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淺談中國鋼鐵行業(yè)的碳減排之路該如何走

發(fā)布時(shí)間:2021-07-02 14:08 人氣:98 來(lái)源:admin


  “實(shí)現碳達峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟社會(huì )系統性變革,是對生產(chǎn)、消費、技術(shù)、經(jīng)濟和能源體系的一次歷史性革命。作為工業(yè)行業(yè)中最主要的上游產(chǎn)業(yè),同時(shí)也是最大的碳排放行業(yè)(約占中國碳排放總量的16%),鋼鐵行業(yè)應提前布局,為其他新興工業(yè)部門(mén)提供碳排放空間。目前,鋼鐵行業(yè)碳達峰目標初定為:2025年前實(shí)現碳達峰,2030年碳排放量較峰值減少30%。”5月14日,北京科技大學(xué)教授、鋼鐵冶金新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室副主任左海濱就鋼鐵行業(yè)碳減排路徑等問(wèn)題接受《中國冶金報》記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)這樣強調,“我國鋼鐵行業(yè)以長(cháng)流程生產(chǎn)模式為主,高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展已相當成熟,依靠現有技術(shù)實(shí)現鋼鐵行業(yè)進(jìn)一步大幅節能減排的潛力已十分有限。因此,要想在2025年前實(shí)現碳達峰,唯有突破現有的生產(chǎn)模式。從目前來(lái)看,氫冶金被公認為是比較理想的低碳冶金技術(shù)路徑。”

  在采訪(fǎng)中,他向《中國冶金報》記者介紹了目前國內外主要的低碳冶金技術(shù)項目和研究進(jìn)展情況,并就我國鋼鐵行業(yè)、鋼鐵企業(yè)如何走好碳減排之路出謀劃策。



  世界兩大主流低碳冶金技術(shù)路徑

  “目前,世界范圍內正在探索的低碳冶金技術(shù)路徑主要分為兩大類(lèi),一類(lèi)是針對長(cháng)流程的,主要通過(guò)向高爐噴吹富氫還原氣體以降低碳消耗,從而實(shí)現二氧化碳減排,目前致力于研究此路徑的國家主要有中國、日本、韓國、德國等;另一類(lèi)是針對短流程的,涉及工藝主要包括MIDREX、HYL/Energiron(兩種氣基豎爐直接還原工藝)等,目前正在研究這一路徑的國家主要有瑞典、奧地利、德國等。同時(shí),德國和中國是少有的兩種低碳冶金技術(shù)研究同時(shí)兼顧的國家。”左海濱在介紹各國低碳冶金技術(shù)路徑和進(jìn)展情況時(shí)這樣歸納道。

  “日本最著(zhù)名的低碳冶金項目就是COURSE50項目(日本環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)項目)。”左海濱表示。該項目于2008年7月份啟動(dòng),重點(diǎn)研發(fā)基于氫還原的高爐煤氣分離、回收二氧化碳技術(shù),計劃在2030年將二氧化碳排放量降低30%,并在2050年使該技術(shù)得到普及應用。“在此基礎上,日本鐵鋼聯(lián)盟還有一個(gè)升級版——以2100年為目標的‘挑戰零碳鋼’長(cháng)期愿景,將開(kāi)展以氫為原料的超級COURSE50項目。”他介紹道。

  韓國浦項制鐵的富氫高爐煉鐵技術(shù),目標是減少10%的二氧化碳排放。韓國浦項制鐵計劃在2018年~2024年發(fā)展二氧化碳減排型煉鐵技術(shù),2025年通過(guò)官民合作開(kāi)始進(jìn)行試驗,到2030年投入2座高爐試運行,到2040年投入12座高爐。

  總體來(lái)看,以中日韓為代表的亞洲國家的低碳技術(shù)路徑主要基于現有的長(cháng)流程生產(chǎn)模式,以高爐富氫冶煉為主。同時(shí),中日韓三國也是目前高爐大型化的代表,聯(lián)合貢獻了世界32座5000立方米及以上高爐中的28座(中國9座、日本11座、韓國8座)。

  “以瑞典、奧地利為代表的歐洲國家的低碳技術(shù)路徑以綠氫直接還原+電爐為主。”左海濱介紹道。瑞典HYBRIT項目(無(wú)化石燃料海綿鐵生產(chǎn)中試線(xiàn))是采用氫氣替代煉焦煤、焦炭或天然氣的突破性煉鐵技術(shù)。該技術(shù)計劃在2018年~2024年進(jìn)行全面可行性研究,并建立中試廠(chǎng)進(jìn)行試驗,在2025年~2035年建設示范廠(chǎng),之后實(shí)現商用。“如果投入使用,瑞典的溫室氣體排放量將減少10%,芬蘭將減少7%。”他表示。目前,該項目處于試驗階段,計劃到2045年實(shí)現非化石能源煉鋼。

  此外,奧地利的H2FUTURE項目(無(wú)二氧化碳工業(yè)氫試制工廠(chǎng))采用氫氣直接還原鐵工藝,旨在通過(guò)研發(fā)氫氣替代焦炭冶煉技術(shù),降低鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳排放量,計劃到2050年減少80%的二氧化碳排放量。


“目前,中國寶武、河鋼、包鋼等鋼企明確發(fā)布碳達峰、碳中和目標,并設計了低碳冶金技術(shù)路徑圖。大部分鋼企目前仍在觀(guān)望,擇機確定適合自身的低碳冶金路徑。”左海濱告訴《中國冶金報》記者。

  他認為,鋼企選擇低碳冶金路徑要量體裁衣,不僅要考慮自身條件、地方資源、當地經(jīng)濟結構等因素,還要從技術(shù)成本、能耗、碳排放等方面進(jìn)行綜合考慮。“無(wú)論采用哪種技術(shù)路徑,煤氣脫除二氧化碳循環(huán)利用結合CCUS(二氧化碳捕集、封存、利用)技術(shù)都是繞不開(kāi)的。”左海濱強調。

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