推動鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母

?前 言?

鋼鐵行業在社會經濟發展中處于極重要的地位,也產生了大量的碳排放,是我國第二大碳排放行業。作為鋼鐵行業的領軍企業,中國寶武鋼鐵集團在2022年排名世界500強的第44位,并提出了2023年實現碳達峰、2050年實現碳中和。為實現其目標,寶武從技術創新、業務低碳化、碳資產管理、綠色文化等角度入手,加速推進自身的低碳發展。寶武的低碳發展使其綜合能耗與碳排放強度不斷降低,引領我國鋼鐵行業低碳發展。



一、中國寶武布局低碳發展


為推進鋼鐵行業綠色發展,2022年我國發布了《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》和《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》,要求鋼鐵工業堅持總量控制與綠色低碳發展、推進節能降碳改造升級。在碳達峰碳中和目標的壓力下,鋼鐵行業未來需要加速推進綠色發展,助力高質量實現碳達峰,推進碳中和。

2021年,中國寶武粗鋼產量達1.20億噸,占全國粗鋼產量的11.61%,占全球粗鋼產量的6.14%[1],同時以9723億元營收位列世界500強第44位,是全球最大的鋼鐵企業。寶武碳減排對我國乃至全球鋼鐵行業實現碳中和都具有重要意義,寶武需要承擔起推動中國鋼鐵行業高質量發展、實現碳中和的責任。目前寶武的低碳發展已取得了相應的成效,噸鋼綜合能耗下降至583千克標準煤,萬元產值綜合耗能也降低至1.44噸標準煤,碳強度也在逐步降低。



二、寶武多維度推進低碳發展


?(一)綠色鋼鐵技術路線圖

寶武作為鋼鐵行業企業,其碳排放最主要來源于鋼鐵的生產,因此,寶武在2021年發布的《中國寶武碳中和行動方案》要求以技術創新為核心推動力,引領鋼鐵綠色升級,布局綠色產業,從而助推寶武綠色低碳轉型。在《方案》規劃的時間線里,寶武將在2023年實現碳達峰,在2035年實現碳排放較2020年降低30%,最終在2050年實現碳中和。在《方案》規劃的行動里,寶武將極致能效、冶金資源循環、近終型制造、富氫碳循環高爐、氫基豎爐和碳回收及利用等6項技術作為節能降碳的主要技術研發與應用方向,來推進鋼鐵綠色制造,同時打造綠色產品、布局綠色產業,以此推進寶武碳中和。


推動鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母

圖1? 中國寶武碳中和整體路線圖

數據來源:中國寶武,中大咨詢整理



寶武整份《方案》以技術創新為核心,通過創新低碳技術推動鋼鐵制造以及品質綠色升級。寶武的技術路線圖由六項基礎技術相互融合而成,涵蓋了鋼鐵生產的整個生命周期,從原料使用、能源使用、生產加工、碳排放利用、產品使用等階段入手,利用高爐-轉爐工藝和氫冶金工藝技術升級推動減少碳排放。


推動鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母

圖2 中國寶武碳中和冶金技術路線圖

數據來源:中國寶武官網,中大咨詢整理



(二)業務體系低碳化

1. 研發冶金技術,助力制造過程低碳化


寶武綜合自身技術發展,確定了六大技術研發方向,并以兩條主要工藝路徑推進技術融合,實現鋼鐵制造過程綠色化。


其中,六大技術突破方向為:


·? 極致能效。通過余溫余熱利用、能效提升技術的創新,對現有制造流程進行升級改造,平衡集團發展與碳減排。

·??富氫碳循環高爐工藝。寶武應用富氫碳循環高爐技術提升碳循環利用率,同時輔以綠電與原料綠色化深挖高爐煉鋼減碳潛力。

·??氫基豎爐。通過清潔能源制取綠氫,并使用綠氫還原氧化鐵,產生金屬鐵與水蒸氣,助力鋼鐵走向碳中和。

·??近終形制造。從鋼水澆鑄開始就貼近成品尺寸,以此壓縮鋼鐵制造工序、縮短制造流程,實現節約能源、減少碳排放。

·??冶金資源循環利用。加強內外部循環,充分利用廠內與廠外的含鐵含碳固廢、鋼鐵材料、生物質等資源。

·??CO2回收及利用。鋼鐵制造難以完全避免產生CO2,需要充分利用碳捕集與利用技術,提高碳化學能的循環利用。


兩條主要工藝路徑以六項技術為基礎,綜合利用寶武的技術儲備,對各項技術進行融合,實現寶武碳中和冶金:


·??高爐-轉爐工藝路徑。首先利用金屬化微波燒結與新型爐料制造生產綠色化煉鋼原材料,隨后將原料送入富氫碳循環高爐煉鐵形成鐵水,再將鐵水與廢鐵廢鋼共同加入多功能轉爐中,最終得到綠色鋼鐵產品。此外,還需將分離出的CO2進行資源化利用。

·??氫冶金工藝路徑。首先利用清潔能源發電制取綠氫,隨后將氫氣和球團一同加入進氫基豎爐中,再通過以綠電為能源的電爐連接近終形鑄軋,減少制造過程碳排放,最終得到綠色鋼鐵產品。


目前寶武已經對部分技術開展了實驗與應用,如八一鋼鐵富氫碳循環高爐、湛江鋼鐵氫基豎爐-電爐短流程零碳工廠、新疆巴州鋼鐵綠色短流程項目[2],期望以此形成碳中和冶金示范,助力寶武完善碳中和技術路線,實現鋼鐵制造過程綠色化,降低企業直接碳排放。


2. 抓住綠色機遇,生產綠色產品


鋼鐵行業是基礎性原材料行業,寶武生產的汽車板、硅鋼等材料為能源、交通等高碳排放領域提供了建設原料,因此寶武提升產品質量、減少產品生命周期碳排放同樣有助于能源、交通等行業的碳中和。寶武沿著高強度、高耐蝕、高效能三條路徑打造高品質綠色鋼鐵,為下游行業碳減排提供綠色鋼鐵解決方案,助力中國寶武抓住綠色發展新機遇。


3. 利用綠色金融,推動低碳轉型與產業布局


當前政策對綠色金融的支持力度持續增大,中國寶武借綠色金融政策推動綠色融資、成立產業基金、升級公司產業金融業板塊,持續推進綠色低碳轉型。第一,充分利用綠色信貸、綠色債券等融資工具,通過債務置換、申請綠色信貸等方式為各項項目提供低成本資金,同時選擇合適的綠色融資工具鎖定長期成本;第二,寶武成立了綠色低碳冶金創新基金、碳中和基金,并計劃未來通過產業投資基金的方式投資內外部優質項目,利用金融杠桿推動綠色材料、綠色資源、綠色智慧服務等產業發展,豐富寶武綠色產業。


(三)智慧服務體系低碳化

智慧服務業是中國寶武六大業務規劃之一,同時也是寶武自身數字化的重要支撐體系。寶武不僅利用智慧服務推進自身低碳發展,更抓住發展機遇將寶武綠色智慧服務體系進行推廣,開拓綠色智慧服務新業務。對企業內部,智慧服務貫穿了寶武各項活動,以數智化管控手段支持低碳技術落實,形成支撐業務的智慧服務體系。對企業外部,寶武打造綠色智慧服務業務平臺,為其他企業提供綠色數智化解決方案,助推鋼鐵行業綠色低碳轉型。


具體而言,寶武形成了四條路徑來助力碳中和行動,分別是提供智慧低碳冶金技術方案、全流程智慧制造解決方案、綠色供應鏈解決方案、核心設備智能運維綜合解決方案。此外,寶武利用數字技術進行了主要產品碳足跡核算、企業碳核算和綠色低碳認證等活動,助力寶武實現碳中和。


(四)加強碳資產管理

隨著碳交易體系的不斷完善,碳資產已成為鋼鐵行業重要的資產之一,中國寶武面對著國內國際上不斷加強的碳政策,開始著手加強政策及市場研究,提升寶武碳資產管理能力,積極參與全國與各試點碳市場的建設及運作,把控寶武碳配額履約成本,推進寶武的綠色低碳發展。


截至2020年,中國寶武有20家下屬企業參與各省(市)的碳交易,全年實際履約的碳排放總量超過一億噸,并100%完成了碳配額的清繳工作,共支出了超九千萬元。在2021年7月全國碳排放權交易市場開市后,寶武有三家自備電廠被納入碳交易中,碳中和辦公室隨之開展碳排放核算、碳減排路徑分析、減碳績效評價體系研究等工作,提升了寶武的碳資產管理能力。


(五)推行綠色核心價值觀

中國寶武在2022年對企業文化進行了迭代升級,在價值觀中用“綠色”替代了“協同”一詞,以企業文化引領寶武碳中和行動,持續推進寶武綠色低碳轉型。在綠色發展成為全人類的共識的背景下,中國寶武將綠色作為企業核心價值追求,用“綠色”牽引技術創新、推動寶武低碳發展、提升寶武在鋼鐵產業圈中的競爭力和影響力。


(六)綜合能耗與碳排放強度逐步降低

中國寶武的發展過程中,持續對我國鋼鐵企業進行并購重組,雖然營業收入、鋼鐵產量產生了大幅變化,但是隨著綠色發展的持續推進,寶武的綜合能耗仍在不斷下降。寶武的噸鋼綜合能耗從2016年的602(千克標準煤)下降至583(千克標準煤),同時萬元產值綜合能耗下降至1.44(噸標準煤)。尤其是寶武最主要子公司(寶鋼股份)的碳排放強度快速下降,2018年的碳排放強度較2014年下降了10%,寶武的綠色低碳發展取得了一定成效。


但是從絕對值來看,產量約占集團總量40%的寶鋼股份在2019年產生了9397萬噸碳排放,未來仍需要持續加大碳減排力度,才能如期實現碳中和。

推動鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母

圖3? 寶武噸鋼綜合能耗(千克標準煤)?

數據來源:中國寶武社會責任報告,中大咨詢整理



推動鋼鐵脫碳:中國寶武打造低碳鋼鐵航母


圖4? 寶武萬元產值綜合耗能(噸標準煤)

數據來源:中國寶武社會責任報告,中大咨詢整理




三、寶武低碳布局啟示


在碳達峰碳中和目標的要求下,鋼鐵行業綠色低碳發展勢在必行,各鋼鐵企業也更加重視低碳發展,紛紛采取相應措施探索低碳發展路徑。中國寶武2021年繪制了清晰的低碳冶金路線圖,從技術研發、產業布局、碳資產管理、綠色核心價值觀等方面采取措施,加速推進實現寶武碳中和。


(一)加強低碳技術研發與應用

鋼鐵企業高能源消耗的生產特性導致其實現節能降碳的任務艱巨,需要強化頂層設計、繪制綠色低碳發展路線圖,以低碳技術創新引領節能降碳。寶武清晰地描繪了降碳技術研發方向,并制定了碳中和冶金技術路線圖,推進制造過程綠色化、鋼鐵產品綠色化。目前我國其他幾大鋼企同樣著手制定技術路線,推進鋼鐵產品及制造流程綠色低碳化,但是我國鋼鐵生產仍是以長流程粗鋼為主,未來需要持續推進低碳技術的研發與應用,實現鋼鐵企業的低碳發展。


(二)充分利用綠色金融資源

據統計,鋼鐵行業達到碳中和目標需要3.1萬億元投資,存在大量的資金缺口,利用綠色金融是助力碳達峰碳中和實現過程中不可或缺的一環。在綠色金融政策不斷推進下,寶武充分利用綠色金融資源,降低融資成本、成立碳中和產業基金,推進寶武廠內低碳技術應用、設備升級改造、布局新材料與原料循環產業。但是目前我國其他鋼鐵企業對綠色金融的應用不足,如河鋼集團在2022年1月才發行了首單碳中和綠色公司債券。因此,鋼鐵企業需要積極參與綠色金融創新實踐,調動資源助力企業低碳發展。


(三)建立碳資產管理制度

碳交易市場開市之后,鋼鐵企業就被納入交易以推進碳減排,導致鋼鐵企業經營成本持續增加,由此產生了企業碳資產管理的需求來降低鋼企履約成本,從而更好地推進企業節能降碳工作。寶武下屬20家企業被納入碳交易市場中,其著手建立集團統一的碳資產管理平臺,以集團規模優勢推進各子公司協同降碳,助力降低碳配額履約成本、碳資產運營效率、規避碳價波動風險。目前,河鋼集團成立了碳資產管理公司,負責開展公司內外部的碳排放管理業務。然而其他鋼鐵企業在碳資產管理方面并未展開相應的舉措,在鋼鐵納入全國碳交易市場的預期下,我國鋼鐵企業需要更加重視碳資產管理,規避碳市場風險。


(四)創建綠色文化內核

企業文化是公司發展的精神內核,在綠色低碳發展的趨勢下,鋼鐵企業綠色轉型不可逆轉,需要對自身進行重新審視與定位,將“綠色”作為鋼鐵企業發展的底色是鋼鐵企業堅定綠色發展的有效手段。寶武在對企業文化進行迭代升級后,以“綠色”為核心價值觀之一,推進寶武履行“雙碳”承諾、走綠色發展之路、踐行綠色工作生活。然而我國其他鋼鐵企業很少將綠色作為企業文化內核,對綠色發展的認識仍不到位。因此,我國鋼鐵企業未來需要推動企業文化向綠色低碳轉變,以“綠色”價值觀推進企業低碳發展。



* 中大咨詢集團原創成果,版權受法律保護。如需轉載,請聯系我們。