钢铁企业如何制定碳达峰行动方案？

图为首钢股份下属一家钢铁厂的生产环保信息化平台。徐卫星摄

 
◆本报见习记者乔建华

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。