不久前，河鋼集團憑借在綠色制造、轉(zhuǎn)型升級、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、綠色鋼鐵供應(yīng)鏈等方面的實踐成果，入選中國工業(yè)碳達峰“領(lǐng)跑者”企業(yè)。
作為碳達峰“領(lǐng)跑者”，河鋼集團在“降碳”上有哪些好經(jīng)驗及新謀劃？這對推動鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展有怎樣的啟示？
率先跨入“氫冶金”賽道
1月30日上午，位于張家口的河鋼集團張宣科技氫冶金公司。
“大家勁頭很足，過年都沒有休息，就想盡快把這條新產(chǎn)線研究透，確保試生產(chǎn)順行?！惫炯夹g(shù)質(zhì)量科科長郭小龍在參加內(nèi)部技術(shù)討論會的路上邊走邊說。
一個多月來，和郭小龍一樣，張宣科技的幾十名技術(shù)人員都在為新產(chǎn)線的試生產(chǎn)緊張忙碌，他們正在參與并見證著河北鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的一件大事。
2022年12月16日，河鋼集團張宣科技120萬噸氫冶金示范工程一期全線貫通，這是全球首例采用“焦爐煤氣零重整豎爐直接還原”工藝技術(shù)的氫冶金示范工程。
該工程采用氫氣直接還原豎爐的短流程新工藝，以“氫”取代“碳”作為鐵礦石的還原劑和過程燃料，可以使煉鐵擺脫對化石能源的依賴，從源頭上解決碳排放問題。
這是河鋼集團優(yōu)化用能、構(gòu)建多元能源結(jié)構(gòu)體系、加快低碳轉(zhuǎn)型的重要一步，也標志著鋼鐵行業(yè)從傳統(tǒng)“碳冶金”轉(zhuǎn)向新型“氫冶金”邁出關(guān)鍵性步伐。
氫冶金示范工程在低成本制氫、氫氣直接還原、二氧化碳脫除等工藝流程中，研發(fā)了多項新技術(shù)。
“氫冶金”中，氫氣制備是關(guān)鍵。
有別于國際上采用天然氣制備還原工藝氣體的常規(guī)手段，該示范工程采用煉焦的副產(chǎn)品焦爐煤氣作為氫氣來源。
“我國天然氣儲量低，價格高，但焦爐煤氣資源豐富。焦爐煤氣本身含有55%-65%的氫氣，可直接利用，還有15%的甲烷可分解為一氧化碳和氫氣，制氫成本更低。”郭小龍解釋，該工藝氣體氫碳比高達8∶1以上，這是目前工業(yè)化生產(chǎn)中含氫比例最高的。同時，焦爐煤氣中含有的多種雜質(zhì)氣體也將通過先進的微晶吸附技術(shù)被深度凈化、脫除。
此外，該工程還延伸出一條全新的二氧化碳捕集精制工藝路線。少量來自一氧化碳還原產(chǎn)生的二氧化碳進行精準捕集后，將制備成液體二氧化碳再利用，實現(xiàn)二氧化碳變廢為寶。
“技術(shù)成功應(yīng)用后，年可生產(chǎn)二氧化碳6萬噸，其中工業(yè)級液體二氧化碳和食品級液體二氧化碳產(chǎn)品各3萬噸?！睆埿萍技夹g(shù)中心專家覃開偉說。
一期示范工程帶來的降碳效益將非?？捎^。對比傳統(tǒng)冶金工藝，可減少二氧化碳排放70%以上，每年可減少80萬噸二氧化碳。
“未來，鋼鐵、能源等領(lǐng)域的核心競爭力將由‘?dāng)z取化石能源的能力’，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴畾湟苯稹癁榇淼摹堤疾短迹瑪[脫化石能源束縛的能力’，河鋼要抓住機遇，做行業(yè)變革的領(lǐng)跑者。”河鋼集團黨委書記、董事長于勇表示。
根據(jù)河鋼集團規(guī)劃，借助張家口風(fēng)電及光伏制氫優(yōu)勢，將開發(fā)60萬噸綠氫氫冶金項目，實現(xiàn)全過程的低碳綠色鋼鐵制造。“十四五”期間，河鋼還計劃在唐山建設(shè)年產(chǎn)2×130萬噸的氫冶金項目，到“十四五”末形成年產(chǎn)380萬噸的氫冶金工程。
依靠數(shù)字化捕捉碳足跡
1月29日，河鋼數(shù)字技術(shù)股份有限公司。
河鋼數(shù)字碳中和數(shù)字化創(chuàng)新工作室研究員高媛，登錄WisCarbon碳中和數(shù)字化平臺，向筆者展示河鋼集團2022年碳排放數(shù)據(jù)。
在碳排放強度參數(shù)中，焦化工序數(shù)值最高；在碳排放密度中，燒結(jié)工序數(shù)值最高。此外，還有各公司年累計排放量、碳排放貢獻率、碳排放強度、碳排放密度、各工序碳排放情況等。
鋼鐵冶煉流程中隱形的“碳”，在WisCarbon碳中和數(shù)字化平臺上留下“足跡”。
WisCarbon碳中和數(shù)字化平臺，由河鋼數(shù)字聯(lián)合河鋼集團戰(zhàn)略研究院共同研發(fā)，于2022年4月21日在業(yè)內(nèi)率先發(fā)布上線，旨在以數(shù)字技術(shù)助力企業(yè)精準降碳。
去年11月，WisCarbon碳中和數(shù)字化平臺榮獲2022中國國際數(shù)字經(jīng)濟博覽會“創(chuàng)新成果獎”二等獎。
“摸清碳排放家底，只是第一步。平臺還將在碳資產(chǎn)管理、碳足跡管理、碳資訊管理、碳普惠管理等方面發(fā)揮作用，為企業(yè)參與碳市場交易和履約夯實基礎(chǔ)，為鋼鐵及上下游行業(yè)、企業(yè)精準降碳提供全流程數(shù)字化解決方案服務(wù)?！备哝抡f。
為提升碳資產(chǎn)管理能力，早在2017年，河鋼集團碳資產(chǎn)管理有限公司就在石家莊市注冊成立。
該公司主要負責(zé)組織河鋼子公司與各下屬控排企業(yè)進行碳排放量盤查、碳配額申報、年度履約、CCER（國家核證自愿減排量）和CDM（清潔發(fā)展機制）項目開發(fā)、合同能源管理、低碳業(yè)務(wù)咨詢等工作。
2022年9月，河鋼集團首次通過WisCarbon碳中和數(shù)字化平臺啟動產(chǎn)品碳足跡核算。
“我們收集了河鋼集團邯鋼公司3類產(chǎn)品2021年全年生產(chǎn)過程及前期鐵礦石開采、運輸過程中的碳數(shù)據(jù)，完成了碳足跡核算、報告產(chǎn)出以及碳標簽生成，并獲得第三方認證機構(gòu)認證。”高媛說。
產(chǎn)品碳足跡，是計算產(chǎn)品在原材料開采、運輸、產(chǎn)品制造、使用直至最終廢棄等階段中因燃料使用以及制造導(dǎo)致的溫室氣體排放量，是綠色產(chǎn)品認證的重要依據(jù)。將碳足跡在產(chǎn)品標簽上用量化的指數(shù)標示出來，就是碳標簽。
而碳標簽，正逐步成為工業(yè)產(chǎn)品進入國際市場的綠色通行證。
歐盟相關(guān)立法規(guī)定碳關(guān)稅將于2023年起實施，2023年至2025年為過渡期，只做碳排放申報，不征稅，2026年起全面開征碳關(guān)稅。此后，沒有碳標簽或碳標簽沒有達到標準的產(chǎn)品，將面臨高額關(guān)稅。
“今年，我們將進一步整合企業(yè)上下游的碳數(shù)據(jù)，積極開展產(chǎn)品碳足跡追蹤核算，進行產(chǎn)品全生命周期評價，提供產(chǎn)品碳標簽，更好地服務(wù)于國際貿(mào)易?！备哝抡f。
目前，河鋼集團已經(jīng)在冶金礦山行業(yè)內(nèi)率先建成比較完善的碳排放管理體系，在碳中和數(shù)字化平臺中補充了礦業(yè)碳足跡及礦業(yè)碳數(shù)據(jù)管理。
與此同時，河鋼集團也在積極參與降碳產(chǎn)品開發(fā)方面的政企合作。
去年，河鋼集團與省生態(tài)環(huán)境廳簽署共同推進低碳高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將圍繞降碳產(chǎn)品開發(fā)與鄉(xiāng)村生態(tài)振興相結(jié)合、鋼鐵產(chǎn)品碳足跡認證及碳排放管理平臺建設(shè)、CCUS（碳捕集利用與封存）技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化、打造首個碳中和鋼鐵示范企業(yè)等方面開展戰(zhàn)略合作。
著眼全生命周期碳減排
2022年12月，河鋼集團與德國寶馬集團的合作取得新進展。
河鋼集團唐鋼公司首次為寶馬定制研發(fā)的CR460LA低合金高強鋼順利通過檢驗認證，產(chǎn)品完全滿足寶馬需求。這標志著唐鋼供應(yīng)寶馬的低合金高強鋼，實現(xiàn)從210MPa到460MPa強度級別產(chǎn)品系列全覆蓋。
瞄準特鋼市場，河鋼集團石鋼公司的高端產(chǎn)品種類也進一步拓展，實現(xiàn)進口替代。
去年底，石鋼為某國際知名汽車零部件制造商定制研發(fā)的汽車混動變速箱高端齒輪鋼，通過客戶生產(chǎn)、加工、裝箱、臺架、路試全流程測試，將替代進口，應(yīng)用于汽車混動變速箱核心零部件制造。
未來三年，唐鋼新區(qū)和石鋼又被賦予了新使命。
2022年12月9日，由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會組織的“鋼鐵行業(yè)能效標桿三年行動方案”正式啟動。
唐鋼新區(qū)、石鋼等21家鋼企被中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會授予“雙碳最佳實踐能效標桿示范廠培育企業(yè)”標牌，它們將在技術(shù)升級、工藝流程優(yōu)化、綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新等方面發(fā)揮示范引領(lǐng)作用。
“唐鋼新區(qū)和石鋼能在高端客戶、高端特色產(chǎn)品上取得突破，成為行業(yè)綠色技術(shù)探索實踐的標桿，得益于河鋼綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略的引領(lǐng)支撐?！庇谟抡f。
2021年，河鋼集團在行業(yè)內(nèi)率先面向全社會發(fā)布了低碳綠色發(fā)展行動規(guī)劃。
2022年3月，河鋼集團發(fā)布低碳發(fā)展技術(shù)路線圖，提出經(jīng)過碳達峰平臺期、穩(wěn)步下降期、深度脫碳期三個階段，實現(xiàn)2025年較碳排放峰值降低10%，2030年較碳排放峰值降低30%，并力爭在2050年實現(xiàn)碳中和。
2022年8月4日，河鋼集團與寶馬集團簽署《打造綠色低碳鋼鐵供應(yīng)鏈合作備忘錄》，雙方將共建綠色低碳鋼鐵材料供應(yīng)鏈，圍繞綠色低碳鋼鐵材料的研發(fā)及使用，基于寶馬對鋼鐵材料的低碳需求，開發(fā)低碳、綠色汽車用鋼材料并完成相關(guān)認證。
根據(jù)備忘錄，從2023年中期開始，寶馬沈陽生產(chǎn)基地量產(chǎn)車型將逐步使用河鋼集團的低碳汽車用鋼。相較于傳統(tǒng)鋼材，這些低碳汽車用鋼的生產(chǎn)過程將少產(chǎn)生10%至30%的二氧化碳。
自2026年起，寶馬沈陽生產(chǎn)基地開始在整車量產(chǎn)過程中使用河鋼生產(chǎn)的綠色汽車用鋼。這些“綠鋼”基于綠電和電爐等工藝，其生產(chǎn)過程將逐步實現(xiàn)二氧化碳排放量減少約95%。
目前，河鋼集團正在積極探索開展鋼鐵產(chǎn)品全生命周期評價，著眼汽車全生命周期碳減排，助力鋼鐵材料性能和壽命提升。
2022年，河鋼集團使用全生命周期評價方法，對熱軋酸洗產(chǎn)品、冷軋連退產(chǎn)品、冷軋鍍鋅產(chǎn)品從原材料開采、鋼鐵生產(chǎn)的生命周期過程進行了全面、數(shù)字化環(huán)境評價，并開發(fā)了基于鋼鐵產(chǎn)品的CTrace平臺。
“我們和寶馬將以‘全透明’的方式，對碳排放數(shù)據(jù)進行周期評價，包括河鋼股份從鐵礦石開采到鋼鐵產(chǎn)品、華晨寶馬從汽車用鋼到汽車報廢，所有階段的碳排放數(shù)據(jù)都將逐一記錄?！备哝抡f。
此外，雙方還將開展清潔能源等負碳技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，并致力于碳中和汽車用鋼的開發(fā)。
