钢铁行业绿色低碳发展现状及技术路径

钢铁行业绿色低碳发展现状及技术路径

陈丽云

一、钢铁行业绿色发展现状和进展

(相关资料图)

“十三五”以来，钢铁行业加快转型升级改造，从生产结构、装备技术、创新机制等方面多措并举，积极推动行业绿色可持续发展，节能降耗成效明显，行业的绿色发展水平得到大幅提升。2015—2022年，重点统计钢铁企业平均吨钢综合能耗降幅4%。吨钢二氧化硫排放降幅73%；吨钢烟粉尘排放降幅65%。2022年，随着超低排放工程的持续推进，会员企业不断加大环保投入，各项环保指标持续改善。为进一步推动钢铁行业绿色低碳高质量发展，钢铁行业和企业正从超低排放、节能增效、低碳转型等方向持续稳步推进。

环保方面，截至2023年5月底已有85家企业完成超低排放改造和评估监测公示，其中58家企业（包括一家球团厂）完成全过程超低排放改造公示，涉及粗钢产能约2.95亿吨；27家企业完成部分超低排放改造公示，涉及粗钢产能约1.24亿吨。随着钢铁企业超低排放改造持续推进，钢铁企业环保意识和环境管理水平大幅提升，面貌大为改观。

节能增效方面，2022年钢铁协会启动了“极致能效”工程。以开展钢铁行业“双碳最佳实践能效标杆示范厂”培育工作为抓手，通过整理发布极致能效技术清单、能力清单、政策清单，为企业提升能效管理水平提供依据；通过国标强制性标准修订和团标对标指南制定，统一各工序能效对标标准；通过开发重点工序能效对标数据填报系统，促进能效数据质量提升，以典型示范企业能效提升带动行业整体能效水平进步，力争实现2023年0.8亿——1.0亿吨、2024年1.5亿—2.0亿吨、2025年2.0亿—3.0亿吨的钢铁产能达到能效标杆水平。

低碳转型方面，钢铁企业也在积极探索。一方面加大绿色能源应用，如宝武湛江建成了总装机量46.89MW，涵盖“水、陆、空”的分布式光伏项目；酒钢依托酒泉、嘉峪关风光资源、自备电力系统调峰能力，正在推进建设2400MW风光电项目；宝武鄂钢、太钢、晋南、中天南通、连云港亚新钢铁、包钢、沙钢等钢铁企业均布局建设了光伏发电项目。另一方面，低碳冶金技术取得阶段性进展。与传统的碳冶金相比，氢冶金可以从源头降低二氧化碳的排放量，目前主要关注三个技术方向，即富氢/全氢气基直接还原（含竖炉、流化床等）、富氢碳循环高炉、氢基熔融还原。目前河钢、宝武、鞍钢等单位布局的氢冶金产业化项目均取得了阶段性进展。但值得注意的是，大规模、低成本的绿色氢气，并实现安全、低成本的运输，是氢冶金未来发展的前提。氢冶金的发展有赖于清洁能源（太阳能、风能等）产业的快速发展以及大规模低成本制氢技术的突破与应用。

二、钢铁行业节能降碳技术路径

钢铁行业化石能源占比高，碳排放主要来源于化石能源的消耗。因此，钢铁行业目前实施的节能措施基本都具有降碳的效果。尤其现阶段，节能降碳路径是高度统一的。

钢铁行业低碳工作推进委员会2022年发布的钢铁行业低碳技术路线图明确了钢铁行业节能降碳的技术路径措施：一是系统能效提升。通过深度节能技术应用与装备升级改造，实现能源精细化管控，余热余能应收尽收，做到全系统极致能效。二是资源循环利用。将钢铁生产流程产生的固、液、气等二次资源以及社会产生的废钢等二次资源，通过钢铁循环高效再利用，实现资源利用价值最大化。三是流程优化创新。立足现有工艺及装备，通过调整和优化原料结构、工艺结构和用能结构，创新钢铁制造工艺流程，提升流程效能。四是冶炼工艺突破。摆脱传统工艺流程和装备的束缚，寻求关键技术变革性创新。重大的冶炼工艺突破是钢铁行业近中期和中远期快速减碳的关键。五是产品迭代升级。基于钢铁产品全生命周期评价，通过开发更高性能的绿色钢铁产品，使钢铁材料具有更高强度、更高寿命、更高效能，减少钢铁材料用户需求量。六是捕集封存利用。将二氧化碳从钢铁制造排放源中分离，并经济高效封存、固化或资源化利用，是降低钢铁行业碳排放的重要手段。

这六条技术路线中除碳捕集外，基本都属于节能降碳协同的措施。此外，中国钢铁同时面临减少污染物排放和碳排放两大任务，减污降碳协同将是未来技术的发展趋势，因此更需要一些突破性创新性的减污降碳协同治理技术的研发和推广。（中国经贸导刊、中宏网编发）

标签：