技术进步是钢铁业应对气候变化重要支撑——《工业领域应对气候变化行动方案(2012-2020年)》公布

发布人:Super User  发布时间:2013-01-22  浏览次数:3166

  工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部和财政部联合制定的《工业领域应对气候变化行动方案(2012-2020年)》(以下简称《方案》)于1月9日公布。

  《方案》提出,到2015年,单位工业增加值二氧化碳排放量比2010年下降21%以上,其中钢铁行业单位工业增加值二氧化碳排放量比2010 年下降18%;到2020年,单位工业增加值二氧化碳排放量比2005年下降50%左右,基本形成以低碳排放为特征的工业体系。

  应对气候变化,减少温室气体排放是当今国际社会广泛关注的重要议题之一。工业是应对气候变化的重要领域,而钢铁又是工业领域的重中之重。据估算,在所有人类活动中,工业活动占全球二氧化碳排放量的21%,钢铁行业占工业活动二氧化碳排放量的15%-17%左右,即钢铁工业占人类二氧化碳排放量的4%-5%。根据国际钢铁协会估计,每生产1t钢坯会导致平均1.9t的二氧化碳排放。如果以我国2012年粗钢产量7.2亿t计算,2012年我国钢铁工业二氧化碳排放量约为13.7亿t。由此可见,采取积极措施,减少二氧化碳排放是钢铁行业无法推卸的责任。

  对于如何实现上述目标,《方案》提出要把积极应对气候变化作为推动工业发展方式转变的重要途径,以提高能源资源利用效率、控制工业温室气体排放为目标,以产业结构调整和优化升级为主线,以科技创新和技术进步为支撑,以体制机制创新为保障,强化重点行业、重点企业应对气候变化行动,大力推动低碳技术改造传统产业,发展战略性新兴产业,开展低碳试点示范,加强能力建设,形成政府引导、市场驱动、企业主体的与国情相适应的工业低碳发展机制。

  对钢铁等高耗能行业,《方案》提出要加强节能减碳的政策指导和规划引导,加快节能标准制定,强化重点用能企业节能管理,鼓励企业建立能源管理体系,鼓励延伸产业链,降低单位工业增加值能源消耗。通过组织实施工业锅炉窑炉节能改造、内燃机系统节能、电机系统节能改造、余热余压回收利用、热电联产、工业副产煤气回收利用、企业能源管控中心建设、两化融合促进节能减排、节能产业培育等重点节能工程,提高企业能源利用效率。健全节能市场化机制,完善能效标识、节能产品认证和节能产品政府强制采购制度,加快节能服务业发展,加快推行合同能源管理和电力需求侧管理。 

  在坚持把技术进步作为应对气候变化的重要支撑方面,《方案》指出:低碳技术创新和推广应用是工业应对气候变化和产业转型升级的重要手段。要着力推动低碳技术创新,提高核心技术和关键技术水平,加强先进适用低碳技术的推广应用,引导企业把低碳技术改造同产品升级结合起来,利用新技术、新工艺、新设备、新材料改造提升传统产业,提升工业整体技术水平。具体到钢铁行业,《方案》提出要通过原料替代、改善生产工艺、改进设备使用等措施减少工业过程温室气体排放;鼓励采用电炉炼钢—热轧短流程生产工艺;推广应用煤粉催化强化燃烧、余热、余能等二次能源回收利用等减排关键技术等。

  其实在应对气候变化,减少温室气体排放这一全球性问题,发达国家钢铁工业在对低碳技术的认识和研发方面比我国要早。

  日本钢铁业在低碳技术研发方面的基本思路,一是减少被还原量的方法,即通过大量使用废钢技术,增大高附加值材料的比例和进行LCA评价;二是对于以还原铁矿石为基础的方法主要是进行技术创新。在以还原铁矿石为基础的技术创新方面,主要从两方面进行:对于由碳进行还原的工艺路线,主要是进行二氧化碳的分离和固定;对于采用碳以外的其它还原剂工艺路线方面,主要是采用氢还原,电能和生物质能。

  美国钢铁业能源效率的提高主要是通过加大电炉炼钢比例,提高生产工艺自动化程度,工艺紧凑等。但是美国钢铁业认为,通过提高能源利用效率减排潜力有限,因此研究突破性技术。目前,美国正在研究的两个有发展前景的减排二氧化碳突破性技术均是不采用焦炭,将铁从氧化铁中分离的技术。一个是美国麻省理工学院正在开发的利用熔融氧化物电解(MOE)方式分离铁;另一个是美国犹他大学开发的利用其他燃料炼铁,特别是利用氢来炼铁。

  欧盟钢铁工业考虑到在现有碳基工艺路线进行节能减排的潜力有限,在2002年启动了长期研究开发项目,寻求能显著降低钢铁生产过程中二氧化碳排放量的突破性技术,主要是超低二氧化碳炼钢技术研发项目(ULCOS:Ultra Low CO2 Steelmaking)。该项目的研发目标是研究先进工艺,到2050年,使吨钢二氧化碳排放量比现在最好水平减少50%,从2tCO2 /t钢减少到1tCO2/t钢。ULCOS项目原计划分三个阶段进行,其中ULCOS I技术开发阶段(2004-2009年),已经于2008年完成;ULCOS II项目中试和示范阶段(2009-2015年);2015年以后进行工业规模生产试验。现在由于安赛乐米塔尔等主要钢铁企业经营陷入困境,这一项目的进展已经受到影响。

  近年来,我国钢铁工业愈加重视低碳技术研发。目前正在进行的包括鞍钢鲅鱼圈高炉喷吹焦炉煤气技术研发,武钢焦炉荒煤气余热回收利用技术研发,首钢钢渣显热回收利用技术研发等。此外2011年,科技部正式下达了国家“十二五”科技支撑计划研究项目——“高炉炼铁CO2减排与利用关键技术”。该项目重点解决富氧焦炉高炉煤气喷吹、高炉炉顶煤气循环利用、高炉煤气资源化制取甲醇等关键技术与装备。研究课题包括高炉富氧喷吹焦炉煤气技术,高炉炉顶煤气循环、氧气鼓风炼铁技术,高炉煤气资源化利用关键技术。主要研究目标是高炉生产效率提高10%-30%,燃料比降低10%-20%,二氧化碳排放减少10%-25%。



信息来源:《世界金属导报》