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技术革新是钢铁业碳减排的主要途径
信息来源:世界金属导报2018-12-11F01      时间:2019-01-02 11:23:30


第24届联合国气候变化大会(COP24)于12月2日在波兰卡托维兹召开。这次会议旨在将2015年巴黎气候变化大会上制定的减排愿景变为现实,制定具体方案并迅速采取行动。2015年12月12日,巴黎气候变化大会上通过的《巴黎协定》提出,把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2摄氏度之内,并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5摄氏度之内。11月27日,联合国环境规划署发布的第9版《排放差距报告》指出,全球温室气体排放在经过了2014、2015、2016年的停滞期后,2017年全球温室气体排放(不包括土地利用变化)上升1.1%,达到创纪录的492亿吨二氧化碳当量。当前各国的国家自主减排承诺(NDC)不足以弥合到2030年实现气候目标的排放差距。要实现《巴黎协定》目标,各国NDC需要较现有水平提升三倍,而要实现1.5摄氏度目标,则需要提升五倍。由此看来,如果不立即采取行动,气候变暖前景异常严峻。

钢铁工业是利用化石能源,是二氧化碳减排的重点行业。2017年全球粗钢产量为16.91亿吨,如果以吨钢二氧化碳排放量1.97吨计算,全球钢铁业二氧化碳排放量达33.31亿吨,占全球温室气体排放量的6.77%,因此全球钢铁业的减排备受关注,而钢铁行业也在通过技术革新,减少能源消耗量,降低碳排放量。

欧盟

11月28日,欧洲电力和能源密集型行业发布报告,提出了电力和能源密集行业减少温室气体排放的各种技术途径,描述了到2050年实现净零排放所需的关键资源和基础设施的可能需求。研究表明,低碳和无碳电力在很大程度上是能源密集型行业实施温室气体减排战略所需要的最重要资源。要全面实施这条道路,就必须大幅度增加欧洲的发电总量。对此,欧洲钢铁协会负责人表示,如果要成功实现长期战略目标,除了所需的投入外,还要确保足够、可靠和有价格竞争力的低碳能源。如果要部署所有低碳项目,到2050年仅钢铁行业就需额外增加400太瓦时电力。另外,工业规模的创新代价高昂,突破性技术的示范、扩大和商业化需要大量资金支持。

塔塔欧洲钢铁公司正在研发的HIsarna项目是获得欧盟资金支持的超低二氧化碳炼钢(ULCOS)项目之一。该公司于2010年在荷兰艾默伊登厂建设了HIsarna中试厂,年产能6万吨,从2011-2018年陆续进行了五次试验。结果表明,仅HIsarna本身已经显示能减少能耗和碳排放至少20%。如果结合废气捕集与封存,二氧化碳排放能减少80%。

另外,瑞典钢铁公司(SSAB)、瑞典大瀑布电力公司(Vattenf al l)和瑞典矿业公司LKAB正在联合开发非化石能源钢铁项目HYBRIT,主要采用氢气替代煤炭作为还原剂,副产物是水而不是二氧化碳,目标是在2035年之前创建使用非化石能源的钢铁生产工艺。该项目得到了瑞典能源署部分资金支持。HYBRIT项目有望减少瑞典二氧化碳排放总量的10%,芬兰二氧化碳排放总量的7%。在瑞典国内,这一减排量将对该国达到减排目标起到重要作用。

日本

11月19日,日本钢铁联盟提出了以2100年为目标的“挑战零碳钢”的地球变暖对策长期愿景。为降低排放,除开展工艺节能、提供高性能钢材以及向海外推广先进技术外,将继续开展氢还原炼铁等革新性技术开发。日本钢铁联盟强调,要实现该目标,需要提供零碳排放电源、氢等的社会基础设施,因此需要业界内外协调一致。在钢铁技术开发方面,对计划2030年投入实际运行的利用钢铁厂内的氢进行部分氢还原的COURSE50项目,下一步将在积累经验的基础上,开展以钢厂外部的氢为原料的超级COURSE50开发。待开发到一定程度之后,将进行不使用高炉的氢还原铁的开发。

在社会通用技术开发方面,需要推进采用核电、再生能源提供廉价、量产的氢的技术开发,以及廉价的二氧化碳存储、再利用技术的开发等。 (张京萍 孟群)

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