近日,國家發展改革委、工業和信息化部、生態環境部、國家能源局發布關于《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》的通知。《實施指南》對鋼鐵、焦化、鐵合金、有色金屬冶煉、煉油、乙烯、對二甲苯、現代煤化工、合成氨、電石、燒堿、純堿、磷銨、黃磷、水泥、平板玻璃、建筑、衛生陶瓷等17個行業制定節能降碳改造升級實施指南,并從引導改造升級、加強技術攻關、促進集聚發展和加快淘汰落后四個方面提出具體措施。
鋼鐵工業作為我國國民經濟發展不可替代的基礎原材料產業,是建設現代化強國不可或缺的重要支撐。我國鋼鐵工業以高爐—轉爐長流程生產為主,一次能源消耗結構主要為煤炭,節能降碳改造升級潛力較大。
對于鋼鐵行業,《實施指南》要求到2025年,鋼鐵行業煉鐵、煉鋼工序能效標桿水平以上產能比例達到30%,能效基準水平以下產能基本清零,行業節能降碳效果顯著,綠色低碳發展能力大幅提高。
現階段,鋼鐵行業整體水平距離目標還有較大差距。截至2020年底,我國鋼鐵行業高爐工序能效優于標桿水平的產能約占4%,能效低于基準水平的產能約占30%。
面對目前嚴峻的形勢,鋼鐵行業未來如何發展,國家給出兩點建議:
(一)加強先進技術攻關,培育標桿示范企業
重點圍繞副產焦爐煤氣或天然氣直接還原煉鐵、高爐大富氧或富氫冶煉、熔融還原、氫冶煉等低碳前沿技術,加大廢鋼資源回收利用,加強技術源頭整體性的基礎理論研究和產業創新發展,開展產業化試點示范。
(二)加快成熟工藝普及推廣,有序推動改造升級
1.綠色技術工藝
推廣燒結煙氣內循環、高爐爐頂均壓煤氣回收、轉爐煙一次煙氣干法除塵等技術改造。推廣鐵水一罐到底、薄帶鑄軋、鑄坯熱裝熱送、在線熱處理等技術,打通、突破鋼鐵生產流程工序界面技術,推進冶金工藝緊湊化、連續化。加大熔劑性球團生產、高爐大比例球團礦冶煉等應用推廣力度。開展綠色化、智能化、高效化電爐短流程煉鋼示范,推廣廢鋼高效回收加工、廢鋼余熱回收、節能型電爐、智能化煉鋼等技術。推動能效低、清潔生產水平低、污染物排放強度大的步進式燒結機、球團豎爐等裝備逐步改造升級為先進工藝裝備,研究推動獨立燒結(球團)和獨立熱軋等逐步退出。
2.余熱余能梯級綜合利用
進一步加大余熱余能的回收利用,重點推動各類低溫煙氣、沖渣水和循環冷卻水等低品位余熱回收。推廣電爐煙氣余熱 、高參數發電機組提升、低溫余執有機朗肯循環(ORC)發電、低溫余熱多聯供等先進技術。通過梯級綜合利用實現余熱余能資源最大限度回收利用。加大技術創新,鼓勵支持電爐、轉爐等復雜條件下中高溫煙氣余熱、冶金渣余熱高效回收及綜合利用工藝技術裝備研發應用。
3.能量系統優化
研究應用加熱爐、烘烤鋼包鋼水鋼坯廠內運輸等數字化、智能化管控措施,推動鋼鐵生產過程的大物質流、大能量流協同優化。全面普及應用能源管控中心,強化能源設備的管理,加強能源計量器具配備和使用,推動企業能源管理數字化、智能化改造。推進各類能源介質系統優化、多流耦合微型分布式能源系統、區域能源利用自平衡等技術研究應用。
4.能效管理智能化
進一步推進5G、大數據、人工智能、云計算、互聯網等新一代信息技術在能源管理的創新應用,鼓勵研究開發能效機理和數據驅動模型,建立設備、系統、工廠三層級能效診斷系統,通過動態可視精細管控實現核心用能設備的智能化管控、生產工藝智能耦合節能降碳、全局層面智能調度優化及管控、能源與環保協同管控,推動能源管理數字化、網絡化、智能化發展,提升整體能效水平。
5.通用公輔設施改造
推廣應用高效節能電機、水泵、風機產品,提高使用比例。合理配置電機功率。實現系統節電。提升企業機械化自動化水平。開展壓縮空氣集中群控智慧節能、液壓系統伺服控制節能、勢能回收等先進技術研究應用。鼓勵企業充分利用大面積優質屋頂資源,以自建或租賃方式投資建設分布式光伏發電項目,提升企業綠電使用比例。
6.循環經濟低碳改造
重點推廣鋼渣微粉生產應用以及含鐵含鋅塵泥的綜合利用,提升資源化利用水平。鼓勵開展鋼渣微粉、鋼鐵渣復合粉技術研發與應用,提高水泥熟料替代率,加大鋼渣顆粒透水型高強度瀝青路面技術、鋼渣固碳技術研發與應用力度,提高鋼渣循環經濟價值。推動鋼化聯產,依托鋼鐵企業副產煤氣富含的大量氫氣和一氧化碳資源,生產高附加值化工產品。開展工業爐窯煙氣回收及利用二氧化碳技術的示范性應用,推動產業化應用。
總結:鋼鐵工業是國民經濟的重要基礎產業,是建設現代化強國的重要支撐,是實現綠色低碳發展的重要領域。“十三五”期間,我國鋼鐵工業綠色發展取得積極進展,綠色產能比例持續提升,為降碳減排奠定堅實基礎。
盡管在綠色低碳轉型方面困難重重,但中國社會已經具有強烈的碳減排和減少污染的意識。對于鋼鐵行業而言,相關政策的制定、廢鋼用量的增加、工藝效率的提升以及突破性技術的開發,這些因素的綜合作用將推動鋼鐵行業走向低碳未來。為鋼鐵行業實現碳達峰、碳中和做好政策導向,確保2030年前碳達峰,碳達峰目標更加柔和,有助于鋼鐵行業低碳發展穩妥推進,鋼鐵市場平穩變化。