鋼鐵企業如何制定碳達峰行動方案？
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圖為首鋼股份下屬一家鋼鐵廠的生產環保信息化平臺。徐衛星攝
◆本報見習記者喬建華
生態環境部發布了《關于統籌和加強應對氣候變化與生態環境保護相關工作的指導意見》（以下簡稱意見），要求要推動鋼鐵、建材、有色等重點行業提出明確的碳達峰目標并制定達峰行動方案。
鋼鐵行業是31個制造業門類中碳排放量最大的行業，2020年我國粗鋼產量占全球粗鋼產量的57%，碳排放量占全球鋼鐵碳排放總量的60%以上，占全國碳排放總量的15%左右，是關系碳達峰目標和碳中和愿景實現的重要制造行業之一。
近日，中國寶武鋼鐵集團有限公司黨委書記、董事長陳德榮提出力爭在2023年實現碳達峰，2025年具備減碳30%的工藝技術能力，2035年力爭減碳30%，到2050年力爭實現碳中和。其后，六安鋼鐵控股集團、金鼎鋼鐵集團也啟動降碳減排計劃。
冶金工業規劃研究院黨委書記、總工程師李新創接受記者采訪時指出，目前，鋼鐵企業的降碳途徑受多種因素制約。鋼鐵企業要大幅度降低碳排放，在制定碳達峰行動方案時應注重強化源頭削減、嚴格過程控制、優化末端治理，從而實現常規大氣污染物和碳協同減排。
目前降碳途徑受多種因素制約
應注重源頭、過程和末端治理并重
李新創指出，企業達峰行動方案制定應突出結構調整和源頭控制，強調全流程、全過程環境管理。要從原材料生產運輸、鋼鐵產品生產等方面系統考慮。
據了解，目前鋼鐵企業的降碳途徑主要包括減少鋼鐵產量、高爐長流程向電爐短流程轉型、開發低碳冶煉工藝、發展清潔能源、實施節能改造、開發碳捕集利用與封存技術等。
“除實施節能改造外，大多數途徑要實現大規模應用還存在諸多現實條件的制約。” 李新創介紹，我國經濟發展離不開鋼鐵產品的支撐，鋼產量短期內難以大幅下降；電爐短流程置換的政策支持力度不足；企業發展風能、光伏清潔能源受地理位置、場地等因素制約；缺乏技術成熟可靠且經濟可行的新型低碳冶煉工藝、碳捕集利用與封存技術等。此外，鋼鐵企業對于低碳發展的認知還較為模糊，人才儲備有待加強，管理監控體系還不健全，短期內要全面實施碳減排基礎較為薄弱。
一系列限制因素制約了鋼鐵企業低碳發展。李新創說，鋼鐵企業要大幅度降低碳排放，目前主要精力還是要放在高質量實施超低排放改造上。他認為，鋼鐵企業在制定碳達峰行動方案時應對各污染源分類綜合施策，強化源頭削減、嚴格過程控制、優化末端治理，從而實現常規大氣污染物和碳協同減排。
避免末端治理慣性思維
企業需加強內部結構優化，進行精細化管理
排放量約8kg/t-13kg/t鋼。因此，在業內還需提高大宗物料和產品清潔方式運輸的比例。”李新創介紹。
在治理末端，不少企業還存在末端治理的慣性思維。“為了達到超低排放限值，一些企業往往一味堆砌末端治理設施，不僅難以取得預期效果，反而還會增加無效的能耗和成本，增加碳排放。” 李新創表示，這也會導致管理者對于結構優化、精細化管理等關注不夠。
據了解，首鋼股份公司下屬一家鋼鐵廠通過源頭和過程協同減排改造后，治理設施運行能耗降低了12%，按鋼鐵企業除塵系統電耗約150kWh/t鋼測算，可減少碳排放量約11kg/t鋼，不僅源頭和過程環節碳排放減少了，還可以中和掉末端治理增加的碳排放量。
根據冶金工業規劃研究院多年的研究和實踐經驗，在鋼鐵生產源頭，通過實施儲運設施機械化改造，替代廠內汽車倒運和非道路移動機械作業，可減少柴油用量2L/t-5L/t鋼；實施燒結機頭煙氣循環，可減少固體燃料消耗約1kg-3kg/t礦，降低電耗約3kWh/t礦；實施高爐爐頂料罐均壓放散煤氣回收改造，可減少高爐煤氣排放約5m3/t鐵；合計可減少碳排放量11kg/t-19kg/t鋼。此外，實施高爐煤氣精脫硫，既可避免大量煤氣用戶配套末端治理設施而帶來的能耗增加，還可以為下一步高爐煤氣分離捕集二氧化碳奠定基礎。
在生產的過程中，企業要注意加強產塵點的封閉和密閉，要兼顧治理設施和生產設施的同步運行，減少治理設施的無效運行和能源浪費。此外，運輸環節也應加快清潔運輸改造。“初步測算實施清潔運輸改造后，可減少碳
工業流程復雜難以摸清家底
企業需建立全流程全方位的監測監控體系
李新創表示，根據生態環境部發布的《鋼鐵企業超低排放評估監測技術指南》，要減少碳排放，整個鋼鐵行業的監測監控體系也需要進一步完善。
“鋼鐵工業是復雜的流程工業，長期以來家底不清問題對各項工作順利開展造成了障礙。”李新創說，通過建立完善的監測監控體系，可以徹底梳理清楚鋼鐵企業家底。基于生命周期評價（LCA）的碳排放分析，可以為鋼鐵產品碳排放提供量化依據與節能降碳指導建議。
據了解，生命周期評價能夠充分量化產品碳排放、碳足跡數據，是國際通用、全球認可的標準和方法。
歐盟、美國、日本等國家和地區已經開展產品生命周期評價和環境產品聲明（EPD）驗證。歐盟發布的《為能源相關產品生態設計要求建立框架的指令》（ErP指令），就是基于生命周期評價的方法理論。
我國有部分鋼鐵企業早已開始對LCA進行自主研究。寶鋼股份中央研究院從2003年開始對LCA開展研究，現在已擴展到各大產品項目。2018年開展的名為“BCB Plus 生命周期評價與生態設計”項目在全生命周期思想指導下，用于超輕型汽車車身生產，生產過程中減少二氧化碳排放253公斤。
包頭鋼鐵（集團）有限責任公司也開展了生命周期評價研究工作，自主研究開發了集數據采集、運算分析、結果展示等功能于一體的鋼鐵產品生命周期評價在線系統。其建成的在線產品生態設計平臺，可以清晰地呈現出鋼鐵制造過程中的用能和排放情況，為開發生態產品提供依據。
李新創建議，企業制定碳達峰行動方案可以結合下一步碳減排需求，對生產末端造成的有組織排放、無組織排放以及清潔運輸等各環節進行全方位、無死角的信息采集和記錄。
他表示，在超低排放監控體系的基礎上，可以進一步加強自主研究，推進物聯網、大數據、云計算、區塊鏈等互聯網技術應用，基于生產實時數據進行碳排放全流程管控，實現碳排放目標管理、監測預警和監督考核，打通數據鏈條，最終實現大氣常規污染物及碳排放一體化協同監控。實現由過去粗放型管理向集約化管理、由傳統經驗管理向科學化及數字化管理的轉變。
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