不久前，河鋼集團憑借在綠色制造、轉型升級、氫能產業發展、綠色鋼鐵供應鏈等方面的實踐成果，入選中國工業碳達峰“領跑者”企業。
作為碳達峰“領跑者”，河鋼集團在“降碳”上有哪些好經驗及新謀劃？這對推動鋼鐵行業綠色低碳發展有怎樣的啟示？
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線研究透，確保試生產順行。”公司技術質量科科長郭小龍在參加內部技術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人員都在為新產線的試生產緊張忙碌，他們正在參與并見證著河北鋼鐵行業綠色轉型的一件大事。
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。
這是河鋼集團優化用能、構建多元能源結構體系、加快低碳轉型的重要一步，也標志著鋼鐵行業從傳統“碳冶金”轉向新型“氫冶金”邁出關鍵性步伐。
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，研發了多項新技術。
“氫冶金”中，氫氣制備是關鍵。
有別于國際上采用天然氣制備還原工藝氣體的常規手段，該示范工程采用煉焦的副產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。”郭小龍解釋，該工藝氣體氫碳比高達8∶1以上，這是目前工業化生產中含氫比例最高的。同時，焦爐煤氣中含有的多種雜質氣體也將通過先進的微晶吸附技術被深度凈化、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，實現二氧化碳變廢為寶。
“技術成功應用后，年可生產二氧化碳6萬噸，其中工業級液體二氧化碳和食品級液體二氧化碳產品各3萬噸。”張宣科技技術中心專家覃開偉說。
一期示范工程帶來的降碳效益將非常可觀。對比傳統冶金工藝，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、能源等領域的核心競爭力將由‘攝取化石能源的能力’，逐步轉變為以‘氫冶金’為代表的‘降碳捕碳，擺脫化石能源束縛的能力’，河鋼要抓住機遇，做行業變革的領跑者。”河鋼集團黨委書記、董事長于勇表示。
根據河鋼集團規劃，借助張家口風電及光伏制氫優勢，將開發60萬噸綠氫氫冶金項目，實現全過程的低碳綠色鋼鐵制造。“十四五”期間，河鋼還計劃在唐山建設年產2×130萬噸的氫冶金項目，到“十四五”末形成年產380萬噸的氫冶金工程。
依靠數字化捕捉碳足跡
1月29日，河鋼數字技術股份有限公司。
河鋼數字碳中和數字化創新工作室研究員高媛，登錄WisCarbon碳中和數字化平臺，向筆者展示河鋼集團2022年碳排放數據。
在碳排放強度參數中，焦化工序數值最高；在碳排放密度中，燒結工序數值最高。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碳中和數字化平臺上留下“足跡”。
WisCarbon碳中和數字化平臺，由河鋼數字聯合河鋼集團戰略研究院共同研發，于2022年4月21日在業內率先發布上線，旨在以數字技術助力企業精準降碳。
去年11月，WisCarbon碳中和數字化平臺榮獲2022中國國際數字經濟博覽會“創新成果獎”二等獎。
“摸清碳排放家底，只是第一步。平臺還將在碳資產管理、碳足跡管理、碳資訊管理、碳普惠管理等方面發揮作用，為企業參與碳市場交易和履約夯實基礎，為鋼鐵及上下游行業、企業精準降碳提供全流程數字化解決方案服務。”高媛說。
為提升碳資產管理能力，早在2017年，河鋼集團碳資產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（清潔發展機制）項目開發、合同能源管理、低碳業務咨詢等工作。
2022年9月，河鋼集團首次通過WisCarbon碳中和數字化平臺啟動產品碳足跡核算。
“我們收集了河鋼集團邯鋼公司3類產品2021年全年生產過程及前期鐵礦石開采、運輸過程中的碳數據，完成了碳足跡核算、報告產出以及碳標簽生成，并獲得第三方認證機構認證。”高媛說。
產品碳足跡，是計算產品在原材料開采、運輸、產品制造、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，是綠色產品認證的重要依據。將碳足跡在產品標簽上用量化的指數標示出來，就是碳標簽。
而碳標簽，正逐步成為工業產品進入國際市場的綠色通行證。
歐盟相關立法規定碳關稅將于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年起全面開征碳關稅。此后，沒有碳標簽或碳標簽沒有達到標準的產品，將面臨高額關稅。
“今年，我們將進一步整合企業上下游的碳數據，積極開展產品碳足跡追蹤核算，進行產品全生命周期評價，提供產品碳標簽，更好地服務于國際貿易。”高媛說。
目前，河鋼集團已經在冶金礦山行業內率先建成比較完善的碳排放管理體系，在碳中和數字化平臺中補充了礦業碳足跡及礦業碳數據管理。
與此同時，河鋼集團也在積極參與降碳產品開發方面的政企合作。
去年，河鋼集團與省生態環境廳簽署共同推進低碳高質量發展戰略合作協議，雙方將圍繞降碳產品開發與鄉村生態振興相結合、鋼鐵產品碳足跡認證及碳排放管理平臺建設、CCUS（碳捕集利用與封存）技術創新及產業化、打造首個碳中和鋼鐵示范企業等方面開展戰略合作。
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的CR460LA低合金高強鋼順利通過檢驗認證，產品完全滿足寶馬需求。這標志著唐鋼供應寶馬的低合金高強鋼，實現從210MPa到460MPa強度級別產品系列全覆蓋。
瞄準特鋼市場，河鋼集團石鋼公司的高端產品種類也進一步拓展，實現進口替代。
去年底，石鋼為某國際知名汽車零部件制造商定制研發的汽車混動變速箱高端齒輪鋼，通過客戶生產、加工、裝箱、臺架、路試全流程測試，將替代進口，應用于汽車混動變速箱核心零部件制造。
未來三年，唐鋼新區和石鋼又被賦予了新使命。
2022年12月9日，由中國鋼鐵工業協會組織的“鋼鐵行業能效標桿三年行動方案”正式啟動。
唐鋼新區、石鋼等21家鋼企被中國鋼鐵工業協會授予“雙碳最佳實踐能效標桿示范廠培育企業”標牌，它們將在技術升級、工藝流程優化、綠色低碳技術創新等方面發揮示范引領作用。
“唐鋼新區和石鋼能在高端客戶、高端特色產品上取得突破，成為行業綠色技術探索實踐的標桿，得益于河鋼綠色低碳發展戰略的引領支撐。”于勇說。
2021年，河鋼集團在行業內率先面向全社會發布了低碳綠色發展行動規劃。
2022年3月，河鋼集團發布低碳發展技術路線圖，提出經過碳達峰平臺期、穩步下降期、深度脫碳期三個階段，實現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鏈合作備忘錄》，雙方將共建綠色低碳鋼鐵材料供應鏈，圍繞綠色低碳鋼鐵材料的研發及使用，基于寶馬對鋼鐵材料的低碳需求，開發低碳、綠色汽車用鋼材料并完成相關認證。
根據備忘錄，從2023年中期開始，寶馬沈陽生產基地量產車型將逐步使用河鋼集團的低碳汽車用鋼。相較于傳統鋼材，這些低碳汽車用鋼的生產過程將少產生10%至30%的二氧化碳。
自2026年起，寶馬沈陽生產基地開始在整車量產過程中使用河鋼生產的綠色汽車用鋼。這些“綠鋼”基于綠電和電爐等工藝，其生產過程將逐步實現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，對熱軋酸洗產品、冷軋連退產品、冷軋鍍鋅產品從原材料開采、鋼鐵生產的生命周期過程進行了全面、數字化環境評價，并開發了基于鋼鐵產品的CTrace平臺。
“我們和寶馬將以‘全透明’的方式，對碳排放數據進行周期評價，包括河鋼股份從鐵礦石開采到鋼鐵產品、華晨寶馬從汽車用鋼到汽車報廢，所有階段的碳排放數據都將逐一記錄。”高媛說。
此外，雙方還將開展清潔能源等負碳技術的研發與應用，并致力于碳中和汽車用鋼的開發。
