加快低碳高能效技术研发应用 为应对气候变化做出积极贡献 ——《钢铁低碳高能效共性难题技术研发与应用》导读

 

 

低碳绿色发展是世界发展趋势,也是我国生态文明建设国家战略的重要内涵

2020年9月22日,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。

 

在2020年12月12日的气候雄心峰会上,习近平主席进一步宣布,到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。

 

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确指出,要加快推动绿色低碳发展,广泛形成绿色生产生活方式,碳排放达峰后稳中有降。在2020年中央经济工作会议上,做好碳达峰、碳中和工作被列为2021年的重点任务之一。

 

2021年1月1日,全国碳市场首个履约周期正式启动,涉及2225家发电行业的重点排放单位。这是我国第一次从国家层面将温室气体控排责任压实到企业。减排降碳、低碳发展已经成为我国国家和社会治理一个重要主题。

 

2021年1月11日,生态环境部发布了《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》, 要求各地要结合实际提出积极明确的达峰目标,并提出从能源、工业、交通、建筑等重点领域,钢铁、建材、有色、化工、石化、电力、煤炭等重点行业入手制定达峰实施方案和配套措施。减排降碳、低碳发展是钢铁企业和行业生存发展的前提,也是基础和根本,低碳绿色发展已成为钢铁行业转型升级的最紧迫任务。

 

钢铁和钢铁工业不是“碳问题”,而是“碳答案”

从结构材料的全生命周期评价数据看,相比铝、镁、钛等金属材料和工程塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料温室气体排放强度小得多,相比水泥、碳纤维等,钢铁具有百分之百回收的特性。钢铁是绿色结构材料,是工业的粮食。一个可持续发展的绿色低碳社会离不开绿色钢铁产品。钢铁生产具有产品制造、能源转换、社会废弃物消纳三大功能,是耗能过程也是赋能过程。在可以预见的未来,钢铁工业仍将是国民经济的重要组成部分,也是绿色低碳社会建设的重要支撑和重要参与者。

 

近年来,钢铁行业付出很大努力节能减排降碳,主要污染物和碳排放强度逐年下降。但由于体量大和工艺流程的特殊性,总量控制压力仍然巨大,钢铁行业在全国碳排放总量中占比达14%左右,各项主要污染物排放量已超过电力行业,成为工业领域最大的排放源。从长远看,面对污染防治和应对气候变化的双重挑战,环境与气候协同治理是大势所趋、必由之路。高质量实施超低排放改造,推动常规大气污染物和二氧化碳协同减排,是现阶段最可行的碳达峰途径。

 

2019年,生态环境部等五部委联合发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》,随后生态环境部下发《关于做好钢铁企业超低排放评估监测工作的通知》和《钢铁企业超低排放评估监测技术指南》,为钢铁行业超低排放改造工作的开展打下了基础。截至2020年底,全国共229家钢铁企业、6.2亿吨左右粗钢产能已完成或正在实施超低排放改造。

 

2020年,中国钢铁行业积极响应国家号召,围绕重点工序进一步加大超低排放改造力度,同时通过装备升级不断清除低环保水平产能,企业能耗水平和主要污染物排放总量继续下降,节能减排取得新进展,为推动行业绿色发展、打赢蓝天保卫战做出了突出贡献。据统计,中国钢铁工业协会会员企业吨钢综合能耗同比下降1.18%,吨钢耗电下降0.96%,外排二氧化硫下降14.38%,外排烟尘下降17.68%。但受钢产量增加影响,行业总能耗上升2.89%。

 

钢铁行业超低排放改造共涉及全国近四百家钢铁企业、10亿吨左右粗钢产能。到2025年,超低排放改造完成后,将带动钢铁行业二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放量分别削减61%、59%和81%。温室气体和大气常规污染物往往同源、同根、相伴而生,将可以实现协同减排。

 

中国钢铁应引领世界钢铁工业低碳绿色发展

中国钢铁工业协会何文波书记说,所谓钢铁强国,就是在数量第一的基础上,进一步体现我们的大国态度和大国责任,从创新上说就是要有能力引领世界钢铁工业科技发展潮流,要有能力研发先进产品保障下游产业发展需求,要有能力保持钢铁工业持续发展能力,要有能力为中国和世界的发展做出不可替代的贡献。

 

面对碳达峰、碳中和的挑战和机遇,中国钢铁工业必须顺势而为,引领世界钢铁工业绿色发展。一方面,钢铁企业要围绕烟气治理、固体废弃物综合利用、节能降耗等重点领域开发利用新技术新工艺;另一方面,要合理提升电炉短流程比例,研发低碳冶金新技术,拓展节能减排新途径,实现钢铁工业绿色可持续发展。

 

20世纪初世界钢铁制造中心由英国转移到美国,20世纪60-70年代再转移到日本、韩国,21世纪初到中国,技术研发也循序相似路径,而中国诸多的钢铁企业为钢铁技术进步提供了充分的空间。随着我国经济结构的调整,节能降耗和低碳经济发展带动了中国钢铁节能减排共性技术研发,在中国涌现出了一批国际领先的钢铁低碳高能效共性技术,中国钢铁必将引领世界钢铁工业的绿色低碳发展。

张永杰和黄军编著的《钢铁低碳高能效共性难题技术研发与应用》从局部总结了近年来中国钢铁节能减排、低碳减碳技术探索、创新和实践成果,对当前钢铁行业和企业制定碳达峰实施方案具有重要的参考价值。该书从现有能耗指标评价体系的局限性,提出了理论极限能耗、技术极限能耗与实际操作最佳能耗的三层极限能耗概念模型;梳理了节能降碳的三条路径,介绍了焦炉荒煤气显热回收、竖冷炉烧结矿显热回收、高炉渣显热回收、余热驱动高炉鼓风脱湿、转炉烟气除尘与显热回收、铁钢界面能效热链接、余热蒸汽加工钢铁渣微粉、碳捕集利用与封存、冶金余热利用生物质能、钢铁多流耦合分布式能源等十项典型低碳高能效共性难题技术的研发和实践。三层极限能耗模型、蒸汽动能磨、钢铁余热处置生物质能、基于信息物理系统和分布式能源理论的低碳高能效钢铁能源架构等令人耳目一新。作者的全球视野、人文情怀、社会责任意识贯穿全书始终,体现了新一代中国钢铁人和中国钢铁企业的责任和担当,读来顿生“独领风骚几百年”的豪气。

 

科技创新是经济社会发展的主要驱动力,科技出版是科技创新的重要支撑,在国家创新体系中具有不可或缺的重要地位。近年来,冶金工业出版社坚持为冶金行业服务的宗旨,出版了一大批高质量的原创精品图书,为行业科技进步发挥了积极的作用。

 

“十四五”期间,冶金工业出版社将面向国家、冶金行业和企业需求,建立研究和跟踪重大科研项目的机制,做好重大出版选题规划,有计划地出版一批冶金专业科技精品、名品图书,讲好中国钢铁故事,形成一批具有国际影响力的成果。为此,冶金工业出版社正在筹划设立“冶金专业精品图书出版基金”,支持包括绿色低碳、智能制造等重要选题图书的出版,欢迎社会各界和有识之士积极支持,共襄盛举。

创建时间:2021-03-16
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