钢(gang)铁(tie)行业(ye)如(ru)何(he)低(di)碳(tan)转型?适配可(ke)再生能源(yuan)自(zi)备(bei)电厂是可行(xing)之路
作(zuo)者(zhe):admin 发(fa)布日期(qi):2022/6/21 8:21:04
钢(gang)铁(tie)行业(ye)是国(guo)民(min)经(jing)济的支(zhi)柱(zhu)产业(ye)之一(yi),上下游关(guan)联度高,与国(guo)防(fang)、就业、财(cai)税(shui)等关系密切(qie),影(ying)响(xiang)着(zhe)经(jing)济(ji)社会的(de)健(jian)康发(fa)展。目前(qian),我国钢铁行(xing)业(ye)粗钢(gang)产(chan)量超10亿吨(dun),生(sheng)产与消费(fei)占到全球的(de)50%以上,占全(quan)球铁矿石(shi)海运(yun)贸易的绝大(da)部分、国(guo)内(nei)货(huo)运市(shi)场的1/10;消(xiao)费全国20%的煤炭(tan),直接(jie)碳(tan)排(pai)放量(liang)占全(quan)国(guo)碳排(pai)放总(zong)量的15%,考(kao)虑到上(shang)游电(dian)力(li)接近20%;在局部污染物排(pai)放(fang)中(zhong),二氧(yang)化硫、氮(dan)氧(yang)化(hua)物(wu)、颗粒物(wu)排放(fang)量(liang)分别占全(quan)国排放(fang)总量(liang)的7%、10%、20%左右(you)。
在(zai)我(wo)国为实现(xian)“双碳”目(mu)标持续(xu)努(nu)力的背景下,有序推(tui)动钢铁行业减排意(yi)义重大(da)。具(ju)体如何(he)操(cao)作(zuo)?笔(bi)者认(ren)为(wei),钢(gang)铁行业适配(pei)可(ke)再(zai)生能源自(zi)备(bei)电(dian)厂(chang)是(shi)可行之路。
01 钢铁(tie)行(xing)业(ye)理(li)论(lun)上(shang)减(jian)排(pai)技术多(duo)样 但(dan)短(duan)期(qi)路径(jing)往往缺(que)乏选择(ze)
要实(shi)现(xian)明显的(de)碳(tan)排放强(qiang)度下降,必须进行燃(ran)料(liao)转(zhuan)换和更(geng)多地(di)使用电(dian)炉炼(lian)钢的工(gong)艺流程。
理论(lun)上(shang),要减(jian)少钢(gang)铁行业的直接与(yu)关联排(pai)放,减排(pai)技术路(lu)线多样(yang),包(bao)括提(ti)高能源效(xiao)率(lv);更(geng)换(huan)焦炭(tan)还原剂为(wei)天然(ran)气乃至绿(lv)氢(qing);更(geng)多地利(li)用(yong)废(fei)钢(gang),采(cai)用电(dian)弧(hu)炉炼钢;提高(gao)电力(li)来(lai)源的(de)低碳(tan)化程(cheng)度(du);加(jia)装碳捕(bu)捉(zhuo)、封(feng)存与(yu)利(li)用(CCUS)装置等(deng)。
然而(er)目(mu)前(qian),我(wo)国(guo)高炉(lu)-转(zhuan)炉炼(lian)钢所产(chan)粗(cu)钢(gang)占比90%。这(zhe)一现(xian)状(zhuang)背景(jing)下,大部分(fen)技(ji)术路线(xian)的现(xian)实可(ke)行性都面(mian)临(lin)挑(tiao)战,特(te)别(bie)是(shi)非(fei)焦(jiao)炭还原(yuan)剂(ji)面(mian)临诸(zhu)多(duo)技(ji)术改造、经(jing)济(ji)成(cheng)本(ben)与操作(zuo)实践(jian)(“know-how”)的问(wen)题(ti);废(fei)钢(gang)回(hui)收体系(xi)尚未(wei)建(jian)立,废(fei)钢来源(yuan)少(shao),且(qie)基(ji)本与铁(tie)矿石价(jia)格(ge)变(bian)化(hua)同步(bu)(见图(tu)),现(xian)实(shi)中(zhong)用(yong)废钢(gang)还(hai)是(shi)铁(tie)矿(kuang)石,是个短期(qi)相机(ji)决(jue)策(ce)的(de)问(wen)题(ti);CCUS潜力巨(ju)大,但事实上在全世界推(tui)进(jin)程(cheng)度都(dou)非(fei)常(chang)有限,因为它(ta)“只减(jian)排(pai)而不节(jie)能(neng)”。
这种情况下,从何处开(kai)始启(qi)动相对快速(su)的减排(pai)转型(xing)进程,考验(yan)着行(xing)业管(guan)理者与(yu)从(cong)业者的(de)智(zhi)慧。我(wo)们(men)认为,转型可以从整合钢铁厂与(yu)新建(jian)可再生(sheng)能(neng)源(yuan)自备(bei)电(dian)厂(chang)做(zuo)起,此为部(bu)门(men)耦(ou)合的重要表(biao)现(xian)形式(shi)。
02 破(po)除(chu)思维定(ding)势 正(zheng)视(shi)钢(gang)铁厂适配可(ke)再(zai)生能(neng)源自备电厂的(de)优越(yue)性
钢(gang)铁厂适(shi)配可(ke)再生能源(yuan)自(zi)备(bei)电(dian)厂(chang),在短(duan)期(qi)与(yu)长(zhang)期内(nei)具(ju)备以(yi)下优(you)点(dian)。一是(shi)运行层(ceng)面(mian),更(geng)多地采用(yong)低价(jia)可再生(sheng)能(neng)源发(fa)电(dian),能够(gou)助力(li)电(dian)力(li)的清洁(jie)化与低碳(tan)化,减(jian)少化石能源(yuan)发(fa)电,并(bing)规(gui)避燃(ran)料价格的波(bo)动(dong)风险。二是固(gu)定(ding)资(zi)产方面(mian),能够提高(gao)废(fei)钢+电(dian)炉(lu)技术(shu)路(lu)线(xian)的竞(jing)争力(li),为(wei)加(jia)快淘(tao)汰高炉(lu)设(she)备提(ti)供利用率方面(mian)的(de)信号指(zhi)引。三(san)是产业组织(zhi)层(ceng)面(mian),可(ke)延(yan)长(zhang)企(qi)业(ye)产业(ye)链(lian),为企(qi)业(ye)多元化发展(zhan)提(ti)供(gong)选择,改(gai)变单纯追求企(qi)业炼钢规模(mo)(这是我国(guo)持续产(chan)能过剩的重(zhong)要原因)的导向,避(bi)免(mian)行业(ye)寡(gua)头(tou)化。四(si)是(shi)技术(shu)创(chuang)新方面,为(wei)更深程度的部(bu)门耦合(he)(比如电转(zhuan)氢、甲(jia)烷化(hua))积(ji)累(lei)运(yun)行(xing)、技术(shu)、管理(li)经验。
需要(yao)破(po)除的(de)思维(wei)定(ding)势之(zhi)一:“高(gao)耗能(neng)厌(yan)恶(e)”。
被(bei)贴上(shang)“高耗能(neng)”标签(qian)的(de)行(xing)业,历(li)来受到一定的政(zheng)策歧(qi)视。若(ruo)有(you)政策的任(ren)何变动,都会特别(bie)规(gui)避高(gao)耗能企(qi)业(ye)潜在获(huo)益的可(ke)能性(xing)。2021年出(chu)台(tai)的(de)电(dian)力价格改(gai)革文(wen)件(jian)提出(chu):“将(jiang)燃(ran)煤(mei)发电市场(chang)交(jiao)易(yi)价(jia)格浮(fu)动范(fan)围由(you)现(xian)行(xing)的(de)上(shang)浮(fu)不超过10%、下(xia)浮原(yuan)则(ze)上不(bu)超过15%,扩大为上(shang)下(xia)浮动(dong)原(yuan)则上(shang)均(jun)不超过20%,高耗(hao)能企(qi)业(ye)市场(chang)交(jiao)易(yi)电价(jia)不(bu)受(shou)上浮(fu)20%限制(zhi)。”
从(cong)直(zhi)接(jie)的经济逻(luo)辑而(er)言(yan),这(zhe)是(shi)难以理解的。因(yin)为(wei)能源(yuan)供给不是(shi)免费的,能(neng)源使(shi)用(yong)量(liang)多(duo)则相应的(de)花(hua)费(fei)多(duo),使(shi)用(yong)少则花(hua)费(fei)少(shao),这(zhe)其中(zhong)往(wang)往(wang)并不存在(zai)市场失(shi)灵与(yu)其他(ta)外部(bu)性(xing)问(wen)题(ti),不(bu)需要特别干(gan)预。即使存(cun)在(zai)总体上(shang)的(de)能(neng)源短缺(que)或(huo)者(zhe)总体能源(yuan)安全担(dan)忧,也(ye)应(ying)是全(quan)体(ti)用能者(zhe)统一(yi)受限(xian)制(zhi),而(er)非(fei)单独(du)“惩罚”高(gao)耗(hao)能(neng)行业(ye)。
需要(yao)破(po)除(chu)的思(si)维(wei)定势(shi)之(zhi)二(er):自备电(dian)厂是(shi)落(luo)后产(chan)能(neng)。
自备电(dian)厂作(zuo)为我(wo)国钢(gang)铁行业的一(yi)个(ge)特色,目(mu)前(qian)受到(dao)了越来(lai)越多(duo)的关(guan)注。有(you)媒(mei)体总(zong)结了自(zi)备电厂(chang)的(de)“七(qi)宗(zong)罪(zui)”,分别(bie)是(shi)不缴税(shui)、不付费、不合(he)规(gui)、不达标(biao)、不低调(diao)、不(bu)认(ren)错、不(bu)逢(feng)时。这(zhe)是(shi)言过其实(shi)的(de)。自备(bei)电厂存在(zai)的问题(ti)离不(bu)开(kai)监(jian)管的(de)漏洞(dong),解决(jue)这一问题需(xu)要监管层(ceng)面(mian)的加(jia)强,而(er)不是消(xiao)灭(mie)自备电(dian)厂。另外,自备(bei)电(dian)厂(chang)随(sui)着监(jian)管(guan)的(de)完(wan)善(shan),通(tong)过技术改(gai)造升(sheng)级,也可(ke)以(yi)是(shi)先进(jin)生产力(li)。在(zai)如何满足自(zi)身用电(dian)需(xu)求(qiu)问题上(shang),钢铁(tie)企业(ye)需要(yao)自(zi)由决(jue)定(ding)权(quan)。
在(zai)可再(zai)生能源发(fa)电长期(qi)平均价格(ge)持续(xu)下(xia)降(jiang),而钢铁(tie)行业(ye)低碳转(zhuan)型缺乏短(duan)期特别可(ke)行的(de)选择路(lu)径(jing)的(de)情(qing)况下(xia),钢铁(tie)行(xing)业适(shi)配可(ke)再(zai)生(sheng)能源(yuan)自备(bei)电(dian)厂(chang)具(ju)有(you)多(duo)种(zhong)优(you)越性(xing)。我(wo)们认为(wei),这(zhe)是(shi)中国(guo)钢(gang)铁(tie)行业,特(te)别是(shi)中(zhong)小型(xing)企业(ye)转型(xing)的战(zhan)略选(xuan)择(ze),应在(zai)新(xin)项(xiang)目建设(she)及老(lao)项(xiang)目(mu)改造中考(kao)虑如(ru)何推进(jin)、完善(shan)。