钢铁是迄今为止世界上应用范围最广的结构性、功能性材料,是全生命周期排放最低、循环利用率最高的金属材料。传统钢铁产业作为能源消耗高密集型产业,能耗和碳排放总量分别占全球的8%和7%。如何以科技创新和发展方式转变推动钢铁产业绿色低碳发展,一直是业界关注的重要课题。党的十八大以来,我国钢铁工业以节能、减污、降碳为重点突破方向,持续推动绿色低碳发展成效显著,已成为引领世界钢铁绿色低碳发展的重要力量。
在节能方面,通过技术、结构、管理等系统优化,2022年重点统计钢铁企业总能耗同比下降2.5%,主要工序能耗继续下降。目前,继产能置换、超低排放之后,正在启动实施覆盖钢铁全行业的极致能效工程,推广覆盖生产全流程的50项极致能效技术。
在减污方面,制定了全球最严格的污染物超低排放标准,远超欧美日等发达经济体。截至目前,全国已有82家钢铁企业完成超低排放改造和评估监测公示,覆盖钢铁产能约4.41亿吨。同2018年超低排放实施前相比,2022年吨钢二氧化硫、氮氧化物、粉尘排放量下降了50%,已经达到国际领先水平。
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在降碳方面,以能源结构、工艺结构和材料技术迭代推动产业链协同降碳,2022年我国钢铁行业吨钢碳排放量相较于2000年下降约40%。中国钢铁工业协会在全球率先发布推进钢铁行业低碳行动倡议书,明确了实现“碳中和”六大技术路径。河钢、宝武、鞍钢等企业也陆续发布碳减排目标及低碳冶金路线图。
我国钢铁行业在节能减污降碳方面取得明显进展,但也要看到,钢铁产业基数大,能源结构偏重,以高炉—转炉长流程为主的流程结构和以化石能源为主的能源结构仍未发生根本性转变。当前,我国钢铁工业能源消耗分别占工业和全国能源消耗的23%和11%;颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等主要大气污染物的排放分别占到全国总排放量的20%、7%和10%;二氧化碳排放量约占工业(不含电力)和全国排放的53%和16%。
当前,我国钢铁行业面临从碳排放强度的相对约束到碳排放总量的绝对约束。要加快研究并实施钢铁行业碳达峰、碳中和行动方案,在化石能源替代、工艺结构变革、功能材料创新等方面,形成一批突破性、颠覆性技术,推动我国钢铁工业向减污降碳协同增效方向转变,持续引领世界钢铁绿色低碳革命。
以极致能效工程深入推进节能减污。把提高能源高效循环利用效率作为巩固提升节能减污水平的根本举措。大力开展工艺和装备节能极致化、二次能源回收利用极致化、能源转换效率极致化,充分利用风能、太阳能、生物质能等能源,提高新能源和可再生能源的使用占比。积极开展钢铁行业能效领跑者创建工作,力争到2025年有3亿吨钢铁产能达到能效标杆水平。
支持鼓励短流程电炉炼钢有序发展。按照《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》要求,到2025年,短流程电炉钢占粗钢总产量的比例提升至15%以上。2020年10月,河钢集团石钢新区作为国内首家全废钢短流程绿色低碳特殊钢企业建成投产,实现污水零排放、吨钢污染物减排75%以上、吨钢碳排放降低70%以上,成为绿色短流程特钢智能制造和绿色工厂标杆。
加快推动氢冶金及氢能产业链发展。合理利用氢能是钢铁行业低碳绿色发展的最佳途径之一。2022年12月,全球首例120万吨富氢气体直接还原氢冶金示范工程一期全线贯通,引领了传统“碳冶金”向新型“氢冶金”的变革。主要污染物二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘排放分别减少30%、70%和80%以上。与同等生产规模的长流程相比,每年减少二氧化碳排放80万吨,减排比例达到70%。同时,在河北省唐山市率先建成我国第一条“柴改氢”绿色物流链,实现了我国零排放氢能重卡物流运输的可持续、规模化、商业化运营。
联合上下游构建低碳钢铁产业生态圈。减少碳足迹需要联合更多上下游企业建立低碳产业链。2021年以来,河钢集团与必和必拓公司分别签署应对气候变化、CCUS工业示范项目合作协议,在氢冶金原料制备、冶金渣循环利用、碳捕集利用技术研发等方面开展合作。2022年8月,河钢集团与宝马集团签署打造绿色低碳钢铁供应链合作备忘录,未来宝马集团在整车量产过程中使用河钢集团生产的绿色汽车用钢,这些“绿钢”基于绿电和电炉等工艺,其生产过程将逐步实现减少95%二氧化碳排放量。
数字赋能低碳钢铁产品认证体系建设。建立低碳产品认证体系是实现钢铁产业链高质量发展的基础。要以行业性平台为中心,加快建立“一中心多平台”的低碳产品评价认证体系,重点推动国际互认,为行业提供参照标准,同时鼓励大型钢企研发基于共同标准的生命周期评价体系和软件平台。2022年4月,河钢集团自主研发并发布Wiscarbon碳中和数字化平台,实现了企业碳数据、产品碳足迹的采集核算及报告,致力于为钢铁及上下游行业、企业精准降碳提供全流程数字化解决方案服务。
(作者系河钢集团党委书记、董事长)
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