河鋼如何成為中國工業(yè)碳達峰“領(lǐng)跑者”企業(yè)

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？

一、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)?！皻湟苯稹敝?，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?！?/p>

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‘攝取化石能源的能力’，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?！焙愉摷瘓F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?！笆奈濉逼陂g，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。

二、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?！备哝抡f。

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。

三、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)。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。