清潔發展機制
作為節能減排的重點行業之一,鋼鐵行業具有巨大的二氧化碳減排潛力。據統計,2007年,我國鋼鐵行業的碳排放量約占全球鋼鐵業碳排放總量的51%。根據世界銀行的研究,通過CDM(清潔發展機制)項目和其他減排手段, 我國具有每年減排1億噸~2億噸二氧化碳的潛力,可為全球提供超過50%的CDM項目。
自《京都議定書》生效之日起, 我國鋼鐵企業大大加快了CDM項目運作的進程。2007年,山鋼集團濟鋼燃氣—蒸汽聯合循環發電(CCPP)CDM項目在聯合國正式注冊成功,每年可減排一氧化碳約50億立方米、二氧化碳約130萬噸。這是我國冶金行業第一個注冊成功的CDM項目。經過大約5年的推廣和發展,一大批鋼鐵企業CDM項目相繼成功注冊和啟動。例如,2007年,西班牙ENDESA電力集團與沙鋼簽署協議,每年向沙鋼購買不低于100萬噸的二氧化碳減排量,每年可為沙鋼創效800萬美元。太鋼的燒結余熱發電、飽和蒸汽發電兩個CDM項目于2008年成功注冊,全部達產達效后,預計每年太鋼可以收益約2000萬元人民幣。自2008年3月17日包鋼CCPP工程CDM項目注冊成功以來,已成功獲得六期聯合國簽發的交易資格,核算當量二氧化碳減排總量達到381萬噸。2009年12月30日,鞍鋼于2009年4月30日前的核定減排量通過了聯合國CDM執行理事會的審核,約可實現500萬歐元的交易量。2011年5月份和2012年3月份,聯合國CDM執行理事會先后兩次、累計核準了南鋼CDM項目第一個整年度共16萬余噸二氧化碳當量。華菱漣鋼的干熄焦發電技術(CDQ)和燃氣—蒸汽聯合循環發電CDM項目,每年可為公司創造經濟效益2000萬元。截至2012年6月18日,中國鋼鐵企業在聯合國CDM執行理事會成功注冊的CDM項目共計33個。
從已注冊的鋼鐵企業CDM項目情況看,其減排類型除了回收余熱發電和回收富余能源發電之外,高爐爐頂煤氣余壓發電(TRT)也展現了良好前景。例如,首鋼遷鋼于2007年啟動了高爐爐頂煤氣余壓發電項目,預計到2012年,遷鋼的總減排量可達到727125噸。
盡管如此,CDM在鋼鐵企業的應用仍處于初級階段,還存在著較大的挖潛空間。CDM項目在鋼鐵企業的實施也并不均衡,仍有很多企業未開展CDM的相關開發研究。而且,技術、設備和資金投入的不確定性,碳市場價格波動,注冊周期長、難度大等因素,制約了企業實施CDM項目的成本與收益管理。隨著這些問題在以后的發展中逐一得到解決,CDM仍將是推動鋼鐵企業綠色發展、挖潛增效的有效途徑之一。
二次能源利用
目前,國內外鋼鐵界公認的、現在可以回收利用的二次能源量(不包括副產煤氣)約占鋼鐵企業總用能的15%左右。據統計,新日鐵的二次能源利用率達到了92%,寶鋼二次能源利用率為77%,我國大多數鋼鐵企業利用率在50%以下,說明我國鋼鐵企業二次能源利用的空間和潛力仍很大。
目前,鋼鐵行業的二次能源除了可以作為某些工序的加熱、供熱的熱源外,發電是最為有效的途徑,剩余的還可用于外供。今年,寶鋼股份啟動了熱軋1880加熱爐煙氣余熱回收利用項目,擬將2號、3號和4號加熱爐煙道中的煙氣先引入余熱鍋爐后再予以排放。據估算,若對寶鋼廠區類似的13座加熱爐全部進行煙氣余熱回收改造,預計年可節能近5萬噸標煤,實現效益5000萬元以上。太鋼相繼建成了焦爐干熄焦發電、高爐煤氣聯合循環發電、高爐余壓發電、飽和蒸汽發電等一批二次能源回收利用裝置,占總能耗的42%,其中余熱余壓發電量占總用電量的20%。太鋼還充分利用廠區余熱,承擔起太原市城區周邊居民住宅冬季供暖任務。重鋼利用分布式低溫余熱電站的建造模式取消廠區蒸汽管網。到今年底,重鋼新區將全部利用生產環節的余氣、余熱、余壓發電,自發電量將占到全廠區總用電量的70%。山鋼集團濟鋼將現有的循環水、爐窯煙氣、冶金渣余熱(年折合標煤170萬噸)予以外供,并無害化消納處理裕興化工公司鉻渣,初步形成了區域循環經濟模式。河北鋼鐵集團邯鋼創新、集成二次能源回收利用先進技術,使其二次能源發電比例、轉爐工序能耗、轉爐煤氣回收量等指標達到了國內領先水平。2011年,邯鋼利用二次能源發電量達到30.1億千瓦時。
但是,由于我國鋼鐵工業工藝、技術、裝備的多層次性以及一些企業的工藝布局相對不盡合理,部分企業尚未采用有效的二次能源利用技術,各企業余熱余能等二次能源的回收利用水平參差不齊,二次能源利用還有很大的潛力可挖。例如,在副產煤氣的利用方面,據統計,2010年,重點鋼鐵企業焦爐煤氣放散率為1.76%,高爐煤氣放散率為5.28%,轉爐煤氣回收量為81立方米/噸,放散的焦爐煤氣量和高爐煤氣量折合標煤超過1000萬噸。在低溫余熱回收利用方面,部分低溫余熱資源、顯熱資源的利用還有很大的不足。由此可見,在二次能源利用方面,鋼鐵企業還大有作為空間。
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