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在制造業(yè)31個(gè)門類中，中國(guó)鋼鐵業(yè)的碳排放約占全國(guó)碳排放的15%，是碳排放最高的行業(yè)。面對(duì)雙碳的目標(biāo)，鋼鐵行業(yè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，低碳發(fā)展的道路該怎么走？
“氫冶金肩負(fù)著使鋼鐵業(yè)碳排放向零排放轉(zhuǎn)變的重任。”11月23日，中國(guó)金屬學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士干勇在全聯(lián)冶金商會(huì)2021年第二次理事會(huì)暨民營(yíng)鋼鐵經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展交流會(huì)上，提出了“雙碳”目標(biāo)下的低碳冶金發(fā)展之路。
會(huì)上，他肯定了我國(guó)鋼鐵業(yè)發(fā)展所取得的一系列成就。
第一，產(chǎn)量規(guī)模。到2020年，我國(guó)粗鋼產(chǎn)量占世界粗鋼總產(chǎn)量的56.7%，已超過(guò)世界產(chǎn)量的一半。二是鋼鐵業(yè)裝備的大型化發(fā)展趨勢(shì)也證明了行業(yè)發(fā)展水平的提高。三是鋼鐵企業(yè)的科技創(chuàng)新能力不斷提升。新材指數(shù)公布了2020世界鋼鐵企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的排名，全國(guó)共有11家企業(yè)被評(píng)為A級(jí)，進(jìn)入全球前30名。在國(guó)際化方面，中國(guó)鋼鐵企業(yè)積極走出國(guó)門，投資發(fā)展鐵、錳、鉻等礦產(chǎn)資源，收購(gòu)、投資建設(shè)鋼鐵企業(yè)，推進(jìn)國(guó)際產(chǎn)能合作，取得了一系列成效。
“鋼鐵業(yè)也強(qiáng)有力地支撐著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。”干勇介紹，到2019年末，黑色金屬冶煉、壓延加工業(yè)的資產(chǎn)規(guī)模為6.59萬(wàn)億元，在41個(gè)大類行業(yè)資產(chǎn)中居第6位。并以5.53%的份額作為工業(yè)總資產(chǎn)，2019年?duì)I業(yè)收入達(dá)到7.07萬(wàn)億元，在41個(gè)大類行業(yè)收入排名中居第三位，而且占工業(yè)總收入的比重為6.69%。另外，鋼鐵業(yè)的發(fā)展支持了汽車、能源、工程機(jī)械、船舶海工、鐵路運(yùn)輸和國(guó)防軍工等。
我國(guó)鋼鐵工業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展仍存在一些問(wèn)題。接著他指出，主要有生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、產(chǎn)業(yè)與能源結(jié)構(gòu)問(wèn)題、工藝流程問(wèn)題、質(zhì)量品牌問(wèn)題、技術(shù)創(chuàng)新體系等。這些問(wèn)題中，在生態(tài)環(huán)境問(wèn)題上，鋼鐵企業(yè)面臨超低排放、清潔生產(chǎn)、冬季限產(chǎn)、深度治理等問(wèn)題。
“對(duì)于鋼鐵業(yè)來(lái)說(shuō)，碳達(dá)峰、碳中和不亞于第三次工業(yè)革命。”干勇指出。并介紹了鋼鐵工業(yè)中三個(gè)綠色低碳發(fā)展階段及鋼鐵工業(yè)低碳冶金技術(shù)路線。
鋼鐵業(yè)綠色低碳發(fā)展三個(gè)階段包括綠色發(fā)展1.0、綠色發(fā)展2.0、綠色發(fā)展3.0。“綠色發(fā)展1.0”指的是把節(jié)能減排作為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，推廣節(jié)能環(huán)保技術(shù)，推動(dòng)指標(biāo)持續(xù)進(jìn)步；綠色發(fā)展2.0是“兩于一入”(高于標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)于城區(qū)、融入城市)，通過(guò)“三治四化”(固廢不出廠、廢水零排放、廢氣超低排放、潔化、綠化、美化、文化)為抓手，打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，建設(shè)綠色城市鋼鐵廠；綠色發(fā)展3.0是以碳達(dá)峰、碳中和為目標(biāo)，以“冶金原理+科學(xué)管理”的行動(dòng)理念，統(tǒng)籌應(yīng)對(duì)氣候變化和節(jié)能環(huán)保，引導(dǎo)鋼鐵工業(yè)綠色低碳發(fā)展。
鋼鐵業(yè)低碳冶金技術(shù)路線有：在政策支持下，淘汰落后產(chǎn)能；加強(qiáng)信息化建設(shè)，利用數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能；優(yōu)化鋼鐵布局，提倡短程煉鋼過(guò)程；節(jié)能和降碳同步；以全生命周期理論來(lái)研發(fā)產(chǎn)品；開(kāi)發(fā)利用CCUS技術(shù)技術(shù)；研究推進(jìn)氫能的新技術(shù)；實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新制度改革等。
“鋼鐵業(yè)必須建立一套能源排放與產(chǎn)品整合的智能評(píng)估系統(tǒng)，使原有的技術(shù)中心、能源中心、環(huán)保中心相互配合，共同建立「雙碳」政策下的低碳冶金平臺(tái)，以指導(dǎo)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)。”干勇表示。
另外，他介紹了碳中和目標(biāo)執(zhí)行的途徑，包括創(chuàng)新、優(yōu)化、效率、協(xié)同、融合、改進(jìn)。創(chuàng)新就是加強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)，突破綠色低碳關(guān)鍵工藝技術(shù)；優(yōu)化是優(yōu)化綠色產(chǎn)業(yè)布局，探索綠色低碳發(fā)展新模式；效率就是創(chuàng)造極致效率，促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程的綠色化和物料的終端綠色；協(xié)同就是建立低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)協(xié)同降碳；融合就是強(qiáng)化資本融合，發(fā)展綠色金融產(chǎn)品；提升低碳意識(shí)；提倡全員低碳化生產(chǎn)生活。
“冶金路線實(shí)現(xiàn)碳中和，首先要解決綠色能源問(wèn)題。”他說(shuō)，綠電、綠氫的供應(yīng)是最重要的保證。他介紹，目前，寶武清能可以在光伏電氫、風(fēng)光電氫、熱巖發(fā)電制氫、高溫氣冷堆電、熱制氫等方面進(jìn)行了探索，并對(duì)氫氣制氫技術(shù)進(jìn)行了規(guī)劃，例如在電解制氫領(lǐng)域，寶武清能已經(jīng)在AEL堿槽、PEM槽、SOFC等制氧技術(shù)進(jìn)行了項(xiàng)目規(guī)劃，并形成了自己的一些專利技術(shù)。另外，圍繞氫能增長(zhǎng)的四個(gè)關(guān)鍵機(jī)遇，寶武清能可以積極探索鋼鐵廠氫氣的制備及用氫，建設(shè)加氫站和氫管道等基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)車隊(duì)、貨運(yùn)和走廊擴(kuò)大運(yùn)輸氫氣，以及探討國(guó)際氫能貿(mào)易的可行性等。
他說(shuō)：“根據(jù)2021年‘雙碳’承諾，從2021年起，我們關(guān)鍵路線上將不再批準(zhǔn)新的油、氣、煤等相關(guān)項(xiàng)目。”基于這一點(diǎn)，干勇介紹，假設(shè)2050年我國(guó)80%的煤電燃料是用氫氣代替的，那么，煤電用氫至少需要6000萬(wàn)噸，而用氫氣代替50%的天然氣發(fā)電，就需要1400萬(wàn)噸氫氣。
“我認(rèn)為，通過(guò)不斷壓低產(chǎn)能，大力發(fā)展短流程生產(chǎn)技術(shù)，加上氫冶金的大力支持，我國(guó)鋼鐵工業(yè)的碳中和任務(wù)一定能夠完成。”干勇最后講到。
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