9月25日,國家主席習近平在華盛頓同美國總統奧巴馬舉行會談。雙方再次發表關于氣候變化的聯合聲明。聲明指出,到2030年,我國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降60%~65%。我國還計劃于2017年啟動全國碳排放交易體系,將覆蓋鋼鐵、電力、化工、建材、造紙和有色金屬等重點工業行業。
隨著中國碳市場的開放,鋼鐵行業的綠色壁壘將逐漸形成。 日前,首鋼技術研究院首席研究員劉清梅博士表示,碳交易帶來的不僅僅是經濟效益的問題,更是一場技術革命的信號。她說:如果我們能在低碳節能技術的創新方面有所突破,就能夠在低碳模式發展變革中占據主動地位。甚至可以以此為契機,重新定義鋼鐵與環境的關系。
鋼鐵行業的實踐告訴我們,碳交易市場的形成正在推動鋼鐵行業現有工藝流程重構,并促進以鋼鐵為核心的、與其他產業和城市共同發展的產業集群形成。
碳交易形成了新的壁壘
去年底,國務院正式批復同意《國家應對氣候變化規劃(2014-2020年)》,提出到2020年,實現單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。
2014年12月9日,正在秘魯首都利馬出席《聯合國氣候變化框架公約》第20輪締約方會議的中國政府代表表示,2016年~2020年,中國將把每年的二氧化碳排放量控制在100億噸以下。
碳交易形成了新的壁壘。不進行革新就要付出經濟代價。 劉清梅說。她介紹,根據碳交易的規則,碳排放者須購買一定的配額;配額不夠用,就需要通過碳排放交易市場購買更多的配額。這意味著,在我國,對于那些碳排放指標達不到參與碳交易市場平均碳排放水平的企業,就要付出更多的經濟代價;而這正是制約企業進一步發展的壁壘。劉清梅強調,這個壁壘不僅限于國內。隨著我國將來逐步參與到國際碳排放交易市場中,由于不同國家的碳排放水平存在差異,國際間的碳壁壘也無可避免。
這不僅是一個經濟壁壘,更是個技術壁壘。例如,某企業開發出一個先進的節能技術或者裝備之后,其他企業可以向其購買相關的技術集群或者設備,但是依然難以購買到核心技術。劉清梅對此表示擔心:經濟壁壘是技術壁壘的延伸。原本我們與發達國家鋼鐵產業的起跑線差距不大,但如果我們不能在技術上緊跟步伐,乃至實現超越,到時候將付出比經濟壁壘更大的代價。
當前,碳排放交易在我國處于試驗階段。即使在2017年全面啟動,憑借現有的技術水平,在短期內也不會對鋼鐵行業產生較大的影響。但是,在國際競爭背景下,隨著碳排放標準不斷提高,企業的壓力會越來越大;改革創新生產流程是降低鋼鐵企業碳排放極限的有效途徑。
因此,劉清梅認為,在參與碳交易的過程中,鋼鐵企業要利用現有的先進技術和節能環保水平獲得碳交易的主動權,以提高自己的短期盈利水平。而對整個行業來說,更重要的是在鋼鐵流程的創新中實現不斷降碳 。在主流程上進行技術突破才能使我們不被這個壁壘困住。
流程先進所帶來的短期效益是可見的,卻也是有限的。當中國噸鋼二氧化碳排放量為約1.6噸的時候,國外先進企業的噸鋼二氧化碳排放量已降到1.3噸以下。如果中國還沒有推進流程創新的工作,就只能受制于國際上制定的新規則和標準。到時候,中國鋼鐵工業又將被牽著鼻子走,陷入花巨資購買先進技術卻得不到核心技術的窘境。 劉清梅強調。
科研工作者的使命就是打破壁壘
科研工作者的使命就是打破壁壘。 作為一名從事鋼鐵行業技術研究的青年科研人員,劉清梅充滿信心:限制性的環節恰好是推進技術創新的環節。我國鋼鐵行業要想打破壁壘,需要一批科研工作者投身其中。
她指出,歐盟以及日本、韓國等國家和地區的政府、鋼鐵企業正在聯合推動低碳項目,這些以創新冶煉工藝為主的聯合研究項目均以減少碳排放為核心,應對未來碳排放交易下的經濟壓力和氣候變暖的危機。如日本的COURSE50項目。該項目通過開發創新技術來解決環境問題,計劃在2050年使日本噸鋼二氧化碳排放量減少到1.15噸。該項目研發分兩個階段,第一階段為2008年~2030年,完成該項目全部技術研究開發工作;第二階段為2030年~2050年,完成該項目全部技術推廣應用工作。
目前,該項目已在試驗設備上進行了化學法吸收二氧化碳技術開發及綜合性能評價試驗,開發出了二氧化碳分離回收能耗比原來低40%的高性能化學法吸收技術。這個過去認為還在概念中的事情,國際上有的鋼鐵企業已經將它帶到了工業實驗中。 劉清梅表示。
無論有沒有碳交易這個壁壘,二氧化碳減排都會引導我們去做一個突破性的技術研發,但這可能需要很長的一段時間。 劉清梅指出,碳交易市場的開放將推動現有工藝流程的重新排序。目前,全球范圍內已經有人在研究這項突破性的技術,進度不能預測。我們希望,未來的鋼鐵流程不僅僅是中國引進國外的技術,更多的是中國的鋼鐵技術,尤其是突破性、有競爭能力的技術可以對外輸出,最終用技術去占領國際市場。
打破產業間的壁壘
二氧化碳不僅關系到鋼鐵行業,而且涉及到鋼鐵企業以外的其他行業。因此,我們可以把這個流程從單獨產業內的發展演變為多種產業間的共享,實現上下游產業鏈協同發展,并打破產業間的壁壘。 劉清梅說。
鋼鐵企業的主要作用是生產鋼鐵產品,但同時,也產生大量的副產品。未來的鋼鐵流程發展將更多地表現為鋼鐵副產品的創新、鋼鐵行業和其他行業的協同創新和鋼鐵行業的突破性技術創新。
劉清梅認為,鋼鐵企業的盈利方式需要多元化:一個鋼鐵企業能盈利的產品有很多種,不單是鋼鐵產品。只要賣得好、成本低的產品都是高附加值產品。未來鋼鐵企業必將服務于其他行業、服務于城市,而由此將衍生出更多的盈利性產品。
以減少二氧化碳排放的高爐爐頂煤氣循環利用技術為例,對高爐爐頂煤氣進行處理后,將其中的一氧化碳和氫氣噴入高爐,重新回到爐內,參與鐵的還原過程,提高碳和氫元素的利用效率,顯著降低了能耗,并減少二氧化碳的產生量。該流程排放的二氧化碳可以制成干冰,用于食品儲存和其他工業領域;另一方面,高爐煤氣產生大量的余熱,通過余熱再利用技術,可以用于發電、市政供暖等領域,從而建立起鋼鐵企業和城市之間的服務關系。
劉清梅認為,正是在節能環保的大環境下,鋼鐵企業的定位將改變。這不僅將促進低碳經濟發展,還將促使鋼鐵企業與城市之間的共同發展關系得到加強。
鋼鐵的環保不僅僅是技術發展,更是一種耦合化的產業發展模式。也許在不久的將來,鋼鐵企業將打破自身的界限,組成與其他行業的聯盟,并在已經成熟的鋼鐵生產主流程中增加一些附加流程。據劉清梅介紹,在首鋼京唐公司的海水淡化項目中,海水淡化后產生的濃鹽水被當作原材料提供給制鹽行業,這就是鋼鐵廠衍生出新的產品。
如果構建輔助的流程,那么在鋼鐵廠周邊就可能形成新的產業集群,包括煉化廠、制鹽廠、水泥廠等工業生態圈,這無形中會為鋼鐵企業產生新的經濟增長點,而這正是來自于'低碳環保'這個核心。 劉清梅表示,這將成為推動鋼鐵行業和其他行業以集群的形態實現低碳發展的突破性技術引擎。
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