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钢铁企业如何制定碳达峰行动方案?

北极星大气网  来源:中国环境报  作者:乔建华  2021/3/23 8:49:00  我要投稿  
所属频道: 大气治理  关键词:碳达峰 碳排放 钢铁企业

北极星大气网讯:生态环境部发布了《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》(以下简称意见),要求要推动钢铁、建材、有色等重点行业提出明确的碳达峰目标并制定达峰行动方案。

钢铁行业是31个制造业门类中碳排放量最大的行业,2020年我国粗钢产量占全球粗钢产量的57%,碳排放量占全球钢铁碳排放总量的60%以上,占全国碳排放总量的15%左右,是关系碳达峰目标和碳中和愿景实现的重要制造行业之一。

近日,中国宝武钢铁集团有限公司党委书记、董事长陈德荣提出力争在2023年实现碳达峰,2025年具备减碳30%的工艺技术能力,2035年力争减碳30%,到2050年力争实现碳中和。其后,六安钢铁控股集团、金鼎钢铁集团也启动降碳减排计划。

冶金工业规划研究院党委书记、总工程师李新创接受记者采访时指出,目前,钢铁企业的降碳途径受多种因素制约。钢铁企业要大幅度降低碳排放,在制定碳达峰行动方案时应注重强化源头削减、严格过程控制、优化末端治理,从而实现常规大气污染物和碳协同减排。

目前降碳途径受多种因素制约

应注重源头、过程和末端治理并重

李新创指出,企业达峰行动方案制定应突出结构调整和源头控制,强调全流程、全过程环境管理。要从原材料生产运输、钢铁产品生产等方面系统考虑。

据了解,目前钢铁企业的降碳途径主要包括减少钢铁产量、高炉长流程向电炉短流程转型、开发低碳冶炼工艺、发展清洁能源、实施节能改造、开发碳捕集利用与封存技术等。

“除实施节能改造外,大多数途径要实现大规模应用还存在诸多现实条件的制约。” 李新创介绍,我国经济发展离不开钢铁产品的支撑,钢产量短期内难以大幅下降;电炉短流程置换的政策支持力度不足;企业发展风能、光伏清洁能源受地理位置、场地等因素制约;缺乏技术成熟可靠且经济可行的新型低碳冶炼工艺、碳捕集利用与封存技术等。此外,钢铁企业对于低碳发展的认知还较为模糊,人才储备有待加强,管理监控体系还不健全,短期内要全面实施碳减排基础较为薄弱。

一系列限制因素制约了钢铁企业低碳发展。李新创说,钢铁企业要大幅度降低碳排放,目前主要精力还是要放在高质量实施超低排放改造上。他认为,钢铁企业在制定碳达峰行动方案时应对各污染源分类综合施策,强化源头削减、严格过程控制、优化末端治理,从而实现常规大气污染物和碳协同减排。

避免末端治理惯性思维

企业需加强内部结构优化,进行精细化管理

排放量约8kg/t-13kg/t钢。因此,在业内还需提高大宗物料和产品清洁方式运输的比例。”李新创介绍。

在治理末端,不少企业还存在末端治理的惯性思维。“为了达到超低排放限值,一些企业往往一味堆砌末端治理设施,不仅难以取得预期效果,反而还会增加无效的能耗和成本,增加碳排放。” 李新创表示,这也会导致管理者对于结构优化、精细化管理等关注不够。

据了解,首钢股份公司下属一家钢铁厂通过源头和过程协同减排改造后,治理设施运行能耗降低了12%,按钢铁企业除尘系统电耗约150kWh/t钢测算,可减少碳排放量约11kg/t钢,不仅源头和过程环节碳排放减少了,还可以中和掉末端治理增加的碳排放量。

根据冶金工业规划研究院多年的研究和实践经验,在钢铁生产源头,通过实施储运设施机械化改造,替代厂内汽车倒运和非道路移动机械作业,可减少柴油用量2L/t-5L/t钢;实施烧结机头烟气循环,可减少固体燃料消耗约1kg-3kg/t矿,降低电耗约3kWh/t矿;实施高炉炉顶料罐均压放散煤气回收改造,可减少高炉煤气排放约5m3/t铁;合计可减少碳排放量11kg/t-19kg/t钢。此外,实施高炉煤气精脱硫,既可避免大量煤气用户配套末端治理设施而带来的能耗增加,还可以为下一步高炉煤气分离捕集二氧化碳奠定基础。

在生产的过程中,企业要注意加强产尘点的封闭和密闭,要兼顾治理设施和生产设施的同步运行,减少治理设施的无效运行和能源浪费。此外,运输环节也应加快清洁运输改造。“初步测算实施清洁运输改造后,可减少碳

工业流程复杂难以摸清家底

企业需建立全流程全方位的监测监控体系

李新创表示,根据生态环境部发布的《钢铁企业超低排放评估监测技术指南》,要减少碳排放,整个钢铁行业的监测监控体系也需要进一步完善。

“钢铁工业是复杂的流程工业,长期以来家底不清问题对各项工作顺利开展造成了障碍。”李新创说,通过建立完善的监测监控体系,可以彻底梳理清楚钢铁企业家底。基于生命周期评价(LCA)的碳排放分析,可以为钢铁产品碳排放提供量化依据与节能降碳指导建议。

据了解,生命周期评价能够充分量化产品碳排放、碳足迹数据,是国际通用、全球认可的标准和方法。

欧盟、美国、日本等国家和地区已经开展产品生命周期评价和环境产品声明(EPD)验证。欧盟发布的《为能源相关产品生态设计要求建立框架的指令》(ErP指令),就是基于生命周期评价的方法理论。

我国有部分钢铁企业早已开始对LCA进行自主研究。宝钢股份中央研究院从2003年开始对LCA开展研究,现在已扩展到各大产品项目。2018年开展的名为“BCB Plus 生命周期评价与生态设计”项目在全生命周期思想指导下,用于超轻型汽车车身生产,生产过程中减少二氧化碳排放253公斤。

包头钢铁(集团)有限责任公司也开展了生命周期评价研究工作,自主研究开发了集数据采集、运算分析、结果展示等功能于一体的钢铁产品生命周期评价在线系统。其建成的在线产品生态设计平台,可以清晰地呈现出钢铁制造过程中的用能和排放情况,为开发生态产品提供依据。

李新创建议,企业制定碳达峰行动方案可以结合下一步碳减排需求,对生产末端造成的有组织排放、无组织排放以及清洁运输等各环节进行全方位、无死角的信息采集和记录。

他表示,在超低排放监控体系的基础上,可以进一步加强自主研究,推进物联网、大数据、云计算、区块链等互联网技术应用,基于生产实时数据进行碳排放全流程管控,实现碳排放目标管理、监测预警和监督考核,打通数据链条,最终实现大气常规污染物及碳排放一体化协同监控。实现由过去粗放型管理向集约化管理、由传统经验管理向科学化及数字化管理的转变。


原标题:降碳途径受多种因素制约 工业流程复杂难以摸清家底 钢铁企业如何制定碳达峰行动方案?

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