推動(dòng)鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母

?前 言?

鋼鐵行業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于極重要的地位,也產(chǎn)生了大量的碳排放,是我國第二大碳排放行業(yè)。作為鋼鐵行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),中國寶武鋼鐵集團(tuán)在2022年排名世界500強(qiáng)的第44位,并提出了2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。為實(shí)現(xiàn)其目標(biāo),寶武從技術(shù)創(chuàng)新、業(yè)務(wù)低碳化、碳資產(chǎn)管理、綠色文化等角度入手,加速推進(jìn)自身的低碳發(fā)展。寶武的低碳發(fā)展使其綜合能耗與碳排放強(qiáng)度不斷降低,引領(lǐng)我國鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展。



一、中國寶武布局低碳發(fā)展


為推進(jìn)鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展,2022年我國發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》和《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南(2022年版)》,要求鋼鐵工業(yè)堅(jiān)持總量控制與綠色低碳發(fā)展、推進(jìn)節(jié)能降碳改造升級(jí)。在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的壓力下,鋼鐵行業(yè)未來需要加速推進(jìn)綠色發(fā)展,助力高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,推進(jìn)碳中和。

2021年,中國寶武粗鋼產(chǎn)量達(dá)1.20億噸,占全國粗鋼產(chǎn)量的11.61%,占全球粗鋼產(chǎn)量的6.14%[1],同時(shí)以9723億元營收位列世界500強(qiáng)第44位,是全球最大的鋼鐵企業(yè)。寶武碳減排對(duì)我國乃至全球鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和都具有重要意義,寶武需要承擔(dān)起推動(dòng)中國鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)碳中和的責(zé)任。目前寶武的低碳發(fā)展已取得了相應(yīng)的成效,噸鋼綜合能耗下降至583千克標(biāo)準(zhǔn)煤,萬元產(chǎn)值綜合耗能也降低至1.44噸標(biāo)準(zhǔn)煤,碳強(qiáng)度也在逐步降低。



二、寶武多維度推進(jìn)低碳發(fā)展


?(一)綠色鋼鐵技術(shù)路線圖

寶武作為鋼鐵行業(yè)企業(yè),其碳排放最主要來源于鋼鐵的生產(chǎn),因此,寶武在2021年發(fā)布的《中國寶武碳中和行動(dòng)方案》要求以技術(shù)創(chuàng)新為核心推動(dòng)力,引領(lǐng)鋼鐵綠色升級(jí),布局綠色產(chǎn)業(yè),從而助推寶武綠色低碳轉(zhuǎn)型。在《方案》規(guī)劃的時(shí)間線里,寶武將在2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,在2035年實(shí)現(xiàn)碳排放較2020年降低30%,最終在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。在《方案》規(guī)劃的行動(dòng)里,寶武將極致能效、冶金資源循環(huán)、近終型制造、富氫碳循環(huán)高爐、氫基豎爐和碳回收及利用等6項(xiàng)技術(shù)作為節(jié)能降碳的主要技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用方向,來推進(jìn)鋼鐵綠色制造,同時(shí)打造綠色產(chǎn)品、布局綠色產(chǎn)業(yè),以此推進(jìn)寶武碳中和。


推動(dòng)鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母

圖1? 中國寶武碳中和整體路線圖

數(shù)據(jù)來源:中國寶武,中大咨詢整理



寶武整份《方案》以技術(shù)創(chuàng)新為核心,通過創(chuàng)新低碳技術(shù)推動(dòng)鋼鐵制造以及品質(zhì)綠色升級(jí)。寶武的技術(shù)路線圖由六項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)相互融合而成,涵蓋了鋼鐵生產(chǎn)的整個(gè)生命周期,從原料使用、能源使用、生產(chǎn)加工、碳排放利用、產(chǎn)品使用等階段入手,利用高爐-轉(zhuǎn)爐工藝和氫冶金工藝技術(shù)升級(jí)推動(dòng)減少碳排放。


推動(dòng)鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母

圖2 中國寶武碳中和冶金技術(shù)路線圖

數(shù)據(jù)來源:中國寶武官網(wǎng),中大咨詢整理



(二)業(yè)務(wù)體系低碳化

1. 研發(fā)冶金技術(shù),助力制造過程低碳化


寶武綜合自身技術(shù)發(fā)展,確定了六大技術(shù)研發(fā)方向,并以兩條主要工藝路徑推進(jìn)技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)鋼鐵制造過程綠色化。


其中,六大技術(shù)突破方向為:


·? 極致能效。通過余溫余熱利用、能效提升技術(shù)的創(chuàng)新,對(duì)現(xiàn)有制造流程進(jìn)行升級(jí)改造,平衡集團(tuán)發(fā)展與碳減排。

·??富氫碳循環(huán)高爐工藝。寶武應(yīng)用富氫碳循環(huán)高爐技術(shù)提升碳循環(huán)利用率,同時(shí)輔以綠電與原料綠色化深挖高爐煉鋼減碳潛力。

·??氫基豎爐。通過清潔能源制取綠氫,并使用綠氫還原氧化鐵,產(chǎn)生金屬鐵與水蒸氣,助力鋼鐵走向碳中和。

·??近終形制造。從鋼水澆鑄開始就貼近成品尺寸,以此壓縮鋼鐵制造工序、縮短制造流程,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、減少碳排放。

·??冶金資源循環(huán)利用。加強(qiáng)內(nèi)外部循環(huán),充分利用廠內(nèi)與廠外的含鐵含碳固廢、鋼鐵材料、生物質(zhì)等資源。

·??CO2回收及利用。鋼鐵制造難以完全避免產(chǎn)生CO2,需要充分利用碳捕集與利用技術(shù),提高碳化學(xué)能的循環(huán)利用。


兩條主要工藝路徑以六項(xiàng)技術(shù)為基礎(chǔ),綜合利用寶武的技術(shù)儲(chǔ)備,對(duì)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行融合,實(shí)現(xiàn)寶武碳中和冶金:


·??高爐-轉(zhuǎn)爐工藝路徑。首先利用金屬化微波燒結(jié)與新型爐料制造生產(chǎn)綠色化煉鋼原材料,隨后將原料送入富氫碳循環(huán)高爐煉鐵形成鐵水,再將鐵水與廢鐵廢鋼共同加入多功能轉(zhuǎn)爐中,最終得到綠色鋼鐵產(chǎn)品。此外,還需將分離出的CO2進(jìn)行資源化利用。

·??氫冶金工藝路徑。首先利用清潔能源發(fā)電制取綠氫,隨后將氫氣和球團(tuán)一同加入進(jìn)氫基豎爐中,再通過以綠電為能源的電爐連接近終形鑄軋,減少制造過程碳排放,最終得到綠色鋼鐵產(chǎn)品。


目前寶武已經(jīng)對(duì)部分技術(shù)開展了實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用,如八一鋼鐵富氫碳循環(huán)高爐、湛江鋼鐵氫基豎爐-電爐短流程零碳工廠、新疆巴州鋼鐵綠色短流程項(xiàng)目[2],期望以此形成碳中和冶金示范,助力寶武完善碳中和技術(shù)路線,實(shí)現(xiàn)鋼鐵制造過程綠色化,降低企業(yè)直接碳排放。


2. 抓住綠色機(jī)遇,生產(chǎn)綠色產(chǎn)品


鋼鐵行業(yè)是基礎(chǔ)性原材料行業(yè),寶武生產(chǎn)的汽車板、硅鋼等材料為能源、交通等高碳排放領(lǐng)域提供了建設(shè)原料,因此寶武提升產(chǎn)品質(zhì)量、減少產(chǎn)品生命周期碳排放同樣有助于能源、交通等行業(yè)的碳中和。寶武沿著高強(qiáng)度、高耐蝕、高效能三條路徑打造高品質(zhì)綠色鋼鐵,為下游行業(yè)碳減排提供綠色鋼鐵解決方案,助力中國寶武抓住綠色發(fā)展新機(jī)遇。


3. 利用綠色金融,推動(dòng)低碳轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)布局


當(dāng)前政策對(duì)綠色金融的支持力度持續(xù)增大,中國寶武借綠色金融政策推動(dòng)綠色融資、成立產(chǎn)業(yè)基金、升級(jí)公司產(chǎn)業(yè)金融業(yè)板塊,持續(xù)推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。第一,充分利用綠色信貸、綠色債券等融資工具,通過債務(wù)置換、申請(qǐng)綠色信貸等方式為各項(xiàng)項(xiàng)目提供低成本資金,同時(shí)選擇合適的綠色融資工具鎖定長期成本;第二,寶武成立了綠色低碳冶金創(chuàng)新基金、碳中和基金,并計(jì)劃未來通過產(chǎn)業(yè)投資基金的方式投資內(nèi)外部優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目,利用金融杠桿推動(dòng)綠色材料、綠色資源、綠色智慧服務(wù)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,豐富寶武綠色產(chǎn)業(yè)。


(三)智慧服務(wù)體系低碳化

智慧服務(wù)業(yè)是中國寶武六大業(yè)務(wù)規(guī)劃之一,同時(shí)也是寶武自身數(shù)字化的重要支撐體系。寶武不僅利用智慧服務(wù)推進(jìn)自身低碳發(fā)展,更抓住發(fā)展機(jī)遇將寶武綠色智慧服務(wù)體系進(jìn)行推廣,開拓綠色智慧服務(wù)新業(yè)務(wù)。對(duì)企業(yè)內(nèi)部,智慧服務(wù)貫穿了寶武各項(xiàng)活動(dòng),以數(shù)智化管控手段支持低碳技術(shù)落實(shí),形成支撐業(yè)務(wù)的智慧服務(wù)體系。對(duì)企業(yè)外部,寶武打造綠色智慧服務(wù)業(yè)務(wù)平臺(tái),為其他企業(yè)提供綠色數(shù)智化解決方案,助推鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。


具體而言,寶武形成了四條路徑來助力碳中和行動(dòng),分別是提供智慧低碳冶金技術(shù)方案、全流程智慧制造解決方案、綠色供應(yīng)鏈解決方案、核心設(shè)備智能運(yùn)維綜合解決方案。此外,寶武利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行了主要產(chǎn)品碳足跡核算、企業(yè)碳核算和綠色低碳認(rèn)證等活動(dòng),助力寶武實(shí)現(xiàn)碳中和。


(四)加強(qiáng)碳資產(chǎn)管理

隨著碳交易體系的不斷完善,碳資產(chǎn)已成為鋼鐵行業(yè)重要的資產(chǎn)之一,中國寶武面對(duì)著國內(nèi)國際上不斷加強(qiáng)的碳政策,開始著手加強(qiáng)政策及市場(chǎng)研究,提升寶武碳資產(chǎn)管理能力,積極參與全國與各試點(diǎn)碳市場(chǎng)的建設(shè)及運(yùn)作,把控寶武碳配額履約成本,推進(jìn)寶武的綠色低碳發(fā)展。


截至2020年,中國寶武有20家下屬企業(yè)參與各省(市)的碳交易,全年實(shí)際履約的碳排放總量超過一億噸,并100%完成了碳配額的清繳工作,共支出了超九千萬元。在2021年7月全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)開市后,寶武有三家自備電廠被納入碳交易中,碳中和辦公室隨之開展碳排放核算、碳減排路徑分析、減碳績效評(píng)價(jià)體系研究等工作,提升了寶武的碳資產(chǎn)管理能力。


(五)推行綠色核心價(jià)值觀

中國寶武在2022年對(duì)企業(yè)文化進(jìn)行了迭代升級(jí),在價(jià)值觀中用“綠色”替代了“協(xié)同”一詞,以企業(yè)文化引領(lǐng)寶武碳中和行動(dòng),持續(xù)推進(jìn)寶武綠色低碳轉(zhuǎn)型。在綠色發(fā)展成為全人類的共識(shí)的背景下,中國寶武將綠色作為企業(yè)核心價(jià)值追求,用“綠色”牽引技術(shù)創(chuàng)新、推動(dòng)寶武低碳發(fā)展、提升寶武在鋼鐵產(chǎn)業(yè)圈中的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。


(六)綜合能耗與碳排放強(qiáng)度逐步降低

中國寶武的發(fā)展過程中,持續(xù)對(duì)我國鋼鐵企業(yè)進(jìn)行并購重組,雖然營業(yè)收入、鋼鐵產(chǎn)量產(chǎn)生了大幅變化,但是隨著綠色發(fā)展的持續(xù)推進(jìn),寶武的綜合能耗仍在不斷下降。寶武的噸鋼綜合能耗從2016年的602(千克標(biāo)準(zhǔn)煤)下降至583(千克標(biāo)準(zhǔn)煤),同時(shí)萬元產(chǎn)值綜合能耗下降至1.44(噸標(biāo)準(zhǔn)煤)。尤其是寶武最主要子公司(寶鋼股份)的碳排放強(qiáng)度快速下降,2018年的碳排放強(qiáng)度較2014年下降了10%,寶武的綠色低碳發(fā)展取得了一定成效。


但是從絕對(duì)值來看,產(chǎn)量約占集團(tuán)總量40%的寶鋼股份在2019年產(chǎn)生了9397萬噸碳排放,未來仍需要持續(xù)加大碳減排力度,才能如期實(shí)現(xiàn)碳中和。

推動(dòng)鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母

圖3? 寶武噸鋼綜合能耗(千克標(biāo)準(zhǔn)煤)?

數(shù)據(jù)來源:中國寶武社會(huì)責(zé)任報(bào)告,中大咨詢整理



推動(dòng)鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母


圖4? 寶武萬元產(chǎn)值綜合耗能(噸標(biāo)準(zhǔn)煤)

數(shù)據(jù)來源:中國寶武社會(huì)責(zé)任報(bào)告,中大咨詢整理




三、寶武低碳布局啟示


在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的要求下,鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展勢(shì)在必行,各鋼鐵企業(yè)也更加重視低碳發(fā)展,紛紛采取相應(yīng)措施探索低碳發(fā)展路徑。中國寶武2021年繪制了清晰的低碳冶金路線圖,從技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)布局、碳資產(chǎn)管理、綠色核心價(jià)值觀等方面采取措施,加速推進(jìn)實(shí)現(xiàn)寶武碳中和。


(一)加強(qiáng)低碳技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用

鋼鐵企業(yè)高能源消耗的生產(chǎn)特性導(dǎo)致其實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳的任務(wù)艱巨,需要強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)、繪制綠色低碳發(fā)展路線圖,以低碳技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)節(jié)能降碳。寶武清晰地描繪了降碳技術(shù)研發(fā)方向,并制定了碳中和冶金技術(shù)路線圖,推進(jìn)制造過程綠色化、鋼鐵產(chǎn)品綠色化。目前我國其他幾大鋼企同樣著手制定技術(shù)路線,推進(jìn)鋼鐵產(chǎn)品及制造流程綠色低碳化,但是我國鋼鐵生產(chǎn)仍是以長流程粗鋼為主,未來需要持續(xù)推進(jìn)低碳技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的低碳發(fā)展。


(二)充分利用綠色金融資源

據(jù)統(tǒng)計(jì),鋼鐵行業(yè)達(dá)到碳中和目標(biāo)需要3.1萬億元投資,存在大量的資金缺口,利用綠色金融是助力碳達(dá)峰碳中和實(shí)現(xiàn)過程中不可或缺的一環(huán)。在綠色金融政策不斷推進(jìn)下,寶武充分利用綠色金融資源,降低融資成本、成立碳中和產(chǎn)業(yè)基金,推進(jìn)寶武廠內(nèi)低碳技術(shù)應(yīng)用、設(shè)備升級(jí)改造、布局新材料與原料循環(huán)產(chǎn)業(yè)。但是目前我國其他鋼鐵企業(yè)對(duì)綠色金融的應(yīng)用不足,如河鋼集團(tuán)在2022年1月才發(fā)行了首單碳中和綠色公司債券。因此,鋼鐵企業(yè)需要積極參與綠色金融創(chuàng)新實(shí)踐,調(diào)動(dòng)資源助力企業(yè)低碳發(fā)展。


(三)建立碳資產(chǎn)管理制度

碳交易市場(chǎng)開市之后,鋼鐵企業(yè)就被納入交易以推進(jìn)碳減排,導(dǎo)致鋼鐵企業(yè)經(jīng)營成本持續(xù)增加,由此產(chǎn)生了企業(yè)碳資產(chǎn)管理的需求來降低鋼企履約成本,從而更好地推進(jìn)企業(yè)節(jié)能降碳工作。寶武下屬20家企業(yè)被納入碳交易市場(chǎng)中,其著手建立集團(tuán)統(tǒng)一的碳資產(chǎn)管理平臺(tái),以集團(tuán)規(guī)模優(yōu)勢(shì)推進(jìn)各子公司協(xié)同降碳,助力降低碳配額履約成本、碳資產(chǎn)運(yùn)營效率、規(guī)避碳價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。目前,河鋼集團(tuán)成立了碳資產(chǎn)管理公司,負(fù)責(zé)開展公司內(nèi)外部的碳排放管理業(yè)務(wù)。然而其他鋼鐵企業(yè)在碳資產(chǎn)管理方面并未展開相應(yīng)的舉措,在鋼鐵納入全國碳交易市場(chǎng)的預(yù)期下,我國鋼鐵企業(yè)需要更加重視碳資產(chǎn)管理,規(guī)避碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。


(四)創(chuàng)建綠色文化內(nèi)核

企業(yè)文化是公司發(fā)展的精神內(nèi)核,在綠色低碳發(fā)展的趨勢(shì)下,鋼鐵企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型不可逆轉(zhuǎn),需要對(duì)自身進(jìn)行重新審視與定位,將“綠色”作為鋼鐵企業(yè)發(fā)展的底色是鋼鐵企業(yè)堅(jiān)定綠色發(fā)展的有效手段。寶武在對(duì)企業(yè)文化進(jìn)行迭代升級(jí)后,以“綠色”為核心價(jià)值觀之一,推進(jìn)寶武履行“雙碳”承諾、走綠色發(fā)展之路、踐行綠色工作生活。然而我國其他鋼鐵企業(yè)很少將綠色作為企業(yè)文化內(nèi)核,對(duì)綠色發(fā)展的認(rèn)識(shí)仍不到位。因此,我國鋼鐵企業(yè)未來需要推動(dòng)企業(yè)文化向綠色低碳轉(zhuǎn)變,以“綠色”價(jià)值觀推進(jìn)企業(yè)低碳發(fā)展。



* 中大咨詢集團(tuán)原創(chuàng)成果,版權(quán)受法律保護(hù)。如需轉(zhuǎn)載,請(qǐng)聯(lián)系我們。

咨詢+培訓(xùn)+數(shù)字化 整體解決方案