優(yōu)秀鋼鐵企業(yè)的碳中和路徑

□ 李靜 鄒紅

全球氣候變化已經(jīng)成為人類可持續(xù)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。面對日益嚴峻的氣候變化挑戰(zhàn)，國際社會達成共識，呼吁共同行動控制溫室氣體排放，保護人類生存環(huán)境?！堵?lián)合國氣候變化框架公約》《京都議定書》《巴黎協(xié)定》是全球應(yīng)對氣候變化的制度性文件，提出明確的減排目標和靈活的實施路徑，要求締約方履行減少溫室氣體排放的責(zé)任和義務(wù)，在本世紀下半葉實現(xiàn)氣候中性。據(jù)統(tǒng)計，鋼鐵行業(yè)排放的二氧化碳約占全球溫室氣體排放總量的4%-5%，是實現(xiàn)全球氣候中性的重要行業(yè)，也是最有潛力的行業(yè)。中國鋼鐵工業(yè)約占全國二氧化碳排放總量的15%，是制造業(yè)31 個門類中碳排放量最大的行業(yè)，是中國實現(xiàn)“3060”目標(2030 年前實現(xiàn)碳達峰，2060 年前實現(xiàn)碳中和)的關(guān)鍵領(lǐng)域。近年來，全球優(yōu)秀鋼鐵企業(yè)圍繞實現(xiàn)碳中和開展了一系列實踐活動，并且取得了階段性成果，為行業(yè)推動綠色低碳發(fā)展提供了借鑒與啟發(fā)。

全球鋼鐵企業(yè)進軍碳中和的實踐

以實現(xiàn)碳中和為目標，安賽樂米塔爾、浦項、中國寶武等全球優(yōu)秀鋼鐵企業(yè)超前研發(fā)低碳冶金突破性工藝技術(shù)，利用清潔能源替代化石能源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，開發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)等。

安賽樂米塔爾

總部位于盧森堡的安賽樂米塔爾集團是歐洲最大、全球第二的鋼鐵制造服務(wù)商。該集團提出遵守《巴黎協(xié)定》規(guī)定，到2030 年二氧化碳排放量較2018 年減少30%，到2050 年大幅度降低碳排放，歐洲鋼廠實現(xiàn)碳中和。探索了兩條突破性的碳中和技術(shù)路徑：一是智能碳，二是創(chuàng)新性直接還原鐵技術(shù)。主要舉措如下：

制定氣候行動戰(zhàn)略。涉及能源效率、廢鋼使用、技術(shù)創(chuàng)新和政策參與等四個部分。全面披露氣候行動相關(guān)信息，自2010 年起，每年向CDP(Carbon Disclosure Project，國際非營利組織)遞交年度氣候變化報告，全面報告二氧化碳排放范圍和方式。2019 年5 月，按照TCFD(Task Force on Climate-Related Financial Disclosures)推薦的格式，首次公開發(fā)布氣候行動報告，內(nèi)容涉及公司治理、戰(zhàn)略以及風(fēng)險管理。

建立職責(zé)明確的公司治理和風(fēng)險管理體系。董事會負責(zé)公司治理和戰(zhàn)略方向，包括氣候變化影響。集團下設(shè)投資分配委員會、氣候與環(huán)境工作組、全球突破性技術(shù)理事會和政府事務(wù)委員會，負責(zé)集團有關(guān)氣候變化和排放的風(fēng)險管理、戰(zhàn)略規(guī)劃制定、低排放技術(shù)項目協(xié)調(diào)、集團氣候行動等。

加強與政府溝通，開展政策分析，參與政策制定。在綠色邊境調(diào)整、清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與分配、公共與私人投資支持、建設(shè)碳運輸和儲存基礎(chǔ)設(shè)施、社會含碳廢棄物的收集等方面提出政策建議。

開展低排放技術(shù)研發(fā)。自2017年以來，累計投入2.5億歐元，在歐洲各類鋼廠開展低碳冶金突破性技術(shù)開發(fā)和示范項目建設(shè)，部分項目實現(xiàn)工業(yè)化運營。這些項目分別采用循環(huán)碳、清潔能源以及配套碳捕集和封存技術(shù)的化石燃料等新能源技術(shù)，通過碳的閉路循環(huán)助力實現(xiàn)低排放冶金。

采用節(jié)能新技術(shù)改造現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和流程。2018年投資2.47 億美元，實施26 個提高能效項目，2017-2019 年三年累計投入7.28 億美元。

開發(fā)高強鋼，為用戶提供實現(xiàn)低碳方案。為建筑商提供新一代高性能建筑和施工技術(shù)，2018 年發(fā)布Steligence㊣系列產(chǎn)品，這種超薄、超輕、高性能的產(chǎn)品能夠減少建筑物38%的嵌入式碳足跡。自2010 年起，為汽車制造商提供輕量化、高強汽車鋼，在確保車輛安全可靠前提下，在鋼材全生命周期內(nèi)的碳排放量減少14.5%；實施XCarbTM計劃：為用戶提供 XCarbTM綠色鋼材證書、“XCarbTM回收和可再生”的創(chuàng)新型產(chǎn)品以及“XCarbTM創(chuàng)新資金”，幫助用戶實現(xiàn)間接減排。

安塞樂米塔爾探索碳中和的實踐可以歸納為：在碳中和戰(zhàn)略引領(lǐng)下，開展低碳冶金突破性工藝技術(shù)創(chuàng)新、加大提高能效投資、持續(xù)研發(fā)推出綠色低碳產(chǎn)品、參與政府碳中和政策的制定等。

浦項

韓國浦項鋼鐵公司是全球最具競爭力的鋼鐵公司，2010-2021 年連續(xù)12 年穩(wěn)居WSD 排名榜首。在亞洲鋼鐵企業(yè)中，浦項是首家宣布2050 年實現(xiàn)碳中和的高爐流程企業(yè)。提出超前行動實施碳減排，塑造未來競爭優(yōu)勢。主要舉措如下：

制定低碳戰(zhàn)略。提出碳減排目標，到2030 年，減碳20%；到2040 年，減碳50%；到2050 年，實現(xiàn)碳中和。重點聚焦綠色制造、綠色產(chǎn)品和綠色伙伴關(guān)系。綠色制造，開發(fā)應(yīng)用低碳冶金技術(shù)，向氫基冶金流程轉(zhuǎn)換；綠色產(chǎn)品，擴大高績效、輕量化、高能效、環(huán)境友好產(chǎn)品的供應(yīng)，如高屈服強度鋼材、高效率鋼材(超級)、高耐蝕鋼材等；綠色伙伴關(guān)系，積極參與全球氣候行動和低碳技術(shù)研發(fā)，披露氣候行動信息，鞏固與利益相關(guān)者的伙伴關(guān)系。

提出到2050 年實現(xiàn)碳中和的路線圖，以2017-2019 年碳排放量的平均值為基準，通過智能化改造→部分采用氫還原→增加廢鋼量→采用CCUS 技術(shù)→氫基冶金技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用，到 2050 年實現(xiàn)零碳排放。

開發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)。制定氫能戰(zhàn)略，提出成為推動全球綠氫經(jīng)濟發(fā)展的引領(lǐng)者，到2040 年綠氫產(chǎn)能達到200萬噸，從制造、銷售、集團投資等三個維度提出行動措施。制造：擴大副產(chǎn)品氫的產(chǎn)量，形成7 萬噸/年產(chǎn)能；開發(fā)海外藍氫資源，形成50 萬噸/年藍氫產(chǎn)能；搶先占領(lǐng)國內(nèi)市場，形成200 萬噸/年綠氫產(chǎn)能。銷售：開發(fā)初期需求，如氫能車、氫能發(fā)電等，創(chuàng)造未來需求，如氫冶金。集團投資：發(fā)揮集團協(xié)同效應(yīng)，開發(fā)海外氫資源，從事氫能發(fā)電，參與氫能城市建設(shè)。

浦項探索碳中和的實踐可以歸納為：碳中和戰(zhàn)略引領(lǐng)下，構(gòu)建綠色制造、綠色產(chǎn)品、綠色伙伴關(guān)系的低碳發(fā)展體系，開發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)，助力實現(xiàn)碳中和。

中國寶武

中國寶武鋼鐵集團是全球最大的鋼鐵制造服務(wù)商，提出成為全球鋼鐵業(yè)引領(lǐng)者。2020 年生產(chǎn)粗鋼1.15 億噸，實現(xiàn)規(guī)模引領(lǐng)。在引領(lǐng)低碳發(fā)展方面，中國寶武是國內(nèi)首家發(fā)布碳減排宣言的鋼鐵企業(yè)，提出2023 年力爭實現(xiàn)碳達峰、2025 年具備減碳30%工藝技術(shù)能力、2035 年力爭減碳30%、2050 年力爭實現(xiàn)碳中和。主要舉措如下：

以科技創(chuàng)新打通鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展路徑。創(chuàng)立全球低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟，打造面向全球的低碳冶金創(chuàng)新技術(shù)交流平臺；建立1+N 開放式研發(fā)創(chuàng)新模式，開展鋼鐵工業(yè)前瞻性、顛覆性、突破性創(chuàng)新技術(shù)的研究；建設(shè)面向全球的低碳冶金創(chuàng)新試驗基地，促進鋼鐵上下游產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)合作，助推鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

以智慧化、精品化實現(xiàn)極致的碳利用效率。以數(shù)智化系統(tǒng)打破時空邊界、跨越管理邊界、推動工序互聯(lián)共享，實現(xiàn)資源能源高效利用，為社會提供更綠色更優(yōu)質(zhì)鋼鐵及相關(guān)新型材料。

把“降碳”作為源頭治理的“牛鼻子”，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加大節(jié)能環(huán)保技術(shù)投入。不斷提高天然氣等清潔能源比例，加大風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源利用，布局氫能產(chǎn)業(yè)，推進能源結(jié)構(gòu)清潔低碳化；不斷提高爐窯熱效率，深挖余能回收潛力，提升能源轉(zhuǎn)換和利用效率，大幅降低能源消耗強度，嚴控能源消耗總量。

樹立全員減碳意識。推動全體員工低碳生活養(yǎng)成，鼓勵綠色出行、光盤行動、垃圾分類、植樹造林、視頻會議等低碳行動。

中國寶武探索碳中和的實踐可以歸納為：在戰(zhàn)略引領(lǐng)下，探索高爐低碳冶金技術(shù)，創(chuàng)立全球低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟，打造極致能效，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)建低碳企業(yè)文化等。

對國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的幾點啟示

安賽樂米塔爾、浦項和中國寶武基于碳中和的探索實踐，可以給國內(nèi)鋼鐵企業(yè)帶來如下啟示。

實現(xiàn)碳中和具有必要性和現(xiàn)實意義

面對日益嚴峻的氣候問題，聯(lián)合國呼吁全球共同行動，到本世紀下半葉實現(xiàn)氣候中性，世界多數(shù)國家制定了實現(xiàn)碳中和的時間表。在這種背景下，作為二氧化碳排放大戶的鋼鐵行業(yè)，加快綠色低碳發(fā)展成為必然選擇。在實現(xiàn)碳中和的進程中，全球優(yōu)秀鋼鐵企業(yè)依靠技術(shù)、管理、人才優(yōu)勢，超前行動，開發(fā)應(yīng)用突破性低碳冶金工藝技術(shù)，開發(fā)氫能、儲能、生物質(zhì)能等新能源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，打造低碳經(jīng)濟時代的競爭優(yōu)勢，引領(lǐng)全球鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

實現(xiàn)碳中和要以企業(yè)戰(zhàn)略為引領(lǐng)

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。企業(yè)戰(zhàn)略具有前瞻性的引領(lǐng)作用，明確企業(yè)發(fā)展的方向和路徑。鋼鐵企業(yè)推進綠色低碳發(fā)展是全局性、長期性的系統(tǒng)工程，涉及技術(shù)變革、管理創(chuàng)新、觀念更新、人才培養(yǎng)、文化培育等，不可能一蹴而就，需要總體謀劃、循序推進。能夠引領(lǐng)企業(yè)氣候行動的綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略，要有明確的企業(yè)愿景、總體和階段目標、路線圖、行動舉措和試點項目，還要確定項目預(yù)算以及資金籌措渠道，同時需要從組織創(chuàng)新、科研體制創(chuàng)新、專業(yè)人才培養(yǎng)、低碳文化培育等方面制定促進戰(zhàn)略實施的保障措施。

立足自身實際選擇實現(xiàn)碳中和的路徑

綜合全球優(yōu)秀鋼鐵企業(yè)的實踐，實現(xiàn)碳中和路徑涵蓋變革工藝技術(shù)、創(chuàng)新能源管理、優(yōu)化工藝流程、提升系統(tǒng)能效、智能化改造、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟等。在這些路徑中，有的屬于前瞻性技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，譬如無碳冶金技術(shù)、可再生能源替代化石燃料的煉鐵工藝、氫基直接還原或者非高爐煉鐵工藝等，技術(shù)難度高、風(fēng)險大，資金投入大，適合于綜合實力強、行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)集團。有的屬于現(xiàn)有工藝技術(shù)的完善和創(chuàng)新，譬如實行能源合同管理、采用廢鋼預(yù)熱、提高能源利用效率、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、物流綠色轉(zhuǎn)型等，對技術(shù)、資金的要求相對較低，適合于行業(yè)普通企業(yè)。待突破性低碳冶金技術(shù)成熟并且實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用之后，普通企業(yè)再通過引進技術(shù)實現(xiàn)深度脫碳。

以鐵礦石為主導(dǎo)原料開展碳中和工藝技術(shù)創(chuàng)新

到2050 年，全球廢鋼供應(yīng)量低于煉鋼需求的50%，因此以鐵礦石為主要原料的鋼鐵流程仍占主導(dǎo)地位，這種狀況將持續(xù)到本世紀末。因此，圍繞基于鐵礦石為主導(dǎo)原料的低碳冶煉工藝技術(shù)開展創(chuàng)新，具有重要性和迫切性。一是低排放工藝技術(shù)，涉及清潔電力、循環(huán)碳、碳捕集和存儲、富氧高爐、微波燒結(jié)、氫能直接還原鐵等低碳冶金技術(shù)。二是提高用能效率，對全流程進行智能化改造技術(shù)。三是循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)，涉及二氧化碳捕集、儲存和利用技術(shù)，含碳氣體轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品技術(shù)，鋼鐵與化工、水泥行業(yè)之間協(xié)同減碳技術(shù)等。四是基于產(chǎn)品全生命周期理論開發(fā)長壽命無碳高值高效綠色鋼鐵產(chǎn)品等。

構(gòu)建綠色生態(tài)圈協(xié)同推進實現(xiàn)碳中和

實現(xiàn)碳中和政策性強、涉及面廣、資金投入大。據(jù)安賽樂米塔爾測算，達到EU ETS 規(guī)定的排放標準，噸鋼邊際制造成本預(yù)計增加約50 元，潛在累計成本增加約50 億歐元。大規(guī)模資金投入增加企業(yè)附加成本，削弱企業(yè)競爭力，加大經(jīng)營風(fēng)險，因此需要政府及社會提供資金支持。比如，安賽樂米塔爾投入2.5 億歐元開展低碳冶金技術(shù)研發(fā)，曾獲得歐盟的資助。因此，構(gòu)建以鋼鐵企業(yè)為核心的綠色生態(tài)圈協(xié)同推進碳中和具有重要意義。在這個生態(tài)圈中，鋼鐵企業(yè)是龍頭，承擔(dān)應(yīng)用型低碳冶金工藝技術(shù)的研發(fā)、提供中試基地，為下游行業(yè)提供無化石燃料綠色鋼材；原燃料供應(yīng)商承擔(dān)為鋼鐵企業(yè)提供清潔能源、低碳原料，與鋼鐵企業(yè)合作減少碳足跡等；下游用戶研發(fā)利用無碳綠色鋼材的工藝技術(shù)；政府負責(zé)制定政策、標準，營造企業(yè)公平競爭的市場環(huán)境，提供公共資金支持，建立碳排放權(quán)交易市場，建設(shè)清潔能源制造及配套基礎(chǔ)設(shè)施，碳捕集及運輸、貯存設(shè)施等；科研院所承擔(dān)實現(xiàn)碳中和關(guān)鍵共性技術(shù)的研發(fā)以及應(yīng)用推廣，引導(dǎo)企業(yè)少走彎路。