境是发展条件或前提,保障供给和提升竞争力是发展目的。

中钢协在全球第52个地球日成立钢铁行业低碳工作推进委员会,汇集行业力量、汇聚业界英才,提出了《钢铁低碳技术路线图(讨论稿)》(下称讨论稿)。黄导透露,中钢协将继续通过低碳工作推进委员会专家形成行业共识和统一意志,协同发力,共同推进钢铁行业绿色低碳发展进程,并在讨论稿的基础上,编制与描绘出钢铁行业既具方向引领又有工程技术支撑,还具有可操作性、可借鉴的钢铁碳减排技术路线图。中钢协将继续为行业企业服务组织开展先进适用低碳共性技术研发、示范及推广应用,并通过钢铁行业低碳工作推进委员会凝聚各方力量,在全球范围内共同推进低碳合作与交流。