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行业要闻

何文波谈中国钢铁的绿色发展之路

  中国钢铁的绿色发展之路

  ——在北京科技大学70年校庆双碳战略研讨会上的讲话

  中国钢铁工业协会党委书记

  何文波

  各位老师、各位嘉宾,大家好!

  非常高兴参加北京科技大学七十年校庆,校园所到之处一片春意盎然,欣欣向荣。七十年来北京科技大学秉承“求实鼎新”的校训精神,为中国和中国钢铁的人才培养和科技进步、作出了重要贡献,是名副其实的“钢铁摇篮”。

  北京科技大学在校庆期间专题组织以“钢铁行业低碳发展”为主题的研讨会很有意义,也很有深意。今天是个特别的日子,正逢第53个世界地球日。去年的今天,第52个世界地球日,中国钢铁工业协会正式成立了“钢铁行业低碳工作推进委员会”,在上海召开了成立大会,并由毛新平院士担任专家委员会主任。一年来,委员会工作有了很大进展,各项工作计划都在进行之中,谢谢毛院士、谢谢北科大。

  中国向世界做出碳达峰、碳中和的郑重承诺,是党中央统筹国内国际两个大局做出的重大决策,钢铁行业如何实现低碳发展,对中国能否如期实现碳达峰和碳中和目标至关重要。钢铁业如何走向碳中和,对全世界钢铁业的从业者都是一个巨大的挑战。没有持续的创新、没有深刻的变革、没有突破性的技术进展、没有钢铁业的广泛合作,钢铁产业实现碳中和是不可能的。在这个过程中,大学和研究机构的作用是不可或缺的、是至关重要的,特别涉及到基础理论和基础研究的突破,大学和科学家的作用就愈加重要。面向碳中和的美好愿景、面向中国第二个百年的宏伟目标,北科大作为行业技术变革的重要策源地,承担着重要的任务,肩负着光荣的使命。我们将会看到,百年华诞时的北京科技大学将成为更加受人尊敬的世界一流大学,我们相信,在中国钢铁碳中和之路上,北科大一定会写下浓墨重彩的一笔、一定会做出载入史册的贡献,这也是行业的嘱托和期盼。

  借此机会请允许我对行业低碳推进工作进程做一个简单回顾,并介绍一个正在筹划的具体工作项目,请各位领导和专家学者多多指点和参与。

  一、简要工作回顾

  总体来看,中国钢铁行业绿色低碳发展起步态势良好,钢铁行业的碳中和未来之路日渐清晰,前沿低碳共性技术开发已进入世界前列。在此情况下,如何加强顶层设计,改善政策环境、激发创新动能,构建合作机制、减少系统风险,扩大创新收益,是政府和行业以及每个企业和研究机构都应该重点关注、研究和推进的问题。

  为贯彻落实党中央应对气候变化方面的战略决策,钢铁行业积极推进“双碳”工作。中国钢铁工业协会于2021年4月22日世界第五十二个地球日正式成立“钢铁行业低碳工作推进委员会”。发布了《钢铁担当,开启低碳新征程——推进钢铁行业低碳行动倡议书》,组织行业专家完成了《钢铁行业碳达峰碳中和愿景规划和技术路线图》,提出钢铁行业低碳技术清单,研究编制了《钢铁行业低碳标准体系建设指南》《全国碳排放权交易配额分配实施方案(钢铁行业)》《钢铁生产企业二氧化碳排放核算方法》团体标准等文件,组织钢铁产品EPD(环境产品声明)平台建设,发布《钢铁行业低碳人才培养三年行动方案》,组织行业近万人次的低碳培训,推动宝武八钢、建龙集团低碳项目纳入国家低碳专项等等。

  与此同时,中国钢铁企业、科研机构、高等院校积极行动,中国宝武发起组建了全球低碳冶金创新联盟,设立了低碳冶金创新基金,河钢集团联合中国钢研实施了《河钢集团低碳绿色发展行动计划实施方案》,鞍钢、建龙、包钢等头部企业发布了各自的低碳发展技术路线图,北京科技大学成立了二氧化碳科学研究中心,东北大学成立了低碳钢铁前沿技术研究院。我们可喜地看到,中国宝武、河钢、建龙、酒钢等一大批钢铁企业在富氢碳循环高炉、氢基竖炉等多项世界前沿低碳技术方面已积极开展研发并取得明显进展。与此同时,中国钢铁行业的企业、大学和研究机构包括协会,也一直保持着与世界钢铁同行在低碳技术发展方面的沟通和交流,低碳发展也是历次中国主办的世界性钢铁会议的重要主题。在前不久召开的第十二届中日节能环保交流会上,日本铁钢联盟和日本制铁、JFE、神户制钢等企业都表示,中日双方都是以高炉-转炉为主的生产流程,在低碳技术开发和应用领域可以相互借鉴,相互促进。这种交流,双方都会受益,世界也会受益。

  二、技术路径研究

  从现在到今后相当长的一段时期,碳达峰碳中和是行业以及各个钢铁企业重中之重的工作。工作千头万绪,纷繁复杂,与资源环境、技术条件、经济结构、工艺流程、上下游发展以及文化、人才、法规、贸易等都密切相关,牵一发而动全身。光靠一时号召、一时热情是远远不够的,还是需要静下心来、捋清思路、找准方向、久久为功。

  近年来,世界钢铁界不约而同地转向低碳发展,加快推进世界前沿低碳技术研发和产业化布局。从国际上看,发达国家和发达经济体钢铁行业采取不同的方法和技术策略来提高能源效率以减少温室气体排放,以求在实现减碳目标的同时,获得生态环境和经济效益的平衡。日本、韩国、美国和欧盟等国家和经济体均通过政府直接支持、主要企业、研究机构和社会团体相互合作,协同开发、共担风险、共享成果的方式,开展共同认定的诸如铁前系统及冶炼工序减碳技术、短流程工艺技术、CO2捕集与利用技术、智能化技术等方面的大规模研究与开发。

  为践行“双碳”承诺,我国代表性钢铁企业近年来也纷纷开展了冶金流程低碳路径研究和战略规划研究,中国宝武、河钢集团、鞍钢集团、建龙集团等大型钢铁集团都提出了各自的低碳发展路线图。这些研究主要包括以下几个方面。一是基于现有工艺流程的极致能效低碳技术。包括现有工艺的节能、工序之间的衔接节能、现有工艺的能源替代、余热余能的高效利用等。如热风循环烧结技术、超厚料层烧结技术、高炉喷氢及炉顶煤气循环、高比例球团冶炼技术、高效率低成本洁净钢冶炼技术等。二是基于新工艺的低碳技术。包括氢代替碳、电代替碳、高能量密度的全氧冶炼、CCUS等方面的技术。如电冶金无碳原料制备技术、氢基熔融还原技术、氢基竖炉直接还原技术、全氧短流程技术、纯电冶金流程技术等。三是基于数字化智能化的关键共性技术。包括将工艺路径的数字化设计、实际产线专线化层流运行机制建立、智能控制与模拟仿真等应用于钢铁生产的技术。如智能钢厂数字化精准设计、钢厂数字孪生技术、闭环操控技术、钢铁新材料模拟设计等。

  综合考虑中国资源禀赋、能源结构和钢铁工业发展现状,探索适合中国钢铁碳达峰碳中和的技术路线,钢铁行业低碳工作推进委员会组织行业专家做了大量研究工作,初步形成了包括系统能效提升、资源循环利用、流程优化创新、冶炼工艺突破、产品迭代升级及捕集封存利用六条低碳技术路线。钢铁工业实现碳中和是一项系统工程,需要根据不同阶段国民经济及钢铁工业发展客观需要,综合技术发展状况,科学统筹谋划,分阶段、分步骤,合理有序推进六条技术路线的研发与应用,做到技术发展有的放矢、阶段目标明确可行,这将是一个与时俱进、动态调整的过程。

  三、共性技术开发

  为有效推动中国钢铁工业低碳技术开发,特别是前沿低碳技术开发的顶层设计和整体布局,中国钢铁工业协会正在筹划提出“世界前沿低碳共性技术开发支持计划”,希望通过该计划的设立,解决现有科技创新支持方面的“点、散、碎”和研发内容不系统、缺少产业技术发展整体方案等问题,实现技术创新对产业低碳发展的系统支撑。目前在钢协科技创新工作委员会的组织下,已提出了“世界前沿低碳共性技术开发支持计划”中需要重点发展和支持的低碳共性前沿技术清单。

  钢铁行业关键共性技术是指对行业科技进步有重大推动作用,并具有普遍推广应用价值的关键性工艺和装备技术。建议中所涉及的低碳共性技术范围主要是钢铁生产企业涉及冶炼、轧制及CCUS领域的工艺技术等。世界低碳前沿技术的提出综合考虑了世界各国在钢铁低碳技术研究领域所开展的研究工作和中国钢铁工业的流程特征,同时兼顾了技术的可行性和推广价值。

  此次提出的技术清单涉及8个技术方向。包括:1、富氢或全氢气基直接还原技术;2、富氢碳循环高炉技术;3、氢基熔融还原技术;4、近零碳排电炉流程技术;5、钢铁近终型制造技术;6、高废钢比高效转炉技术;7、冶金渣显热回收及高效化资源化利用技术;8、CO2捕集及资源化利用技术。以上8项技术基本包括了当前我国和世界上正在进行的主要重大研究方向,任何一个方向上的突破都会为中国和世界钢铁工业实现碳中和做出重要贡献。

  前沿性低碳技术具有共性的属性,投入大、周期长,且具有一定的风险性。因此,启动世界前沿低碳共性技术开发支持计划、加大协同创新是中国发展低碳共性技术的有效途径。为加快我国钢铁行业低碳技术的创新发展步伐,发挥举国体制优势,以较小的国家引导资金投入,引导带动有投资意愿的企业、机构和各类投资主体开展协同创新攻关,按照专项行动计划组织产业攻关。我们准备就低碳前沿技术研发向有关部委提出政策支持建议,具体建议现在考虑主要有三个方面:一是在低碳研发专项方面:拟建议国家有关部门推动设立“钢铁行业低碳前沿技术研究专项”,对上述8项世界前沿低碳共性技术予以重点关注和支持。专项可由大型龙头钢铁企业牵头,多家企业和研究机构共同参与,通过这种专项模式的持续支持,突破钢铁行业低碳核心技术,推动低碳共性技术的产业化应用;二是在研发平台搭建方面:建议国家有关部门推动设立“钢铁低碳发展国家创新中心”,汇聚行业创新资源和研发力量,构建高效协作创新网络,以前沿技术和低碳共性关键技术为重点,打通从技术开发到转移扩散到首次商业化应用的创新链条各环节的活动。也希望该平台的搭建,能够建立中国钢铁工业低碳技术持续研发、迭代升级的原创技术策源地。三是在技术应用方面,建议对实施上述8项低碳共性技术研发和改造的企业给予固定资产投资补助,相关投入视同研发经费享受所得税加计扣除等优惠税收政策。对相关技术的工程化和产业化过程给与政策上的支持,对行业认同的重大和突破性低碳共性技术,产业化示范工程建设不受产能指标或能耗总量的限制。在组织实施方面,钢协科技创新委员会已经形成了具体意见和办法,经过必要的程序,调整完善后将付诸实施,包括管理委员会、专家委员会的构成和中心的运行管理、经费管理、项目管理原则和程序等。

  近期研究的具体政策支持计划还不止于此,钢协层面正在研究的其实是三项具体工作:第一项就是刚才介绍的“世界前沿低碳技术开发支持计划,第二项是鼓励以特殊钢为主的关键材料扩大生产扩大市场的政策保障计划,正在讨论中,已经在征求主要企业意见,因为这些材料的生产工艺相对复杂、流程较长,按单位重量产品计算的能耗和碳排放将会明显高于一般产品,按着使命原则和竞争力原则,这些高端产品不应该因为政策简单化而受到限制和受到约束。这不是一个研发计划,也不是技术问题,但这样的问题经常被提起,但怎样解决,一直没有找到合适的办法和路径,按照问题导向的原则,有问题就要研究解决,我们将会尽努力。工信部肖亚庆部长到协会调研时听到协会的问题反应,要求协会提出具体解决办法和建议。第三项是准备对中国的电炉生产技术和装备进行全面盘点和评估,研究在低碳零碳目标的背景下,如何加快电炉自身低碳技术进步和技术突破的问题。我们说电炉流程低碳经常会有误解,不能仅仅是因为电炉使用废钢所以低碳,高炉转炉开发新的技术并提出具体降碳目标,电炉的目标到底是什么。刚才谈到的8项技术里有电炉流程近零碳技术的研究项目,就是要解决这个问题。

  前沿技术是低碳技术的未来技术,是低碳发展的一个部分,同样,低碳工作也是钢铁技术进步的一个部分。中国钢铁还要为世界创造更多的属于中国品牌的中国技术、中国流程、中国标准、中国产品。据调查,以中国宝武为代表的中国钢铁企业近几年已经不断在推出世界首发产品。所谓世界首发产品,就是世界都在研发,但中国钢铁企业率先取得突破并实现商业化生产的产品,这是了不起的本质性进步,这是钢铁强国的重要标志。我们在某些方面和某些领域与世界最高水平还存在一些差距,但在某些方面和某些领域我们也正在创造真正的世界领先。确实有极少部分产品国内生产还有困难,但我们同时也在创造着世界首发的新产品、新材料。我曾与有的同志谈到,看钢铁行业如何,不要只看墙角,还要看看阳光下会生出什么美好的东西来,看看我们的工程师、研究员和科学家们眼里看到的未来是什么样!。

  看到习近平总书记给北京科技大学老教授的回信,很高兴、很振奋。这不仅是给北科大的、也是给钢铁全行业的,我们都要认真学习,认真贯彻,共同为铸就科技强国、制造强国的钢铁脊梁作出新的更大的贡献。

  各位老师、各位嘉宾,当前世界正处于百年未有之大变局,原有国际秩序正在经受考验和挑战。但在应对气候变化和碳减排问题上,目前可能是全球为数不多的能够形成全球共识和行动的一个领域。中国钢铁作为中国和世界实现碳中和的基础力量和重要力量,要为中国如期实现双碳目标,要为世界钢铁低碳技术进步做出我们独特的贡献,我们有这个基础、有这个能力,也有这个信心,我们正在行动,让我们共同努力。

  预祝会议圆满成功,谢谢大家!

  

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