河北
中国钢铁行业要实现深度碳减排，靠的不是一条路，而要因地制宜分区施策：沿海吃废钢、北方用绿氢、中部给烟囱“盖盖子”。北京大学环境科学与工程学院戴瀚程课题组联合生态环境部减污降碳协同治理重点实验室严刚研究员团队、生态环境部环境规划院、华南理工大学等单位，首次立足工厂级微观尺度，充分考量废钢供给、绿氢供给、碳捕获与封存能力等多重空间资源约束，构建起我国钢铁行业差异化的近零排放转型路径。相关研究成果于近日发表。
“钢铁是中国工业脱碳最难啃的骨头之一。”戴瀚程表示，2022年，我国钢铁部门二氧化碳排放约18亿吨，占全球钢铁行业总排放的54%，占全国工业总排放的四分之一。更棘手的是，全国755家钢铁企业“家底”千差万别：高炉—转炉长流程（从铁矿石一路炼到钢的传统路线）仍是绝对主体，粗钢产量占比接近九成；以废钢为原料的电弧炉短流程占比仅一成左右，明显低于29.1%的全球平均水平。河北、江苏、山东、辽宁、山西五省贡献了全国钢铁行业41%的碳排放，各省烧结、炼铁核心工序的碳强度也差距悬殊——给所有钢厂套用同一套脱碳方案，显然行不通。
研究团队将自主研发的行业综合评估模型，与覆盖全国98%钢铁产能的厂级排放数据库、空间资源禀赋分析工具相耦合，给755家企业“逐个看诊”。结果显示，全国35%的高炉服役年限处于10至15年——这批高炉正当“壮年”，尚未到自然退役期。如果错过低碳改造窗口期，高碳生产模式将在未来数十年被“锁死”，持续推高后续转型成本。
立足区域资源禀赋，研究提炼出七类区域差异化技术部署模式。“沿海地区废钢供给充足、回收渠道通畅，是电炉炼钢规模化落地的首选区域；北方及华南沿海可再生能源基础好，可率先推进氢冶金‘绿氢换煤’的技术示范应用；西北地区风光资源充沛、绿氢成本优势突出，将成为我国氢冶金产业的核心承载区；中部内陆省份坐拥全国近46%的碳捕获潜力，山西、陕西等省份所在的鄂尔多斯盆地周边，二氧化碳地质封存条件得天独厚，区域碳捕获与封存技术渗透率可达56%，成为‘给烟囱盖盖子’的主阵地。”戴瀚程介绍。
“算总账，多元技术协同的收益可观。”戴瀚程指出，在近零排放情景下，到2060年我国钢铁行业氢冶金占比提升至34.6%，废钢—电弧炉短流程占比达53.3%，碳捕获与封存占比控制在12.1%。但转型同样伴随现实代价，高炉提前退役将产生约3万亿元人民币的“搁浅资产”，即尚未达到设计服役年限、被迫提前退出的生产设备形成的资产折损。“2040年前是高炉低碳改造的核心战略窗口期，针对辽宁、贵州等地的中高龄高炉，应当尽早作出改造或退役的决策安排。”
严刚表示，低碳转型也将重塑我国钢铁产能的版图。北方、东部传统钢铁产业基地的产能预计相比2022年缩减47%至54%，西北地区产能则将提升55%，整体生产重心逐步向可再生能源、低碳资源富集区域迁移。这份“分区钢铁脱碳地图”，既为国内数百家钢铁企业提供技术经济可行的转型参考，也为我国“双碳”目标下区域协同的碳减排提供重要决策支撑。
来源：光明日报、冶金产业网
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