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            充分發揮節能提效對鋼鐵行業低碳轉型的促進作用

            2022-06-15 冶金工業規劃研究院 35   

              中共中央、國務院印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》(以下簡稱《意見》),國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》(以下簡稱《方案》)?!兑庖姟纷鳛樘歼_峰碳中和“1 N”政策體系的框架性、指導性文件,強調要“堅持節約優先”的重要基本原則,“把節約能源資源放在首位,實行全面節約戰略”?!斗桨浮钒选肮澞芙堤荚鲂袆印弊鳛椤疤歼_峰十大行動”之一,強調“實施重點行業節能降碳工程”,推動電力、鋼鐵等行業開展節能降碳改造,提升能源資源利用效率,凸顯了節能對實現碳達峰、碳中和目標的重要作用。為推動重點工業領域節能降碳和綠色轉型,國家發改委、工信部等部門發布《關于嚴格能效約束推動重點領域節能降碳的若干意見》《關于發布〈高耗能行業重點領域能效標桿水平和基準水平(2021年版)〉的通知》《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》,科學指導高耗能行業做好節能降碳改造升級。

            一、鋼鐵行業節能降碳取得顯著成效

              鋼鐵行業一直高度重視節能降碳工作。自1980年起,我國鋼鐵工業厲行節能降碳40余年,經歷了一個由淺到深的發展過程,從最初的掃浮財、杜絕跑冒滴漏的簡單管理和針對單體設備的節能降耗逐步擴大到了工序節能、系統節能,能效水平大幅提升。近年來,鋼鐵行業在先進節能技術推廣應用、智能化管控體系應用、廢鋼資源回收利用、流程結構優化等方面取得積極進展。

            1、先進節能技術推廣應用

              伴隨中國鋼鐵工業的快速發展,鋼鐵工業節能減排技術進步也取得快速發展,鋼鐵工業燒結余熱發電機組、干熄焦裝置、TRT裝置數量均位居世界第一,具有世界上最大單機低熱值燃氣蒸汽聯合循環發電機組,“一鍵煉鋼 全自動出鋼”智慧煉鋼技術、綠色潔凈電爐煉鋼技術、熱軋帶鋼無頭軋制技術等代表世界先進水平的工藝技術,干熄焦、干法除塵、脫硫脫硝、高參數全燃煤氣發電等先進節能減排關鍵共性技術均得到廣泛推廣應用。帶動鋼鐵工業技術裝備研發水平的不斷提升,涌現出一批知名節能環保裝備研發及制造企業。

            2、智能化管控水平不斷提高

              鋼鐵行業經歷了從經驗管理向現代化管理的轉變,整體節能管理水平不斷提升。能源管控中心、無組織排放智能管控系統在行業不斷普及推廣,鋼鐵行業節能減排邁向系統化、精細化管理行列,也涌現出一批國內知名的“兩化融合”促進節能降耗的先進制造企業。鋼鐵行業積極實施能源管控中心升級改造專項,能源管控中心配備率達到80%。實施能源管理體系認證和實施運行,能源管理體系建設和認證比例達到80%以上。

            3、廢鋼資源回收利用不斷完善

              自2012年工業和信息化部實施廢鋼鐵加工行業準入公告管理以來,已有九批近600家準入企業,基本形成了工業化的廢鋼鐵加工配送體系。2021年,鋼鐵行業廢鋼鐵消耗總量(2.26億噸)、廢鋼比(21.9%)均顯著提高。

            4、流程結構不斷優化

              鋼鐵行業通過生產結構調整及工藝流程優化,逐漸實現連續化、緊湊化、減量化。原料準備工序開展以物流高效化、質量穩定化、污染減量化為目標的工藝技術和節能環保改造建設;燒結球團工序加快設備大型化和現代化步伐,建立資源能源高效循環利用體系;高爐工序不斷降低燃料消耗,燃料結構不斷優化。

            5、鋼鐵行業能效水平大幅提升

              1980年-2021年40余年,鋼鐵行業能效水平大幅提升,噸鋼綜合能耗見圖1。由1980年噸鋼綜合能耗2040kgce/t下降到2021年549.24kgce/t,下降率為73.1%,其中:1980-1999年的20年間,全行業噸鋼綜合能耗從2040kgce/t降為1240kgce/t,下降率為39.22%;從2000年開始,根據全國重點大中型鋼鐵企業統計數據,噸鋼綜合能耗從2000年的906kgce/t下降到2021年的549.24kgce/t,下降率為39.4%。

            二、準確把握雙碳背景下鋼鐵行業節能工作新要求

            (一)節能提效是鋼鐵行業綠色低碳轉型的關鍵性手段

            1. 節能提效是減少鋼鐵行業碳排放的主要途徑

              鋼鐵行業屬于資源和能源消耗密集型行業,中國鋼鐵工業產銷量大,高爐-轉爐長流程為主要生產工藝路線,以煤、焦炭等化石能源消耗為主(以當量計,煤炭能源消費占比約90%),是典型的能源消耗及碳排放大戶。煤、焦炭等化石燃料燃燒產生的碳排放是我國鋼鐵行業碳排放的主要來源,約占鋼鐵行業碳排放總量80%。根據冶金工業規劃研究院為百余家鋼鐵企業開展的碳達峰及降碳規劃,“十四五”時期,節能提效在鋼鐵企業降碳貢獻占比約60%。節能提效意味著直接減少化石能源使用,降低企業生產成本,也是從源頭減少二氧化碳排放的主要途徑。因此,節能提效是現階段鋼鐵行業最直接、最經濟、最有效的降碳措施。

            2. 節能是推動鋼鐵企業綠色低碳轉型的有效手段

              鋼鐵企業作為能源消費大戶,也是落實碳減排目標的重要責任主體。在當前全球供應鏈加速綠色轉型的背景下,鋼鐵企業應堅持節約優先的原則,加強節約能源,提升企業能源資源利用效率,降低能源使用成本,樹立企業綠色低碳形象,在全球綠色低碳轉型進程中搶占先機。

            (二)雙碳背景下鋼鐵行業節能工作新內涵和新要求

              推進碳達峰碳中和工作是破解資源環境約束突出問題、實現可持續發展的迫切需要,是順應技術進步趨勢、推動經濟結構轉型升級的迫切需要,也是破解發展難題、實現經濟高質量發展的現實需要,鋼鐵行業應高度重視碳達峰碳中和工作。新時期對鋼鐵行業節能工作提出了新的更高要求,必須拓寬視野,從末端節能轉向全流程系統發力,倒逼行業加快綠色低碳轉型,推動行業高質量發展。

              堅持提質增效,做好系統謀劃。加快推動節能工作向源頭和末端進一步延伸拓展,統籌抓好全過程節能管理。綜合用好結構節能、管理節能、技術節能等傳統途徑,推廣系統節能、智慧節能等新路徑,進一步增強節能工作的降碳屬性,推動節能工作自身“提質升級”,全面提高能源利用效率。

              優化能源結構,凸顯綠色用能。推進碳達峰碳中和工作要求鋼鐵行業變革節能理念,重塑鋼鐵能源結構,實現能源的多能互補。構建鋼鐵二次能源與可再生能源的互補、鋼鐵不同高低品位能源的互補等多能互補與儲能系統相結合的能源體系。充分利用太陽能、風能等清潔能源,通過電力市場購買綠色電力使用,開展“源網荷儲”一體化項目建設,不斷提高企業綠色用能水平。

            三、鋼鐵行業“十四五”節能降碳重點工作

              “十四五”是碳達峰工作的關鍵期、窗口期,鋼鐵企業應根據自身情況科學制定節能降碳改造升級實施方案和工作方案,采用先進適用技術裝備加快綠色低碳轉型升級步伐。

            1、優化產業布局

              鼓勵有環境容量、能耗指標、市場需求、資源能源保障和鋼鐵產能相對不足的地區承接轉移產能。未完成產能總量控制目標的地區不得轉入鋼鐵產能。鼓勵鋼鐵冶煉項目依托現有生產基地集聚發展。對于確有必要新建和搬遷建設的鋼鐵冶煉項目,必須按照先進工藝裝備水平建設?,F有城市鋼廠應立足于就地改造、轉型升級,達不到超低排放要求、競爭力弱的城市鋼廠,應立足于就地壓減退出。有序引導獨立熱軋和獨立焦化企業參與鋼鐵企業兼并重組。

            2、推廣成熟技術裝備

              推動焦爐上升管、高爐沖渣水和循環冷卻水等中低溫余熱回收,推廣高參數全燃煤氣發電機組、燒結煙氣內循環、高爐爐頂均壓煤氣回收等技術。推廣鐵水一罐到底、薄帶鑄軋、鑄坯熱裝熱送、無頭軋制等技術,打通、突破鋼鐵生產流程工序技術,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。推廣廢鋼余熱回收、節能型電爐、煉鋼蓄熱式烘烤、加熱爐黑體強化輻射等技術。推動低效率、高能耗、高污染的步進式燒結機、球團豎爐等裝備逐步改造升級為先進工藝裝備。大幅提高節能型水泵、永磁電機、永磁調速、開關磁阻電機等高效節能機電產品使用比例。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。

            3、有序發展電爐煉鋼

              推進廢鋼資源高質高效回收利用,有序引導電爐煉鋼發展。鼓勵有條件的高—轉長流程企業就地改造為電爐短流程煉鋼。鼓勵在中心城市、城市集群周邊布局符合節能環保和技術標準規范要求的中小型電爐鋼企業。積極發展新型電爐裝備,加快完善電爐煉鋼相關標準體系。推進廢鋼回收、拆解、加工、分類、配送一體化發展,進一步完善廢鋼加工配送體系建設。鼓勵有條件的地區開展電爐鋼發展示范區建設,探索新技術新裝備應用。

            4、提升數字化智能化水平

              開展鋼鐵行業智能制造行動計劃,推進5G、工業互聯網、人工智能、數字孿生等技術在鋼鐵行業的應用,在鐵礦開采、鋼鐵生產領域突破一批智能制造關鍵共性技術,打造一批智能制造示范工廠。全面普及應用能源管控中心,鼓勵企業建設碳排放和污染物排放全過程智能管控與評估平臺,建立設備、系統、工廠三層級能效降碳診斷系統,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管控。鼓勵企業推進智慧物流,探索新一代信息技術在生產和營銷各環節的應用,不斷提效降本。

            5、加強先進技術研發

              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、氫冶煉等先進前沿冶煉技術,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。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。

            6、促進產業耦合發展

              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技術研發與應用力度,減少建材行業能耗。推動鋼化聯產,依托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,減少煤化工行業能耗。


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