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姜曉東:碳達峰或致鋼鐵業產品結構、經營模式等深度調整

2021-04-25 15:39:13 點擊數:

 本報記者 樊三彩

4月8日,在于陜西延安舉辦的節能減排助力碳中和系列活動之“傳承紅色基因 推動綠色發展”論壇上,冶金工業規劃研究院副院長姜曉東圍繞中國鋼鐵產業低碳發展路徑進行了探討。

截至2020年底,全球已經有30個國家、經濟體和地區正式宣布了碳達峰、碳中和目標。“中國力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值,2060年前實現碳中和”的任務目標是中國統籌國際、國內兩個大局的重要戰略決策,是一場對生產、消費、技術、經濟、能源體系的歷史性革命。

“鋼鐵在碳達峰行動中具有舉足輕重的地位,不論是從行業層面、地方層面還是技術層面來看,鋼鐵行業均是重點關注領域。”姜曉東表示,鋼鐵行業是率先落實碳達峰的最重要的行業、地方落實碳達峰的關鍵環節、搶占技術創新制高點的重要領域。中國鋼鐵正在引領世界鋼鐵的綠色革命,執行著世界上最嚴格的環保排放標準要求,但要真正實現這一任務目標仍面臨較多挑戰,任重道遠。

鋼鐵企業碳達峰面臨三大挑戰

“中國達峰看工業,工業達峰看鋼鐵。”姜曉東認為,中國鋼鐵不論在宏觀的行業層面還是微觀的企業層面,均面臨比較嚴峻的低碳發展壓力。

宏觀來看,中國的碳排放結構比較簡單,第一是工業,總排放約51億噸,其次分別是電力、建筑、交通行業。在工業中,鋼鐵行業的碳排放量居第一位。2020年中國粗鋼產量達10.65億噸,占全國總排放的16%左右。正因此,生態環境部、工信部等部委有關文件都提出,鋼鐵業要率先達峰。

在姜曉東看來,作為落實碳達峰的最終責任主體,鋼鐵企業面臨的挑戰主要表現在3個方面。

一是生存權。“在碳排放壓力大的地區,如位于京津冀、汾渭平原等產業結構較重、布局集中、環境質量壓力大的區域的企業,面臨關停、轉型或搬遷的巨大壓力,生存權將受到巨大挑戰。”姜曉東指出,“另外,位于經濟發達、推進產業升級騰籠換鳥區域的企業壓力也較大。”

二是發展權。鋼鐵行業新項目、新投資、新技術的實施,需要獲取碳指標,而碳指標將比產能指標、能耗指標等更加嚴格和稀缺,這將對鋼鐵企業的發展形成一定約束。

三是競爭力。“即使企業沒有生存權壓力,也會面臨很大的競爭壓力。”姜曉東指出。第一是與碳排放掛鉤后,鋼鐵企業的產量將面臨“天花板”。第二是產品結構有待優化。姜曉東舉例道,比如寶馬已經要求汽車供應商必須出具產品的全生命周期評價結果,即從運輸物流、使用到回收全過程的碳足跡,還要委托相關機構進行評價,不滿足要求就不能成為供應商。這一要求將來可能擴展到建筑、裝備、能源領域。鋼鐵企業也要相應調整自己的產品結構,多發展全生命周期綠色產品。第三是企業面臨碳關稅的征收。“例如,鋼材產品出口歐盟要求生產1噸鋼只能排放1噸二氧化碳,而我們生產1噸鋼排了2噸二氧化碳,這就意味著產品進入歐盟需要付出多排1噸二氧化碳的費用。這樣的話,以出口為導向的企業可能面臨一些難題。”他說。第四是企業的組織結構、管理流程、經營模式等將面臨調整。

碳達峰四大認識誤區亟待破除

“我們在對鋼鐵行業開展碳達峰及降碳行動方案研究的過程中,發現大家對碳達峰、低碳綠色發展的認識千差萬別,還需要加強學習。”姜曉東表示。

較為普遍的4條認識誤區如下:

第一,碳達峰不是一個時點、一項數據,而是一個過程、一種行動。其本質是將經濟發展和化石能源消耗、碳排放同向增長的現象脫鉤。“碳達峰、碳中和不是不發展,而是高質量發展,是將發展與低碳相結合。”姜曉東指出。

第二,碳達峰主要是指地區達峰、行業達峰,并不是每家企業都達峰。低碳既是目標也是手段,是一場涉及生產生活的革命,要通過“碳”來匹配發展資源,促進企業優勝劣汰,讓更具優勢的企業獲得更大的發展空間。而微觀企業則要平衡好外部壓力(包括國家要求、地方要求、行業要求)、內生動力(包括企業能效水平、未來發展需求和成本競爭力),在多個變量因素之間尋找最優的解決方案。

第三,碳達峰不是攀高峰。“中國從碳達峰到碳中和的時間只有30年,全世界平均是40年,因此,我們絕對不能盲目攀高峰。”姜曉東強調。

第四,鋼鐵業的低碳發展不等于氫冶金,更不能豪賭氫冶金。“氫冶金發揮作用有一個時間窗口,即在碳達峰階段發揮不了太大作用,在碳中和階段后期則可以發揮重要作用。”姜曉東指出,“氫冶金大規模發展需要前提條件,必須是有比較成熟的技術、能夠實現大量低成本制造的時候。”他強調,氫冶金的發展是階段性的,氫冶金替代碳冶金的進程需要逐步推進。

鋼鐵業低碳發展需統籌布局

對應于國家層面碳達峰、碳減排的時間節點,姜曉東指出,鋼鐵行業也應循序漸進,沿著4個階段路徑前進:第一階段是2025年,鋼鐵行業碳排放達峰;第二階段是2030年前,鋼鐵行業碳排放穩步下降;第三階段是2035年,碳排放要實現較大幅度下降;第四階段是2060年前實現深度脫碳。

“鋼鐵行業總的減排路徑還是比較清晰的。”姜曉東認為,要實現碳達峰、碳減排目標,鋼鐵行業需統籌布局,多管齊下。

一是推動綠色布局。鋼鐵工業要著力科學優化生產力布局,切實改變“北鋼南運”的現象;重點在京津冀及周邊、長三角等長流程工藝集中且生態環境重點地區,合理布局發展短流程煉鋼;繼續嚴格執行禁止新增鋼鐵產能有關規定,嚴肅查處違法違規行為;推廣全生命周期綠色產品,大力發展高強高韌、輕量化、長壽命、耐腐耐磨、耐疲勞、耐候等鋼材產品。

二是節能及能效提升。鋼鐵行業應推廣先進適用節能低碳技術;重視鋼鐵能源轉換功能,促進高能效轉化工藝、裝備、管理技術創新開發,提高煤氣發電、高爐煤氣干式余壓發電TRT(含BPRT,即高爐煤氣余壓透平裝置)、干熄焦發電、燒結等余熱發電等設施發電效率;進一步推廣實施能源管控中心,開展碳排放信息管控平臺建設,利用數字化、智能化技術實現生產裝備智能化管控等。

三是優化用能及流程結構。鋼鐵工業原燃料結構有待優化;鼓勵短流程電爐鋼發展,加強廢鋼資源回收利用,提高轉爐廢鋼比是降低中國鋼鐵行業碳排放的重要途徑;提高新能源及可再生能源利用水平,實現多能互補,是鋼鐵工業推動低碳發展的必要補充手段。

四是構建循環經濟產業鏈。鋼鐵工業要構建以鋼鐵生產為核心的能源產業鏈,與周邊相關產業實現煤氣、蒸汽、氧氮氬氣、水等能源及資源互供,實現區域能源、環境資源協同優化。降低固廢產生量,提升固體廢棄物資源綜合利用規模,提升資源化利用水平和產品附加值。鼓勵實施鋼化聯產,打造鋼鐵、焦化間循環經濟產業鏈,依托鋼鐵企業副產的焦爐煤氣、轉爐煤氣、高爐煤氣富含大量的氫氣和一氧化碳資源,生產高附加值化工產品。

五是應用突破性低碳技術。鋼鐵行業實現深度脫碳的途徑有氫能冶煉、電解還原、氧氣高爐及非高爐冶煉、生物質能利用、CCS(二氧化碳的捕集與封存)/CCUS(二氧化碳的捕集、利用與封存)。“現階段,生物質能不具備大規模利用的條件,電解技術仍處于實驗基礎研究階段。因此,氫能冶煉、氧氣高爐及非高爐冶煉、CCS/CCUS是重點。”姜曉東說。

六是有制度建設和政策體系做保障。姜曉東提出,鋼鐵工業低碳發展需要建設1個目標體系(C+4E)和8個支撐體系。C+4E目標體系即以提高碳生產率(Carbon Productivity)為核心,實現節約能源(Energy Saving),提高經濟效益(Economic Efficiency),環境協同治理(Environment Friendship),構建形成鋼鐵生態產業鏈(Eco-industrial chain);8個支撐體系即技術、碳交易、低碳經濟、數字化、標準、競爭力、能力建設、綠色金融支撐體系。

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