記者 王慶 通訊員 曹允玲
日前,《中國(guó)冶金報(bào)》記者從國(guó)內(nèi)關(guān)注和從事鋼化聯(lián)產(chǎn)的北京北大先鋒科技股份有限公司獲悉,今年1月剛剛正式上線的國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》子刊《自然:化學(xué)工程》雜志,近期發(fā)表了一篇題為《鋼化聯(lián)產(chǎn):促進(jìn)難減排行業(yè)降低碳排放》的論文,以鋼鐵、煤化工聯(lián)合的跨界思維和令人信服的數(shù)據(jù)論述了鋼化聯(lián)產(chǎn)對(duì)中國(guó)溫室氣體減排的積極作用。北京北大先鋒科技股份有限公司在鋼化聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域已有十余年經(jīng)驗(yàn)積累,為該篇論文提供了鋼化聯(lián)產(chǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)支撐。文章認(rèn)為,鋼化聯(lián)產(chǎn)可能成為減少這兩大行業(yè)碳排放的關(guān)鍵戰(zhàn)略,中國(guó)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要更多的跨界思維。
鋼化聯(lián)產(chǎn)即利用鋼鐵行業(yè)煤氣取代煤基氫氣和一氧化碳,經(jīng)凈化、提純后用于生產(chǎn)化學(xué)品。這一方面避免了將一氧化碳轉(zhuǎn)化為電力這種高碳排放強(qiáng)度的利用方式,另一方面也可節(jié)約一部分煤基氫氣和一氧化碳工藝消耗的煤炭,從而大幅減少鋼鐵和煤化工行業(yè)的溫室氣體排放量。
鋼化聯(lián)產(chǎn),優(yōu)于獨(dú)立生產(chǎn)
鋼鐵煤氣主要包括焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣,主要由一氧化碳、氫氣、甲烷、二氧化碳和氮?dú)饨M成。這些鋼鐵煤氣約有50%在煉鐵、煉鋼過程中作為燃料被消耗,剩余部分主要用于現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電。然而,利用鋼鐵煤氣發(fā)電(主要是一氧化碳燃燒)屬于高碳排放,一氧化碳發(fā)電的碳排放強(qiáng)度是我國(guó)電網(wǎng)供電碳排放強(qiáng)度的三倍以上、是煤炭發(fā)電碳排放強(qiáng)度的兩倍之多。
在煤化工廠,為了生產(chǎn)氫氣,要先將煤氣加工為一氧化碳,再進(jìn)行水煤氣變換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,這一過程產(chǎn)生的碳排放量約占我國(guó)煤化工行業(yè)溫室氣體排放總量的三分之一。
基于我國(guó)鋼鐵廠和煤化工廠的地理數(shù)據(jù)庫(kù),在文章中,作者以高爐—轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)為基礎(chǔ),估算了氫氣和一氧化碳的工廠級(jí)供應(yīng)量;還根據(jù)各種化工產(chǎn)品(甲醇、石油、天然氣、烯烴、乙二醇和乙醇)的生產(chǎn)情況估算了工廠對(duì)氫氣和一氧化碳的需求量。結(jié)果表明,我國(guó)的鋼鐵廠從鋼鐵煤氣中可提供的純化氫氣,相當(dāng)于煤化工廠氫氣需求總量的五分之一;提供的一氧化碳可以完全覆蓋煤化工對(duì)一氧化碳的需求量,且有大量富余。
隨著鋼鐵行業(yè)納入全國(guó)碳市場(chǎng),碳稅的征收會(huì)使更多的鋼鐵企業(yè)愿意選擇鋼化聯(lián)產(chǎn)策略。在文章中,作者也指出,相比于獨(dú)立生產(chǎn),即鋼鐵廠燃燒多余的鋼鐵煤氣發(fā)電、煤化工廠使用煤炭生產(chǎn)氫氣和一氧化碳的情況,更高的碳價(jià)可以使鋼化聯(lián)產(chǎn)策略在更大程度上體現(xiàn)降低碳排放量、降低企業(yè)成本的作用。河北、山西、山東和河南是鋼化聯(lián)產(chǎn)的熱點(diǎn)地區(qū),這些地區(qū)有許多鋼鐵廠毗鄰煤化工廠,這4個(gè)省份的供需充足,可優(yōu)先進(jìn)行示范。
雙贏戰(zhàn)略,還需多方支持
鋼化聯(lián)產(chǎn)是一種雙贏策略。但與此同時(shí),鋼鐵、煤化工企業(yè)的跨界聯(lián)合、共贏發(fā)展也并非坦途,還需要多方支持。鋼化聯(lián)產(chǎn)使煤化工企業(yè)由于節(jié)約煤炭成本和碳交易收益從而大幅降低了成本;與此相反,鋼鐵企業(yè)由于在將鋼鐵煤氣從發(fā)電轉(zhuǎn)向化工生產(chǎn)時(shí),需要購(gòu)買額外的電網(wǎng)電力從而大幅增加了成本。這種情況下,如何平衡鋼鐵企業(yè)和煤化工企業(yè)之間的支出與收益是需要考量的。
針對(duì)這一問題,文章提出:政策制定者可以協(xié)調(diào)兩方的收益分配,對(duì)氫氣和一氧化碳進(jìn)行指導(dǎo)定價(jià),以激勵(lì)鋼鐵行業(yè)選擇鋼化聯(lián)產(chǎn);同時(shí),為進(jìn)行鋼化聯(lián)產(chǎn)的企業(yè)提供優(yōu)惠電價(jià)的政策支持,也會(huì)促使更多企業(yè)參與進(jìn)來(lái)。對(duì)于難減排行業(yè)的減碳需要全局思維、需要推動(dòng)跨行業(yè)耦合發(fā)展,而促使不同行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨界聯(lián)動(dòng)則需要政策的支持和引導(dǎo),從而在保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益的前提下達(dá)到降低碳排放的目的。未來(lái),我國(guó)的綠色低碳之路也會(huì)需要更多的跨界思維,助推我國(guó)如期實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。