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重磅发布!2024年度国内钢铁行业绿色低碳引领十大事件
《世界金属导报》作为国内钢铁行业最具权威性的专业媒体,利用互联网征集、自主推荐、报社综合评选,最终确定了“2024年度国内钢铁行业绿色低碳引领十大事件”,内容涵盖对钢铁行业绿色低碳转型能够产生深远影响的代表性事件和项目,以期加快钢铁行业绿色化、低碳化高质量发展。
2024年10月18日,中国钢铁工业协会组织编制的“低碳排放钢评价方法”团体标准正式对外发布。该标准由中国宝武牵头,产业链44家单位共同参与、百余位行业专家合力研究,历时2年,最终于2024年9月29日通过审定。该标准依托国内约3.5亿吨粗钢产能排放的大规模数据支持,成为迄今为止全球同类标准中数据最详尽、信息最丰富的范本之一。该标准基于满足国家“双碳”战略和《巴黎协定》的目标要求,遵循生命周期评估(LCA)方法论,认可不同减碳工艺的脱碳贡献,并鼓励多种减碳技术协同发展,设定固定的核算边界以确保数据可比性,能够直接进行粗钢或热轧产品的温室气体排放量核算及温室气体排放等级(碳效等级)评价。
2024年10月23日,钢协发布了第一批8个中国低碳排放钢大类产品(China decarbonized ecological future-oriented steel,简称C2F Steel),即中国宝武宝钢股份宝山基地热轧卷及无缝管、青山基地热轧卷、湛江基地热轧卷,马钢集团马钢股份粗钢(车轮),太钢集团太钢不锈热轧卷;鞍钢集团热轧卷;首钢集团热轧卷,标志着中国钢铁引领世界钢铁绿色低碳发展迈出重要一步。
该标准的正式发布和实施为中国钢铁企业打造绿色品牌、低碳排放产品及下游用户开展绿色采购提供了一套科学、系统的依据,将会助力钢铁及上下游全产业链、全价值链低碳转型发展。这是中国钢铁行业应对国际贸易壁垒、实现可持续发展及低碳转型、满足社会绿色产品供应需求的重要实践,是中国钢铁行业低碳转型的一个重要里程碑。
2024年9月2日,中国钢铁工业协会首次在其官网公布了宝钢湛江钢铁、首钢京唐、河钢石钢的“双碳最佳实践能效标杆示范企业”验收公示报告,标志着钢铁行业能效标杆培育行动取得良好开端。2022年12月,钢协通过制定能效标杆三年行动方案(2022-2025年),真正开始启动极致能效工程。该工程按照“抓基础、谋突破、树标杆、搭平台、建标准、创机制、重自律、强监管”24字方针,以“三清单、两标准、一体系”为主线,依托“双碳最佳实践能效标杆示范厂”培育,有序推动钢铁行业重点工序能效达标杆。截至2024年底,除了上述三家企业外,还有宁波钢铁、宝钢股份宝山基地、鞍钢鲅鱼圈、首钢迁钢、武汉钢铁有限、山钢日照、马钢、梅钢、太钢,共计12家钢铁企业已在钢协官网完成企业、工序/设备能效标杆示范验收公示。截至2024年底,共有117家钢铁企业申报参加“双碳最佳实践能效标杆示范厂”培育,涉及产能约6.6亿吨。
钢协发起的极致能效工程,通过培育“双碳最佳实践能效标杆示范厂”,加强政策引导,突出标准引领作用,强化系统观念,深挖技术改造潜力,推动成熟先进节能技术应用,发挥标杆示范作用,促进了中国钢铁产业体系优化,加速了钢铁企业节能降碳进程,推进了钢铁行业绿色低碳转型。
2024年1月25日,冶金工业信息标准研究院作为钢领域国内技术对口单位,牵头提出的 ISO/TR 25088 Guidelines for application of low-carbon technologies in steel plants《钢铁企业低碳技术应用指南》在ISO/TC 17/SC 21钢技术委员会钢铁行业环境相关气候平均状态随时间的变化分技术委员会成功立项。ISO TR 25088的提出获得了来自阿根廷、奥地利、法国、比利时、日本、韩国、荷兰、挪威、波兰、瑞典等国家专家的广泛支持和热情参加。该国际标准通过对钢铁工业低碳技术进行梳理,从工艺变革、流程的优化、资源循环、二氧化碳回收利用等方面提出具体技术应用指导。根据ISO/IEC导则的要求,目前已经成立了ISO/TC 17/SC 21/WG2“钢铁企业低碳技术应用指南”标准研制工作组,负责该国际标准的具体研制工作。
此标准作为首个在钢铁行业绿色低碳领域的ISO国际标准,对于提高全球钢铁行业的绿色低碳水平具备极其重大意义。未来,工作组将通过与全球钢铁生产技术强国的合作,以及国际优秀企业间的交流合作,逐步的提升全球钢铁行业的绿色低碳水平。
2024年7月,中冶赛迪总承包建设的湖南涟源钢铁150MW级超超临界煤气发电机组顺利并网发电。中冶赛迪充分的发挥集成创新优势,在本工程上引入自主集成的超超临界煤气发电技术:主蒸汽参数提高至25.4MPa/605℃;配置8级回热,增设前置蒸汽蒸冷器;烟气余热深度梯级利用,排烟温度低至110℃;整体发电热效率提升至45.3%;烟气处理采用高活性钙基干法脱硫、中高温SCR脱硝和智能布袋除尘技术,实测粉尘、SO2、NOx排放指标为3、15、35mg/Nm3,全面优于超低排放指标,为钢铁煤气发电领域树立了行业新标杆。项目投产后迅速达产满负荷运行,煤气单耗2.16Nm3/kWh,预计年发电量达13.86亿kWh,二氧化碳减排73.3万吨/年,助力涟源钢铁低碳经济发展,为实现国家“双碳”目标,贡献赛迪智慧和力量。
这是全球容量最大的超超临界煤气发电机组,再次刷新了常规煤气机组的发电效率指标,是钢铁行业节能减排、绿色转型的又一重要实践。该技术明显提升了低热值煤气的高效清洁利用水平,为钢铁行业绿色可持续发展提供了宝贵经验。
2024年4月21日,由山东钢铁股份有限公司高强风电用钢板制作的全球首台套500MPa高强钢风电塔架在新疆哈密成功吊装完成,刷新了全球塔架用钢板强度等级新纪录。这将有实际效果的减少风电塔架用钢量,标志着山钢已成为风电用钢技术全球领跑者和风电装备减量化绿色低碳发展的有力推动者。500MPa风电用钢板全球整塔首发,带动了风电装备全产业链协同创新聚链发展,引领了全球绿色能源风电产业技术进步与发展。
2023年,山钢超前布局500MPa风电用钢板开发,联合金风科技股份有限公司、中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司、北京科技大学、中国科学院金属研究所等行业头部研发机构和用户,成立“高端风电用钢铁材料及装备协同创新中心”,实施全产业链协同创新,由山钢股份主导,聚合6省/市21家单位,围绕500MPa风电用钢板难题,建立基于高强塔架设计模型、首创风电钢焊接损伤机制的疲劳性能快速预测方法,成功突破环焊缝低应力焊接高强塔架热矫形等一系列关键技术。500MPa高强风电用钢板不仅突破塔架设计承载极限,且相同装机容量下,极致节材20%,疲劳寿命提升25%以上。经认证,疲劳等级达到DC140,开创了高端风电装备减量化低碳发展新路径。全面推广应用后,每年可减少碳排放约285万吨。
目前世界风电塔筒(塔架)用钢最高级别为460MPa。山钢研发生产的500MPa风电用钢板攻克了组织性能精准调控、塔架环焊缝疲劳、异质焊接高性能控制等行业共性技术难题,申报国内外发明专利10余项,实现了世界首台套塔架应用示范,突破了塔架设计极限,既节约钢材用量,又提高常规使用的寿命,不仅对我国实现“双碳”目标意义重大,而且为全球能源低碳转型开辟了新路径。
2024年1月31日,河北省工业和信息化厅、冶金工业信息标准研究院联合组织召开河北省钢铁行业转型金融银企对接会,推动转型金融政策尽快落地,助力钢铁行业绿色低碳发展。转型金融主要是为推动高碳排放领域向低碳排放或近零排放转型的经济活动和市场主体提供的金融服务。
近年来,国际社会积极研究和发展转型金融,国内外转型金融的市场实践整体上处于早期阶段。中国人民银行于2021年开始牵头研究制定转型金融标准,探索钢铁、煤电、建筑建材等重点行业的转型金融支持范围。2023年12月底,《河北省钢铁行业转型金融工作指引(2023-2024)》出台,这是全国首个专项定位于钢铁行业的转型金融指导文件。该文件明确,2023-2024 年,河北省钢铁行业转型金融重点支持有利于钢铁行业减污、节能和降碳的活动,支持对象不仅包括钢铁企业,还包括采购使用低碳排放钢铁产品的下游企业。转型金融为钢铁行业的低碳转型、结构调整提供了一条重要的融资渠道。截至2024年底,河北省12家钢铁企业共获得转型融资授信超过200亿元,有效缓解了钢铁企业的融资难题。河北省钢铁行业转型金融的有效落地,为推进钢铁行业低碳转型、做好绿色金融大文章发挥了重要的引领示范作用。
“双碳”目标背景下,为推动钢铁行业绿色低碳转型,资金需求巨大。传统的绿色金融大部分支持纯绿或接近纯绿的经济活动,转型金融重点服务具有非常明显碳减排效益的产业和项目,有助于推动钢铁行业的绿色低碳转型。河北省是钢铁产业布局的高度集中地,转型金融工作的高效开展,为全国钢铁行业转型金融工作起到重要的标杆示范作用,对推动钢铁行业碳达峰碳中和意义重大。
2024年1月22日,全国温室气体自愿减排交易市场真正开始启动。2024年9月10日,首钢股份迁钢公司(简称:迁钢公司)与多家受让方成功签署了《碳排放权交易协议转让合同》,通过上海环境能源交易所转让了中国核证自愿减排量(CCER)148.7169万吨,转让总价高达1.4277亿元。此次转让CCER预计影响企业利润约1亿-1.2亿元。此次转让标的为迁钢公司持有的150MW CCPP发电温室气体自愿减排项目产生的CCER。该CCPP发电项目于2013年真正开始启动,2015年获得国家发展改革委成功备案。
CCER作为继全国碳排放权交易市场后的又一重要政策工具,调动了社会力量参与碳减排,有利于推动形成强制碳市场和自愿碳市场互补衔接、相互连通的全国碳市场体系。CCER交易不但可以帮助符合标准、具有碳减排效应的项目获得额外的资金支持,而且对企业中长期的碳减排部署也会产生积极影响,为高排放企业履行强制减排义务提供灵活性,促进低碳技术的开发与应用,更高效地实现绿色低碳转型发展。
首钢股份迁钢公司此次转让CCER是CCER重启后钢铁行业首单成功转出的碳减排量交易,具备极其重大的里程碑意义。CCER交易为钢铁企业碳减排提供了经济回报,降低未来履约成本,激励低碳技术创新,促进绿色投资,应对国际贸易壁垒,规避碳价波动风险,拓展融资渠道,推动企业碳中和目标的实现。
2024年6月,包钢(集团)公司与瀜矿环保科技(上海)有限公司携手打造的碳化法钢铁渣综合利用10万吨示范项目,正式建成并投入生产。截至2024年底,已实现连续稳定运行,共处理钢渣4451.82吨、二氧化碳1225.4吨,产出负碳(高纯)碳酸钙填料1192吨、固碳微粉4229.23吨。通过对生产流程和产品全生命周期碳排放的测算,基于Ecoinvent3数据库,每处理1吨钢渣,可实现约1.12吨的减碳量。照此推算,处理10万吨钢渣,减碳量高达11万吨,减碳成效显著。
此项目聚焦中国钢铁行业长期面临的两大难题:钢渣利用率低与生产的全部过程碳排放量大。历经十年从小试、中试到产业化放大的技术攻关,突破多介质低温基于钢渣的二氧化碳矿化,以及多相复合体系强化钢渣固碳联产沉淀碳酸盐产品的技术壁垒,不仅实现钢铁行业碳减排、碳利用和钢渣高值综合利用的重大技术突破,还在解决钢铁行业碳减排问题的同时,高效回收利用钢渣中的钙、镁、铁元素。
值得一提的是,该技术摒弃了强酸强碱的使用,反应条件温和,实现了生产用水100%循环,避免了二次污染产生,从原料端和工艺端全方位解决了成本、效益与环保问题,达成物料全循环与绿色负碳生产的目标,为钢铁行业转型发展、环保事业推进及循环经济建设提供了核心技术支撑。
当前,钢铁行业发展受困于碳排放居高不下、大量钢渣占用土地资源、钢渣资源化产品价值低且缺乏市场竞争力等环境与经济困境。该项目有效利用钢渣固废含钙量高的特性,采用二氧化碳矿化(碳化法)方式来固定CO2,能轻松实现以废治废及生产具有经济价值的填料级碳酸钙产品。项目的成功落地,为CO2从工业公司排放烟气中捕集后的深度应用难题提供了重要路径,为钢铁行业应对气候平均状态随时间的变化开辟了全新道路,引领行业迈向绿色低碳发展的新征程。
2024年10月,国内首个利用转炉煤气生产5万吨/年甲酸钙的钢化联产碳减排项目开车投产。这是全球单套顶级规模的甲酸钙生产装置,也是石横特钢-阿斯德的第二个钢化联产碳减排项目。自2018年4月首个利用转炉煤气生产20万吨/年甲酸的钢化联产碳减排项目开车至今,平稳开车6周年,石横特钢-阿斯德累计减碳量已超过200万吨。
钢化联产,即利用钢铁行业副产煤气取代煤基H2和CO,经净化、提纯后用来生产化工产品,一方面避免了将CO转化为电力这种高碳排放强度的利用方式,另一方面也可节约一部分煤基H2和CO工艺消耗的煤炭,从而大幅度减少钢铁和化工两个行业的温室气体排放量。石横特钢利用炼钢副产的45000Nm3/h转炉煤气输送给其子公司山东阿斯德科技有限公司,后通过北大先锋的转炉煤气提纯CO技术,将高纯CO作为年产20万吨甲酸、5万吨甲酸钙的生产原料,企业二氧化碳减排量超过30万吨/年。该项目的减碳工作早于我国“双碳”目标提出(2020年9月)2年多的时间,走在了中国钢铁行业碳减排工作的前列。
之后,北大先锋又参与建设了晋南钢铁-沃能化工等多个钢化联产项目,为钢铁行业低碳发展起到重要的示范和引领作用。
钢化联产是钢铁企业跨行业实现循环经济耦合发展的新模式。钢化联产模式的成功应用,打破了钢铁煤气用于燃烧、发电的发展瓶颈,将一氧化碳固化到化工品当中,与此同时完成了二氧化碳捕集,使企业在减碳的同时,实现了耦合转型、协同增效。钢化联产能够助力公司实现储碳固碳和经济利益双丰收,为企业开创了低碳高水平质量的发展模式,已成为钢铁行业实现“双碳”目标的重要方法之一。
2016年10月,佛山微轧钢材贸易有限公司(现河北微轧钢材贸易有限公司)研发的热轧带钢差速平整除鳞技术获得国家发明专利。2024年4月20日,该技术通过鉴定评价:该项科技成果创新性强,具有完全自主知识产权,整体技术达到国际领先水平。2024年12月20日,热轧带钢差速平整除鳞绿色低碳生产样板线在河北邯郸建成投产。该技术属于无酸环保除鳞绿色低碳工艺技术,通过一系列创新技术,既不用酸洗,也不用乳化液,减少了处理工序,能耗(碳排放量)降低50%,保证了产品质量,降低了生产成本。
与国内外各项无酸除鳞技术相比,特别是与美国EPS无酸除鳞技术相比有以下特点:①除鳞速度达80-150m/min,比美国EPS技术除鳞速度快一倍以上;②除鳞成本低,除鳞成本可低至29.38元/吨,低于酸洗除鳞成本;③除鳞产品表面上的质量优于美国EPS无酸除鳞产品和酸洗带钢表面上的质量;④经过山东、河北等地冷轧公司委托生产的除鳞与抛光产品,无须多道次冷轧,也无须高温退火,可直接代替冷轧带钢使用,能耗(碳排放量)降低50%以上,实现了“以热代冷”,迄今已投放市场4000多吨。采用该绿色低碳技术生产的SPCC牌号4.0mm以上超厚冷轧带钢解决了传统生产的基本工艺无法克服的弯曲横纹缺陷,填补了国内市场空白。
无酸除鳞技术属于国家发改委重点环保鼓励项目,目前各项无酸除鳞技术没办法完全取代酸洗除鳞工艺,冷轧企业也没办法实现完全无酸除鳞、零排放,而热轧带钢差速平整无酸环保除鳞绿色低碳工艺技术很好地解决了以上问题。该技术理念先进、工艺成熟,属于国际领先水平,可实现免酸洗绿色环保生产、无三废排放,其经济效益、环保效益、社会效益显著,拥有非常良好的推广应用价值。
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