工業(yè)是碳排放重要領(lǐng)域，工業(yè)低碳減排對河北省實現(xiàn)碳達峰的目標至關(guān)重要。作為能源消耗高密集型行業(yè)，鋼鐵行業(yè)是制造業(yè)31個門類中碳排放大戶。今年2月，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布倡議書指出，鋼鐵行業(yè)將面臨從碳排放強度的“相對約束”到碳排放總量的“絕對約束”，要加快研究鋼鐵行業(yè)碳達峰、碳中和行動方案。
河北省鋼鐵企業(yè)積極響應(yīng)。作為全球最大的鋼鐵材料制造和綜合服務(wù)商之一，3月12日，河鋼集團發(fā)布低碳綠色發(fā)展行動計劃，提出2022年實現(xiàn)碳達峰，2025年實現(xiàn)碳排放量較峰值降低10%以上，2030年實現(xiàn)碳排放量較峰值降低30%以上，2050年實現(xiàn)碳中和。
如何應(yīng)對碳達峰、碳中和約束挑戰(zhàn)？近日，記者走進河鋼集團一探究竟。
累計投入203億元，實施了430余項重點節(jié)能環(huán)保項目
繽紛四月，渤海之濱，河鋼唐鋼新區(qū)。
廠區(qū)與碼頭之間，凌空飛架的管廊蔚為壯觀。“這既是生產(chǎn)運輸?shù)拇髣用}，也是一道環(huán)保屏障。”河鋼唐鋼新區(qū)能源環(huán)保部部長龐得奇告訴記者，海上運來的物料全部通過皮帶通廊直接入倉，從源頭上解決了汽車運輸尾氣排放、二次污染等污染問題。
河鋼唐鋼新區(qū)優(yōu)化全流程工藝，盡管尚未完全達產(chǎn)，但噸鋼二氧化碳排放量較老區(qū)減少0.15噸，全部達產(chǎn)后還將繼續(xù)減少。
煉鐵環(huán)節(jié)的二氧化碳排放量占比最高。記者通過安全通道來到煉鐵廠高爐車間，伴隨著轟隆聲，高爐正在作業(yè)。該公司高爐爐料配比中，球團礦比例占到40%至60%，通過提高用能效率，大幅實現(xiàn)減碳，同時有效改善高爐入爐礦品位，降低渣比。
在煉鐵-煉鋼環(huán)節(jié)，只見裝滿鐵水的鐵包全程加蓋、快速周轉(zhuǎn)，直達脫硫站。相比傳統(tǒng)倒罐工序，有效降低重包和空包的溫降，相較以前用魚雷罐能夠減少將近50℃的溫降，從而減少外部能源消耗，實現(xiàn)減碳。
龐得奇說，河鋼唐鋼新區(qū)充分考慮煉鐵-煉鋼、煉鋼-連鑄、連鑄-軋鋼各個環(huán)節(jié)的短流程優(yōu)勢，在設(shè)計上追求物質(zhì)流、能量流和排放流最小化，有效縮短過程時間和空間，將生產(chǎn)過程中的碳排放降到最低。
對于鋼鐵生產(chǎn)中伴生的高爐轉(zhuǎn)爐富余煤氣、蒸汽，河鋼唐鋼新區(qū)將之回收后進行并網(wǎng)發(fā)電，再用于鋼鐵各工序的生產(chǎn)。項目全部投產(chǎn)后，利用余熱余能余壓發(fā)電，新廠區(qū)自發(fā)電率將達到90%，大大提升能源綜合利用水平。
近年來，河鋼集團積極踐行新發(fā)展理念，在國內(nèi)率先探索和實踐綠色轉(zhuǎn)型。
從渤海之濱到太行山下，如果說河鋼唐鋼是全流程工藝的碳減排，那河鋼石鋼則是工藝源頭的降碳。
在河鋼石鋼新區(qū)原料庫外，只見滿載廢鋼的大貨車正在卸貨。“再也用不著拉煤的小火車啦。”河鋼石鋼環(huán)保建設(shè)部副部長李琛東介紹，新區(qū)具有鋼鐵行業(yè)最綠色的能源利用體系——以電和天然氣為主要能源，并配套被動式建筑和生產(chǎn)余熱利用設(shè)備。零煤、零焦炭的清潔能源結(jié)構(gòu)，大幅降低了碳排放量。
在這里，能耗大戶就是煉鋼設(shè)備。在電爐車間，只見2座雙豎井廢鋼預(yù)熱直流電弧爐高高矗立。這是由世界綜合冶金設(shè)計實力最強的西馬克集團設(shè)計的最先進直流電弧爐，冶煉電耗可降低45%。河鋼石鋼新區(qū)作為鋼鐵行業(yè)高效節(jié)能的典范，應(yīng)用了80多項國內(nèi)、國際先進節(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)噸鋼能耗降低62%。
廢鋼-電爐煉鋼-軋鋼……在河鋼石鋼新區(qū)，鋼鐵行業(yè)最綠色環(huán)保的流程布局——短流程煉鋼分外亮眼。相較長流程，短流程主要以廢鋼為原料，不僅變廢為寶，而且省去了焦化、燒結(jié)、高爐等高排放生產(chǎn)環(huán)節(jié)，等量級生產(chǎn)規(guī)模可實現(xiàn)污染物減排75%以上。
“相比老廠區(qū)，河鋼石鋼新區(qū)二氧化碳排放量削減52%。”河鋼石鋼設(shè)備能源中心的杜海晶說，公司建立智能化的企業(yè)能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了用能過程一級調(diào)度、一體化管控，利用大數(shù)據(jù)不斷挖掘節(jié)能潛力，促進能源梯級利用、資源重復(fù)利用。
近年來，河鋼集團累計投入203億元，實施了430余項重點節(jié)能環(huán)保項目，在節(jié)能減排、綠色發(fā)展方面取得了豐碩成果。
優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提升技術(shù)工藝，加快實現(xiàn)碳達峰
鋼鐵大省河北，正試圖打破煤和鐵這對傳統(tǒng)組合。
3月12日，河鋼集團宣布，將在張家口市宣化區(qū)建設(shè)一座年產(chǎn)120萬噸煉鋼原料的氫氣直接還原廠，較傳統(tǒng)的“高爐-轉(zhuǎn)爐”流程，排放的二氧化碳將減少40%至60%。
項目一期60萬噸采用焦爐煤氣做還原氣，計劃于2021年底投產(chǎn)。建成后，將是全球首座使用富氫氣體直接還原鐵的工業(yè)化生產(chǎn)廠。二期60萬噸將采用風能、太陽能等可再生能源進行電解水制氫做還原氣，實現(xiàn)無化石能源冶煉。
河鋼集團牽手意大利特諾恩集團、中鋼國際工程技術(shù)股份有限公司，借智借力，將從分布式綠色能源利用、低成本制氫、氫氣直接還原、二氧化碳脫除等全流程和全過程進行創(chuàng)新研發(fā)，探索世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展低碳、甚至零碳經(jīng)濟的最佳途徑。
“十四五”時期，河鋼集團還將在唐山、邯鄲分別建設(shè)一座120萬噸產(chǎn)線，全力打造全球氫能還原與利用技術(shù)研發(fā)中心，引領(lǐng)世界低碳冶金革命。
為加快實現(xiàn)能源綠色低碳發(fā)展，河鋼集團將進一步加大可再生能源的開發(fā)利用，減少化石能源消耗、調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展太陽能、風電、生物質(zhì)能、干熱巖等新能源，持續(xù)加大綠色電力的消耗占比。
減碳政策倒逼企業(yè)加快轉(zhuǎn)型。河鋼集團相關(guān)負責人表示，河鋼集團將優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、變革流程結(jié)構(gòu)，推動裝備大型化、智能化和綠色化，實現(xiàn)工藝及裝備智能化升級，達到全流程工藝的碳減排。
從工藝源頭降碳，推動長流程向短流程變革，加強廢鋼利用，對鋼鐵行業(yè)減排具有重要作用。據(jù)統(tǒng)計，多用1噸廢鋼將減排1.6噸二氧化碳。河鋼集團預(yù)計在2030年電爐短流程占比達到25%，轉(zhuǎn)爐廢鋼利用比提升至20%。
如何掌控穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)廢鋼供應(yīng)渠道、建設(shè)廢鋼加工網(wǎng)絡(luò)？
河鋼集團相關(guān)負責人透露，擬在河鋼石鋼新區(qū)實施報廢汽車廢鋼資源化再利用項目，以報廢汽車拆解為切入點，深耕廢鋼上下游市場，逐步穩(wěn)定廢鋼供應(yīng)渠道，建設(shè)廢鋼加工網(wǎng)絡(luò)，最終建成以京津冀為核心、輻射全國的汽車拆解、廢鋼回收、加工、倉儲、配送一體化的廢鋼產(chǎn)業(yè)，打造綠色、低碳、環(huán)保型標桿企業(yè)。
今年3月，河鋼集團啟動全生命周期評價工作，助力鋼鐵材料性能和壽命提升。健全產(chǎn)品全生命周期技術(shù)研發(fā)、評價和服務(wù)體系，建設(shè)以產(chǎn)品為核心的上下游生態(tài)圈，從產(chǎn)品的全生命周期考慮碳減排。
CCUS（碳捕集、利用與封存）是實現(xiàn)碳中和的重要渠道，受到世界各國的高度重視。“十四五”時期，河鋼集團將積極開展CCUS負排放技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。計劃2030年前在二氧化碳的低成本捕集、高值化利用、大規(guī)模封存等方面取得關(guān)鍵性突破，并建成CCUS的示范應(yīng)用，增加碳匯。
