陳麗云
編者按:今年7月10日至16日是我國第33個全國節(jié)能宣傳周,主題為“節(jié)能降碳,你我同行”。7月10日上午,國家發(fā)展改革委聯(lián)合廣東省人民政府、廣州市人民政府在廣州市舉辦2023年全國節(jié)能宣傳周啟動儀式。啟動儀式主要包括技術新應用、標準新升級、企業(yè)新行動、榜樣新力量等4項活動。
為更好解讀節(jié)能工作,我刊聯(lián)合中宏網(wǎng),約請部分專家撰寫署名文章,以饗讀者。
一、鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展現(xiàn)狀和進展
“十三五”以來,鋼鐵行業(yè)加快轉型升級改造,從生產(chǎn)結構、裝備技術、創(chuàng)新機制等方面多措并舉,積極推動行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展,節(jié)能降耗成效明顯,行業(yè)的綠色發(fā)展水平得到大幅提升。2015—2022年,重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)平均噸鋼綜合能耗降幅4%。噸鋼二氧化硫排放降幅73%;噸鋼煙粉塵排放降幅65%。2022年,隨著超低排放工程的持續(xù)推進,會員企業(yè)不斷加大環(huán)保投入,各項環(huán)保指標持續(xù)改善。但由于鋼鐵需求減少、產(chǎn)量下降,整體產(chǎn)能利用率有所降低,以及環(huán)保設施耗能等因素,抵消了企業(yè)實施節(jié)能措施帶來的能耗降低,導致噸鋼綜合能耗同比增長0.23%。為進一步推動鋼鐵行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展,鋼鐵行業(yè)和企業(yè)正從超低排放、節(jié)能增效、低碳轉型等方向持續(xù)穩(wěn)步推進。
環(huán)保方面,截至2023年5月底已有85家企業(yè)完成超低排放改造和評估監(jiān)測公示,其中58家企業(yè)(包括一家球團廠)完成全過程超低排放改造公示,涉及粗鋼產(chǎn)能約2.95億噸;27家企業(yè)完成部分超低排放改造公示,涉及粗鋼產(chǎn)能約1.24億噸。隨著鋼鐵企業(yè)超低排放改造持續(xù)推進,鋼鐵企業(yè)環(huán)保意識和環(huán)境管理水平大幅提升,面貌大為改觀。
節(jié)能增效方面,2022年鋼鐵協(xié)會啟動了“極致能效”工程。以開展鋼鐵行業(yè)“雙碳最佳實踐能效標桿示范廠”培育工作為抓手,通過整理發(fā)布極致能效技術清單、能力清單、政策清單,為企業(yè)提升能效管理水平提供依據(jù);通過國標強制性標準修訂和團標對標指南制定,統(tǒng)一各工序能效對標標準;通過開發(fā)重點工序能效對標數(shù)據(jù)填報系統(tǒng),促進能效數(shù)據(jù)質(zhì)量提升,以典型示范企業(yè)能效提升帶動行業(yè)整體能效水平進步,力爭實現(xiàn)2023年0.8億—1.0億噸、2024年1.5億—2.0億噸、2025年2.0億—3.0億噸鋼鐵產(chǎn)能達到能效標桿水平。
低碳轉型方面,鋼鐵企業(yè)也在積極探索。一方面加大綠色能源應用,如寶武湛江建成了總裝機量46.89MW,涵蓋“水、陸、空”的分布式光伏項目;酒鋼依托酒泉、嘉峪關風光資源、自備電力系統(tǒng)調(diào)峰能力,正在推進建設2400MW風光電項目;寶武鄂鋼、太鋼、晉南、中天南通、連云港亞新鋼鐵、包鋼、沙鋼等鋼鐵企業(yè)均布局建設了光伏發(fā)電項目。另一方面,低碳冶金技術取得階段性進展。與傳統(tǒng)的碳冶金相比,氫冶金可以從源頭降低二氧化碳的排放量,目前主要關注三個技術方向,即富氫/全氫氣基直接還原(含豎爐、流化床等)、富氫碳循環(huán)高爐、氫基熔融還原。目前河鋼、寶武、鞍鋼等單位布局的氫冶金產(chǎn)業(yè)化項目均取得了階段性進展。但值得注意的是,大規(guī)模、低成本的綠色氫氣,并實現(xiàn)安全、低成本的運輸,是氫冶金未來發(fā)展的前提。氫冶金的發(fā)展有賴于清潔能源(太陽能、風能等)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及大規(guī)模低成本制氫技術的突破與應用。
二、鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳技術路徑
鋼鐵行業(yè)化石能源占比高,碳排放主要來源于化石能源的消耗。因此,鋼鐵行業(yè)目前實施的節(jié)能措施基本都具有降碳的效果。尤其現(xiàn)階段,節(jié)能降碳路徑是高度統(tǒng)一的。
鋼鐵行業(yè)低碳工作推進委員會2022年發(fā)布的鋼鐵行業(yè)低碳技術路線圖明確了鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)雙碳目標的低碳技術路徑措施:一是系統(tǒng)能效提升。通過深度節(jié)能技術應用與裝備升級改造,實現(xiàn)能源精細化管控,余熱余能應收盡收,做到全系統(tǒng)極致能效。二是資源循環(huán)利用。將鋼鐵生產(chǎn)流程產(chǎn)生的固、液、氣等二次資源以及社會產(chǎn)生的廢鋼等二次資源,通過鋼鐵循環(huán)高效再利用,實現(xiàn)資源利用價值最大化。三是流程優(yōu)化創(chuàng)新。立足現(xiàn)有工藝及裝備,通過調(diào)整和優(yōu)化原料結構、工藝結構和用能結構,創(chuàng)新鋼鐵制造工藝流程,提升流程效能。四是冶煉工藝突破。擺脫傳統(tǒng)工藝流程和裝備的束縛,尋求關鍵技術變革性創(chuàng)新。重大的冶煉工藝突破是鋼鐵行業(yè)近中期和中遠期快速減碳的關鍵。五是產(chǎn)品迭代升級?;阡撹F產(chǎn)品全生命周期評價,通過開發(fā)更高性能的綠色鋼鐵產(chǎn)品,使鋼鐵材料具有更高強度、更高壽命、更高效能,減少鋼鐵材料用戶需求量。六是捕集封存利用。將二氧化碳從鋼鐵制造排放源中分離,并經(jīng)濟高效封存、固化或資源化利用,是實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)碳中和重要保障。
這六條技術路線中除碳捕集外,基本都屬于節(jié)能低碳協(xié)同的措施。此外,中國鋼鐵同時面臨應對污染物控制和碳排放兩大任務,減污降碳協(xié)同將是未來技術的發(fā)展趨勢,因此更需要一些突破性創(chuàng)新性的減污降碳協(xié)同治理技術的研發(fā)和推廣?!?/p>
(作者為中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會科技環(huán)保部節(jié)能環(huán)保處處長)