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中国钢铁行业碳排放路径有哪些

作者:杨老师 发布时间:2022-08-09 15:44

  钢铁行业是我国工业的支柱性行业,约占我国GDP的5%。钢铁行业涉及面广、产业关联度高、消费拉动大,在经济建设、社会发展、就业稳定等方面发挥着重要作用。我国钢铁行业在全球也举足轻重,钢铁产量占全球总产量的半壁江山。然而,目前我国钢铁行业仍以碳排放强度高的长流程为主,粗钢产能约占90%。在碳中和承诺以及去产能的双重压力下,我国钢铁行业面临严峻挑战。

  目前,中国钢铁行业碳排放量约占中国碳排放总量的15%,是碳排放量最高的制造行业。全球每年生产和使用高达18亿吨钢铁,其中将近50%的钢产于中国内地,中国钢铁行业碳排放量也约占全球钢铁行业碳排放总量的50%。根据麦肯锡测算,如果要实现本世纪末全球平均气温上升不超过1.5℃的情景,到2050年中国钢铁行业须减排近100%,这是极具挑战的目标,需要从钢铁消费、生产、技术、供应等多个关联领域共同推进零碳转型。

  中国钢铁企业四种路径弥补减排缺口:

  1.是碳捕集利用与封存规模化

  代表地区为环渤海地区(东北、津冀、山东)。其有集中化的钢厂,供应全国超过40%的钢铁产量,同时还有火电、油气、水泥等其他高碳排放强度的工业,有望实现碳捕集利用与封存规模化基础设施建设,摊薄资本支出成本(如管道等)。且其靠近衰退期油田,运输效率高,还可通过油获实现额外收益。

  2.是氢气直接还原炼钢试点

  代表地区为西南地区(四川、云南、重庆、贵州)。其拥有丰富的绿色电力和水资源,可能实现低成本的绿氢生产,经济性高。瑞典、德国、奥地利等国已有氢能炼钢项目投产,国内宝武、河钢、酒钢等钢铁企业也开始了氢能炼钢探索试点。

  3.是电炉+废钢的循环经济

  代表地区为沿海地区(浙江、福建、广东)。其特点是钢铁需求高,废钢供应充足,但区域长流程钢铁产能低,目前供应主要靠区域外输入。未来,废钢-电炉的循环经济模式可能成为区域钢铁供应的主要模式。在此基础上只要实现电力的低碳供应,即可很好地实现碳中和转型。

  4.是关注过渡性技术

  即不能实现钢铁碳中和但能显著降低碳排放强度的新技术,例如炉顶煤气循环、高炉喷吹氢气、直接熔融还原等;钢铁行业实现碳中和还需要30年的历程,过渡技术能够补足一部分减排缺口,给零碳钢铁技术的发展创造空间。

  此外,钢铁行业也在持续推动超低二氧化碳排放炼钢工艺(ULCOS)技术的发展,包括生物质炼钢、新型直接还原工艺(ULCORED)、新型熔融还原工艺(HISarna)和电解铁矿石工艺(ULCOWIN/ULCOLYSIS)。这些探索距离工业化还有一定距离,但随着技术不断发展成熟,未来有可能更好地支持钢铁行业碳中和转型。

  “十四五”实现碳排放达峰

  钢铁行业是我国重要的二氧化碳排放源。由于规模体量大和其生产工艺特性,我国钢铁行业二氧化碳排放贡献突出。据测算,我国钢铁行业能源活动中二氧化碳排放量占全国的15%左右,是仅次于电力行业的碳排放大户。

  2000年以来的国家统计年鉴数据显示,我国粗钢、生铁产量年均增速分别为11.1%、10%。我国粗钢产量在全球总产量中的占比从15%增至57%,生铁产量占比从23%增至63%。

  生态环境部环境规划院助理研究员汪旭颖表示,作为典型的资源能源密集型产业,钢铁行业加快绿色低碳转型、尽早实现碳达峰并有效降碳,既是行业自身高质量发展的内在需要,也是支撑落实国家碳达峰、碳中和目标的客观要求。

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