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我国钢铁行业二氧化碳减排路径

时间:2020-08-30 22:04 来源:雅延咨询 作者:雅延 点击:
我国钢铁行业CO₂减排途径3.1 发展绿色高效CO₂减排技术目前,随着吨钢碳排放量的下降,边际减排成本快速上升,行业难以承受。过去十年间,许多国家开始致力于开发能够显著降低CO₂排放的突破性低碳炼钢技术,其中碳捕集利用与封存技术和氢冶金是钢铁行业两大重要减排技术。1)碳捕集利用与封存技术。碳捕集利用与封存(CCUS)是指将二氧化碳从工业排放源中分离或直接
我国钢铁行业CO₂减排途径 3.1 发展绿色高效CO₂减排技术 目前,随着吨钢碳排放量的下降,边际减排成本快速上升,行业难以承受。过去十年间,许多国家开始致力于开发能够显著降低CO₂排放的突破性低碳炼钢技术,其中碳捕集利用与封存技术和氢冶金是钢铁行业两大重要减排技术。 1)碳捕集利用与封存技术。碳捕集利用与封存(CCUS)是指将二氧化碳从工业排放源中分离或直接加以利用或封存,以实现二氧化碳减排的工业过程。CCUS被认为是有望实现CO₂大规模减排的技术,尤其适用于钢铁行业这样排放强度高的集中点源,因此该技术应用于钢铁行业减少CO₂排放的可行性及潜力巨大。目前,CCUS大都还处于研发示范阶段,还存在捕集利用与封存能耗高、投资成本高、CO₂泄露风险高等突出问题,需要政府、企业共同参与合作才能加快CCUS大规模商业化应用。 2)氢冶金技术。氢冶金是近十年钢铁行业减少二氧化碳排放的全新前沿技术。以氢代替碳是当前钢铁行业低碳发展、能源变革的重要方向,也是钢铁行业实现高质量发展的重要出路。目前,国内外多家钢铁企业对氢冶金进行了深度布局,如安赛乐米塔尔建设氢能炼铁实证工厂、奥钢联H2Future、德国蒂森克虏伯氢炼铁技术、日本COURSE50等。国外诸多项目都已进入试验或者建设阶段,我国氢冶金起步晚,多数还处于立项初期。 3.2 发展短流程炼钢减排CO₂效果明显 由于粗钢生产工艺不同,吨钢碳排放量有显著差异,转炉吨钢碳排放量要远大于电炉(见图3)。我国钢铁行业吨钢碳排放量平均为2.03t,虽然明显高于世界平均水平1.82t,但这主要是由于粗钢生产工艺的结构性差异造成的,2018年我国转炉粗钢生产量占比为88.4%,而世界除中国以外的平均水平仅为51.8%。 从这方面来讲,我国钢铁企业碳排放指标的改善将有更大空间,除了发展清洁生产技术、装备及能源外,还可以通过提高碳排放较低的短流程生产工艺比例来降低碳排放。一直以来,我国电炉钢发展一直受到废钢资源短缺的制约,经过21世纪初的高速发展,到2018年我国钢铁积蓄量达到90亿吨。随着钢材制品报废周期的到来,我国废钢资源短缺现象将得到改善。中国工程院《黑色金属矿产资源强国战略》项目研究表明,到2025年,我国钢铁积蓄量将达到120亿吨,废钢资源年产量将达到2.7-3亿吨。2030年,我国钢铁积蓄量将达到132亿吨,废钢资源年产量将达到3.2-3.5亿吨。届时,我国废钢资源将会供应充足,短流程炼钢的优势将逐渐体现出来,根据当前粗钢产量计算,当电炉粗钢比例达到25%的时候,我国钢铁行业的碳排放量将降低10.2%,年减排1.94亿吨CO₂。