英国发布《2050年钢铁行业脱碳和能源效率路线图》

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	英国发布《2050年钢铁行业脱碳和能源效率路线图》
	裴惠娟
	2015-05-01
所属快报	气候变化快报
出版年	2015
期	9
语种	中文
领域	气候变化
栏目	气候政策与战略
中文关键词	钢铁行业 ; 低碳未来
中文摘要	2015年3月25日，英国能源与气候变化部（DECC）与商业、创新和技能部门（BIS）联合发布《2050年钢铁行业脱碳和能源效率路线图》（Industrial Decarbonisation and Energy Efficiency Roadmaps to 2050：Iron and Steel）报告，探讨了钢铁行业实现CO2减排和保持行业竞争力的潜力与挑战，绘制了英国钢铁行业的低碳未来路线图。本文对报告的主要内容进行简要介绍，以供读者参考。
情报分析_信息发布时间	2015年3月25日
情报分析_信息来源性质	政府机构
情报分析_信息来源机构	英国能源与气候变化部 ; 商业、创新和技能部门
情报分析_机构类别	政府机构
情报分析_信息来源国家	英国
情报分析_信息类别	气候政策与战略
情报分析_研究主题	探讨了钢铁行业实现CO2减排和保持行业竞争力的潜力与挑战，绘制了英国钢铁行业的低碳未来路线图
情报分析_研究内容	1 钢铁行业的特点及商业环境钢铁生产过程中大量使用能源、依赖碳作为化学还原剂加之钢铁生产量很大，致使钢铁行业成为英国最大的工业CO2排放源之一。2012年英国钢铁行业产量超过900万吨，2013年该行业对英国经济贡献为100亿英镑。2013年钢铁行业CO2排放估计为1645万吨，此外该行业的电力消费导致195万吨CO2排放，总排放量为1840万吨CO2。钢铁行业超过2/3的能源消耗是用来加热（温度需求通常高于1000 ℃），主要使用化石燃料（煤和天然气）。钢铁行业的碳足迹主要包括：使用碳作为还原剂、燃烧化石燃料以及电力消费导致的间接排放。英国钢铁行业主要由大型国际公司和5大钢铁企业主导。该行业高度成熟和稳定。钢铁交易在全球范围内进行且对价格高度敏感。该行业低碳转型面临障碍较大，技术创新变革的机会较少。数年来的经济衰退导致收入萎缩，如今英国和欧洲汽车与建筑行业的经济逐渐复苏，两大行业的需求上升和销量增加最终使钢铁产品生产商的竞争力增强。英国钢铁行业需要与欧洲和其他地区的行业进行竞争，因此面临的竞争较大。按照目前的发展趋势，预计在2014—2050年钢铁行业产量较为稳定（零增长）；在充满挑战的未来（经济环境更具挑战性、没有优先考虑脱碳、英国工业下降的情况），英国钢铁行业的产量会下降（每年下降1.5%）；在全球协同发展情况下（未来经济环境较为乐观、全球协同脱碳且英国工业增长速度较快），英国钢铁行业的产量会上升（每年上升1.5%）。 2 钢铁行业脱碳的驱动力和障碍钢铁行业脱碳的驱动力包括：①市场快速增长；②政策框架改善；③碳的成本；④厂房靠近CCS基础设施；⑤可再生能源和能源效率中使用的原料对钢铁的需求增加；⑥投资项目中考虑环境和安全问题之间的关系。主要障碍包括：①低成本生产商的全球竞争；②股东要求快速回报；③资本的可用性或资金的竞争性；④电力和天然气的价格不断上涨；⑤实际资本周转速率低；⑥钢铁客户主要根据成本做出决策，而不是碳排放；⑦监管方面的不确定性；⑧碳排放成本和不公平竞争的增加。 3 钢铁行业脱碳潜力分析报告绘制的路径代表的是相对于不部署任何措施的参考排放趋势，2012—2050年实现一定程度减排需要选择和部署具体的举措方案。此外，报告也创建了另外两个路径，评估以下内容：如果不采取额外的干预措施（即常规情景BAU）加速脱碳，会出现什么情况？钢铁行业脱碳可能的最大技术潜力（Max Tech）是什么？这些路径中部署的技术选择包含：①改进现有的技术；②升级利用最优实用技术（BAT）；③使用在中期内具备商业可行性的“颠覆性”技术带来重大过程变革。依据目前排放趋势情景以及研究中使用的3种主要情景得出的路径如图1所示。依照目前的排放趋势，采取最优技术路径，钢铁行业最大脱碳潜力为至2050年减排920万吨CO2，即在2012年基础上减排60%。在充满挑战的未来减排幅度能达到67%，而全球协同发展情况下未来减排幅度能达到53%。图1中每种情景分别代表：①常规情景代表未来仍保持目前的能源效率与脱碳趋势，主要技术选择为在2050年前实现炉烟气回收以及蒸汽或发电厂升级；②20%~40%减排路径与常规情景类似，只是在2030—2050年大多数高炉—电弧炉部署炉烟道或顶部气体回收技术，在该情景下钢铁行业还会利用先进钢铁生产技术重建厂房以实现更多减排；③40%~60%减排路径采取更多技术选择，包括从2035年开始部署碳捕获技术改造工厂，到2050年前75%的高炉—电弧炉厂房完成部署；④最优技术途径代表最大限度地部署碳捕获技术，利用先进的碳捕获技术重建现有高炉—电弧炉厂房的1/2，另外1/2则被改造升级。图1 钢铁行业在不同情景下的脱碳和能源效率路径 4 结论与关键技术基于证据和分析，得到的结论如下：（1）战略、领导和组织。实现碳减排挑战所必需的变化规模和投资需要制定战略并通过领导和组织加以解决。这点与下面提到的所有考虑因素都相关，包括研究、开发和示范（RD&D）、能源供应和业务状况壁垒。（2）业务状况壁垒。因为投资回报的吸引力不够，或者缺乏可用资本，造成缺乏投资资金成为脱碳和提高能效最重要的障碍之一。（3）未来能源成本、能源供应安全、市场结构和竞争。英国能源供应系统将会影响公司投资钢铁行业的决策。在尚未在全球范围内制定统一的碳排放价格情况下，在设计减排途径的同时，评估和管理英国工业的竞争力风险至关重要。（4）工业能源政策背景。考虑到钢铁市场的激烈竞争、许多英国工厂的国际所有权以及钢铁行业减排所面临的严峻投资挑战，政策背景需要谨慎地平衡工业监管和投资支持。钢铁行业的许多人士强调，长期的能源和气候政策框架加上工业竞争的政策支持，对保持投资者的信心很关键。（5）生命周期核算。改善标准的碳排放计算方法使得钢铁产业的测量、估值和比较得以进行，同时也便于钢铁行业利用低碳选择使其产品与众不同。学术界、工业和政府以及产业价值链的参与有益于开发标准方法的工作。（6）产业价值链协作。钢铁客户主要根据成本做出决策，而不是碳排放。脱碳路径推荐的许多技术组合可能会给钢铁制造商带来额外的生产成本。此外，可以通过提高原料使用效率来实现钢铁服务。也可以通过产业价值链协作，开发一个可行的商业模式来协助钢铁行业脱碳。（7）研究、开发和示范（RD&D）。为实现钢铁行业大幅脱碳，需要部署中长期的技术。对报告中识别的一些脱碳选择而言，在考虑其商业化的部署之前需要进一步开展技术创新和发展。（8）人员和技能。这一战略结论支持许多主题，如人员需要正确的技能来为新项目开发投资商业案例，部署方案以及研究和开发新方法。英国钢铁行业碳减排依赖于有熟练且知识渊博的员工。本调查中对钢铁行业脱碳和提高能效贡献最大的关键技术组包括：（1）电网脱碳。研究显示，电力供应的脱碳对整个钢铁行业的脱碳贡献很大。政府对电力市场的改革已经促使电网脱碳，本报告使用的未来电力脱碳轨迹假设符合政府的方法和模型设计。（2）加热电气化。加热电气化可以通过增加电弧炉（EAF）方式生产钢铁产量的比例来实现钢铁行业减排。报告使用敏感度分析来评估过通过增加EAF方式生产钢铁产量的比例来实现减排的潜力。该方案的利用程度依赖于成本和废料的可用性，以及对EAF钢铁产量的需求。这种方案的脱碳水平还依赖于电网的脱碳程度。（3）燃料和原料（包括生物质能）可用性。根据生物质能敏感性分析，生物质能为钢铁行业脱碳提供了一个可能的机会。考虑到生物质能的成本、可用性和英国未来的技术部署需求，目前利用生物质能作为重要的脱碳选择的优先级较低。（4）能源效率和热量回收。钢铁行业的能源效率已经得到很大改善（过去40年每吨钢铁生产消耗的能源减少40%）。目前短期选择只能部分实现。促进能效方案的部署可以产生运营效益，包括节约生命周期成本，但是由于公司的资本约束，能效投资会与其他投资机会产生竞争。（5）产业集群。加强厂家和行业的集群可以促进钢铁行业的大幅减排。可以通过围绕现有钢铁生产场所进一步加强产业集群，使许多技术选择得以实现。（6）碳捕获。分析表明，碳捕获技术可以在钢铁行业脱碳中发挥重要作用。有许多特定技术可以实现碳减排，但需要通过RD&D来识别最佳技术。
原文题名	Industrial Decarbonisation and Energy Efficiency Roadmaps to 2050：Iron and Steel
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文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/178967
专题	气候变化
推荐引用方式 GB/T 7714	裴惠娟. 英国发布《2050年钢铁行业脱碳和能源效率路线图》. 2015.

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