产业研究|日本钢铁行业的低碳发展路径

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  日本政府于2020年10月宣布2050年实现碳中和的目标。2021年5月,日本国会参议院正式通过修订后的《全球变暖对策推进法》,以立法的形式明确了日本政府提出的到2050年实现碳中和的目标。

  日本能源匮乏,节能在日本能源政策中占有举足轻重的地位,特别是20世纪70年代初的石油危机之后。作为能源消耗大户,日本钢铁工业一直很关注节能问题。随着对先进节能技术的不断开发和大范围的应用,日本钢铁工业的节能减排取得了很明显的成效。20世纪90年代中期以后,日本逐渐将应对全球气候平均状态随时间的变化提上日程。而钢铁行业是日本工业部门中排放二氧化碳最多的行业。因此,在此阶段,日本钢铁工业逐步从节能降本转变为努力降低CO2和所有温室气体排放,并为此积极开发降低CO2排放的新技术、加强废弃物回收以及进行生命周期评价等。具体措施如下:

  2008年,日本新能源产业综合开发机构(NEDO)启动日本环境友好型炼铁工艺技术开发项目(COURSE50)并委托给日本制铁、神户制钢集团、JFE钢铁等日本钢铁企业予以落实。COURSE50项目是日本美丽地球(Cool Earth)计划的一部分。Cool Earth 在2007年提出,目标是《京都议定书》中规定的内容,旨在2050年前将全球二氧化碳排放量减少50%。COURSE50的研究内容大致上可以分为两方面:1)以氢直接还原铁矿石的高炉减排CO2技术的研发,目标是实现10%的碳减排,开发的主要技术包括利用氢还原铁矿石的技术、增加氢含量的焦炉煤气改质技术(焦炉煤气改质技术就是将焦炉煤气中的碳氢化合物转变为氢气,通过催化裂解将焦炉煤气改质,改质后的焦炉煤气中氢气含量可达到60%以上)、高强度高反应性焦炭的生产技术;2)高炉煤气中CO2的分离、回收技术的研发,目标是减排20%的CO2。

  2018年,日本铁钢联盟提出2100年挑战“零碳钢”的目标,拟通过环保型工艺、环保型产品和环保型解决方案来实现。COURSE50也成为实现该目标的重要方法之一。

  为实现2050年碳中和的目标,日本制铁采用的主要技术方案包括应用大型电弧炉大规模生产优质钢和氢气还原高炉炼铁技术(COURSE50 & Super COURSE50)。一是应用大型电弧炉大规模生产优质钢。2020年电炉钢产量占比达25.4%,同比增加0.9%,更多电炉项目还在建设当中。二是氢气还原高炉炼铁技术,采用氢气和直接还原铁(DRI)替代部分焦煤和铁矿。

  神户制钢致力于提升还原及熔融工序中能源效率的技术开发活动,注重节能技术、扩大铁屑利用等来降低碳排放。高炉C02减排通过运用高炉炉温人工智能预测系统、人工智能操作高炉®技术,最大限度提高效率。神户制钢同时注重创新技术,实现二氧化碳减排。如引进利用高炉煤气的高效燃气轮机发电设备,大幅削减了二氧化碳排放量。特别是,在钢铁工艺中,将使用天然气的还原铁制造方法(MIDREX®工艺) 形成的大量热压铁(HBI)投入高炉,能够大大减少高炉工序约20% 的二氧化碳排放量。此外,神户制钢也研究使用电炉生产高级钢。

  即使是具有突破性技术的高炉,仍然会排放大量的二氧化碳,这样的一种情况下,能够最终靠捕获二氧化碳,并用于化学品或储存在地下。

  日本制铁将开发和置换为通过氢还原铁矿石将CO2排放量降至为零的无碳炼铁(氢还原炼铁)。但考虑到确立氢还原炼铁技术和廉价的大量无CO2氢供给体制的道路还有很远,预计当前仍将与高炉并存生产。在这种情况下,通过开发和利用高炉工艺中COURSE50技术等促进CO2排放量减少,同时通过二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)实现CO2的有价化和固定化。

  日本制铁开发了“蓝碳”(Blue Carbon)项目。为了改进对钢渣的利用,日本制铁开始了蓝碳(海洋ECO中的二氧化碳吸收和固定)的基础研究,收集关于利用钢渣和创造浅底、潮滩和海藻床可以固定多少二氧化碳的基本数据,并利用日本制铁自身的大型水箱(海洋实验室),开发研究利用钢渣创造滩涂、浅底、海藻床等的方法,改善沿海地区的环境。有了基本数据的汇总,就了解可以固定多少二氧化碳。目前日本制铁已在全国38处开展利用钢渣的海洋森林再生技术项目调查。

  JEF钢铁公司和太平洋水泥、地球环境产业技术探讨研究机构(RITE)共同开发二氧化碳的碳酸盐固定技术。该小组以钢铁渣、废混凝土、新混凝土、煤灰等为原料,用湿法抽出碱土金属并与工厂排放的二氧化碳反应,生成稳定化合物碳酸盐,并研发了碳酸盐的使用技术。

  日本制铁除了在钢铁制作的完整过程中大力推动技术创新,还通过提供高功能钢铁产品(Eco-Products),帮助客户在使用最终产品时节省能源并减少二氧化碳排放。具体而言,日本制铁提供用于驱动电机的高性能电工钢板以及用于电动汽车轻量化的超高强度钢板,以在日本制铁的产品用作制成品时实现显著的二氧化碳减排效果。

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  2月26日,国务院新闻办就《碳排放权交易管理暂行条例》(下称“《条例》”)有关情况召开新闻发布会。生态环境部副部长赵英民表示,中国的碳排放大多分布在在发电、钢铁、建材、有色、石化、化工、造纸、航空等重点行业,这八个行业占到我国二氧化碳排放的75%左右,这些重点行业工业化程度高,有一定的人

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  国务院新闻办公室于2024年2月26日(星期一)上午10时举行国务院政策例行吹风会,请生态环境部副部长赵英民和司法部立法四局局长张要波介绍《碳排放权交易管理暂行条例》有关情况,并答记者问。国务院新闻办新闻局副局长、新闻发言人谢应君:女士们、先生们,上午好!欢迎各位出席国务院政策例行吹风会。

  近日,北京市人民政府办公厅印发《应对气候平均状态随时间的变化2024年行动计划》。内容指出,2024年温室气体排放控制目标为切实控制温室气体排放,碳排放总量得到一定效果控制。全市及各区碳排放强度同比持续下降,较2020年累计下降15%左右。内容提到,加强完善碳排放双控制度,健全碳排放双控配套制度,深化落实“1+N”

  2023年12月6日,国家发展改革委发布了首批碳达峰试点城市和园区名单,湖北省襄阳市入选。襄阳是一座产业型城市,也是鄂西北电力负荷中心。作为该地发展的“龙头”,汽车产业带动形成了以襄阳国家高新技术产业开发区为中心、辐射枣阳、谷城、老河口、南漳、保康、宜城等地的集群式发展格局。统筹推进老

  欧盟等国内外碳市场实践表明,碳市场为处理好经济发展与碳减排关系提供了有效途径,是助力积极稳妥推进碳达峰碳中和的重要政策工具。中国碳市场经过十几年的建设探索,持续不断的发展壮大并逐步形成具有中国特色的碳交易体系。自2021年7月16日全国碳市场启动交易以来,总体运行健康有序,碳交易的政策效应初

  近日,山西省发布《重点行业企业碳排放管理体系建设指南》(DB14/T2970—2024),指南将于2024年4月3日正式实施。《建设指南》由前言、正文十个章节及参考文献构成。正文十个章节分别为范围、规范性引用文件、术语和定义、管理机构建立、碳排放管理方针制定、碳排放管理方案制定、资源配置与支撑机制建

  北极星电力网获悉,山西省为贯彻落实生态环境部《关于统筹和加强应对气候平均状态随时间的变化与生态环境保护相关工作的指导意见》,进一步建立和完善应对气候变化标准体系,为企业碳排放管理提供参考,客观评价重点行业企业碳排放管理体系建设效果,山西省生态环境厅结合我省重点行业企业碳排放管理实际,研究制定了《

  近日,山东菏泽市人民政府发布《菏泽市碳达峰工作方案》,主要目标提出,“十四五”期间,我市低碳发展取得明显进展,绿色生产生活方式获得初步成效,能源资源配置逐步优化,能耗总量和强度调控达到省考核要求,生态环境持续改善,碳排放总量增速降低。到2025年,非化石能源消费占比达到15%以上,单位

  近日,工业与信息化部办公厅印发工业领域碳达峰碳中和标准体系建设指南的通知,到2025年,初步建立工业领域碳达峰碳中和标准体系,制定200项以上碳达峰急需标准,重点制定基础通用、温室气体核算、低碳技术与装备等领域标准,为工业领域开展碳评估、降低碳排放等提供技术支撑。到2030年,形成较为完善

  近日,成都市生态环境局发布关于印发《成都市“碳惠天府”机制碳减排项目方法学(第三批)》的通知,成都产业集团、成都环境集团分别承担完成厨余垃圾资源化利用、厨余垃圾能源化利用和建筑垃圾资源化利用方法学,均通过市生态环境局组织的专家评审。成都市生态环境局关于印发《成都市“碳惠天府”机制

  北极星电力网获悉,2024年2月1日,国家能源集团西部能源投资有限公司成立。国家能源集团西部能源投资有限公司位于宁夏回族自治区银川市,法定代表人张胜利,营业范围含煤炭开采,发电业务、输电业务、供(配)电业务,化工产品生产(不含许可类化工产品),碳减排、碳转化、碳捕捉、碳封存技术研发等。

  山东省科技厅发文,征集《2024年山东省绿色低碳技术成果目录》,征集范围包含水治理技术、大气治理技术、碳减排技术、土壤及地下水风险管控与修复技术、固废利用处置技术、海洋生态治理技术、清洁生产技术、环境监视测定检测技术、智慧环保技术、别的环境领域技术。关于征集《2024年山东省绿色低碳技术成果

  为推动实现“双碳”目标,2021年全国碳排放权交易市场上线运行,温室气体自愿减排(Chinesecertifiedemissionreduction,CCER)交易市场也将重启。抽水蓄能具有调峰、调频、调相、储能、系统备用、黑启动等6大功能,是当前应用最广泛、具备大规模开发条件的储能方式。由于其具有容量大、工况多、速度快

  我省目前最大的“光伏+储能”光伏电站——雅江县红星“1+N”项目I标500兆瓦光伏电站+50兆瓦/50兆瓦时储能项目,位于甘孜州雅江县祝桑乡4200米至4600米的超高海拔地区,近日实现全容量投产。该电站系2023年四川省重点项目,年平均发电量约9.17亿千瓦时,相当于每年可节约标准煤超27万吨,减排二氧化碳超

  1月20日,经过两年的推动建设,新疆油田已构建起碳MRV技术体系,碳减排量核算标准填补了行业空白,推动了碳统计监测体系的规范化、科学化。MRV技术体系包括监测、报告、核查3个组成部分。新疆油田实验检测研究院先后攻克了“缺数据、缺仪器、缺方法”三大难关,建立了天然气场站激光甲烷监测、固定顶罐

  2024年1月18日,全国首宗垃圾分类碳减排量交易项目在厦门市湖里区成功签约。签约仪式上,厦门兴五通城市综合服务有限公司通过厦门产权交易中心(厦门市碳和排污权交易中心),购买了金山街道金安社区生活垃圾四分类碳减排量10168吨。此次交易项目由厦门市生活垃圾分类工作领导小组办公室、中国科学院城

  1月22日,全国温室气体自愿减排交易市场启动仪式在北京举行。中央、国务院副总理丁薛祥出席活动,宣布全国温室气体自愿减排交易市场启动。作为生态环境部公布的首批并网海上风电项目业主代表,国家电投总经理、党组副书记栗宝卿参加启动仪式并签署自愿减排项目开发和减排量交易合规倡议

  1月22日,全国温室气体自愿减排交易市场启动,中国海油在北京绿色交易所达成全国首单交易,标志着我国碳市场建设日趋完善,多元化的碳市场体系将逐步提升全国绿色低碳发展水平。中国海油作为我国最大的海上油气生产运营商,着力推动绿色能源转型“提速”,在全国温室气体自愿减排交易市场启动首日,

  1月22日上午,全国温室气体自愿减排交易在北京启动。它与2021年7月启动的全国碳排放权交易市场,共同构成完整的全国碳市场体系。

  湖南省工业和信息化厅印发《2024年全省节能与综合利用工作要点》,提出稳妥推进工业领域碳减排、加快构建绿色制造和服务体系、持续抓好工业节能降耗、深入推动资源综合利用、扎实推进自愿性清洁生产、积极实施工业节水行动、做好工业领域污染防治、强化节能系统队伍能力建设等措施。2024年全省节能与综

  近日,生态环境部等六部门联合印发《国家重点低碳技术征集推广实施方案》(以下简称《实施方案》)。生态环境部应对气候变化司有关负责同志就《实施方案》相关情况回答了记者提问。问:《实施方案》发布的背景是什么?答:习在中央政治局第十一次集体学习时强调,科学技术创新能够催生新产业

  编者按:主题教育开展以来,国家能源集团各级党组织和广大党员坚持学思用贯通、知信行统一,聚焦能源保供、转型发展、扭亏脱困等,攻坚克难、砥砺奋进,形成了一大批以学促干、学用贯通的具体实践。本期刊发江苏泰州公司转型发展的有关经验做法。2023年6月2日,初夏的天气略显闷热,9时35分,第一辆满

  在我国电力系统转型过程中,风力、太阳能等新能源比例将大幅度的增加,最终成为主体电源。为适应新能源电源运行特点,电力系统要配备大量的调节性电源。从当前技术条件及经济性看,大规模商业化部署新型储能设施还不成熟,灵活可靠的燃煤发电仍是最佳选择,这就需要煤电加快清洁低碳化发展与提升灵活调节

  近日,国家标准化管理委员会发布关于下达碳达峰碳中和国家标准专项计划及有关标准外文版计划的通知,华能清能院联合中国标准化研究院等单位主编的3项国家标准获批立项,分别为《烟气二氧化碳捕集压缩装置运行与管理规范》、《火电厂碳封存CO2检测的新方法》和《二氧化碳捕集第1部分:电厂燃烧后CO2捕集性能

  近日,中国能建建筑集团承建的华能陇东能源基地百万吨级二氧化碳捕集利用与封存研究及示范项目基础首方混凝土开始浇筑,标志着项目郑重进入整体的结构施工阶段。该项目位于甘肃省庆阳市华能陇东能源基地,依托基地正宁2×1000兆瓦调峰煤电工程建设,采用燃烧后化学吸收二氧化碳捕集工艺路线,年捕集二氧

  新能源开发利用规模取得历史性突破,发电量为2022年的3.4倍;新材料产量比上年增长近六成;二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)项目二氧化碳年注入量突破150万吨……2023年,中国石油“双碳三新”业务蒸蒸日上、捷报频传,一年三跨步,一步一台阶,绿色发展动能澎湃。2023年,中国石油全面贯彻落实党的二

  1月9日下午,中国中煤党委书记、董事长王树东在集团总部会见重庆市綦江区委书记姜天波,双方就中国中煤在綦产业高质量发展等方面做深入交流。党委常委、副总经理倪嘉宇,綦江区政府副区长李炜参加会见。王树东对姜天波一行的到访表示欢迎,介绍了中国中煤生产经营、产业布局、转型发展、科学技术创新等情况,以

  12月26日,集团公司科技与信息化部组织召开国家能源煤基能源碳捕集利用与封存研发技术中心(以下简称国家CCUS研发中心)工作研讨会,研究讨论国家CCUS研发中心建设运行和科研规划,并对国家CCUS研发中心后续工作进行了部署。会议指出,集团公司作为全球最大的煤基能源企业,率先开展CCUS技术研发和产业

  中国石油集团董事长、党组书记戴厚良新年致辞日月其迈,时盛岁新。值此2024年来临之际,我谨代表集团公司党组和集团公司,向奋斗在国内外各条战线上的广大干部员工及离退休老同志、员工家属,向关心支持公司发展的各级领导、合作伙伴和各路朋友致以诚挚的问候和新年的祝福!回首过去一年,成绩斐然、可

  12月24日,在华润水泥(昌江)有限公司厂区内,飞灰及危废处置项目和碳中和研发平台建设项目启动建设。碳中和研发平台一期项目包括建设海南首个年捕集利用6万吨二氧化碳项目。该项目将使用碳捕集利用与封存技术,将捕碳、固碳、用碳产业化,实现二氧化碳资源化利用,为海南“双碳”工作作出积极贡献。

  12月19日,国家发展改革委等部门印发《锅炉绿色低碳高水平质量的发展行动方案》,《方案》明确了总体要求、主要目标和重点任务,对锅炉生产制造、建设运行、回收利用等环节作出全链条系统安排。《方案》明白准确地提出,到2025年,工业锅炉、电站锅炉平均运行热效率较2021年分别提高5个百分点和0.5个百分点;到2030

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