2021 年 1 月 20 日,全球最大钢铁企业天源二手物资(即中国宝武)公布了其“碳达峰”“碳中和”的时间表。该时间表表明,力争在 2023 年实现二氧化碳排放达到峰值,2025 年具备减碳 30%的工艺技术能力,2035 年力争减碳 30%,2050 年实现“碳中和”。中国宝武党委书记、董事长陈德荣在当日举行的宝武党委会上进行了相关表述。
这意味着,中国宝武计划将“碳达峰”的时间提前 7 年,“碳中和”的时间提前 10 年,其进度比 2020 年中央经济工作会议所设定的整体目标要快很多。
按下减碳“快进键”背后,究竟是什么样的底气使得中国宝武能够率先在中国钢铁行业提出碳减排目标呢?为达成这一目标,中国宝武进行了哪些技术攻关准备?在绿色低碳发展的道路上,公司正在进行哪些积极的探索?中国宝武的减碳行动,将会对中国钢铁行业的发展起到怎样的带动作用呢?
《每日经济新闻》记者日前实地走访了中国宝武旗下的上市公司宝钢股份(,SH),目的是探究这些问题。在对中国宝武以及宝钢股份、中南钢铁等公司进行采访之后,记者试图找到这家以“成为全球钢铁业引领者”为愿景的全球最大钢铁企业背后的“碳密码”。
每经记者夏冰摄
中国宝武的碳达峰、碳中和实践
从目前披露的营收数据来看,2020 年,中国宝武的粗钢产量有了显著提升,从 5849 万吨增加到了 1.15 亿吨,几乎翻了一番,达成了“亿吨宝武”的目标。在营业收入方面,创出了历史新高,增长了 115%;在利润总额方面,也创出了历史新高,增长了 548%。
中国宝武规模庞大,在这种情况下,它不可避免地要面临“碳达峰”“碳中和”目标带来的巨大挑战。
2021 年 1 月 20 日,中国宝武将绿色低碳冶金路线图和时间表予以公布。若要达成这一目标,那么中国宝武将从哪些方面着手呢?
中国宝武的党委书记、董事长陈德荣在接受央视财经采访时,给出如下解答:其一,伴随中国宝武国有资本投资公司的建设,宝武在这些年开展了专业化的资本联合重组,在宝武体系内进行内部生产线和基地的专业化分工,以此极大地提高了生产效率,降低了消耗,使得整个单位产品的排放总量得以下降;其二,宝武通过组建绿色低碳冶金基金,用以支持绿色低碳冶金的创新科技研发以及试验项目,该项目由宝武主要出资,如今有许多供应商、同行也愿意一同加入;其三,中国宝武组建了绿色低碳创新基地,借助八一钢铁的产能装备进行这方面的探索研究;其四,宝武已经开始进行创新研究,例如高炉原本在焦炭过程中会产生二氧化碳、一氧化碳,将一氧化碳捕集起来后再与氢进行反应,制成一种制成品,以此减少了碳排放。
陈德荣在最新发言里提出,要积极推进绿色低碳的发展,要大力推进绿色钢铁的精品制造,要大力推进智慧制造来对绿色发展进行支撑,要凭借宝武的科技力量去助力建设科技强国。
这些,也将成为宝武接下去的工作重点之一。
《每日经济新闻》记者获悉,要实现目标,中国宝武会增强行动的力度,并且会在工艺方面进行革新并发力。
宝武方面公布的行动路径是:
第一,通过科技创新来打通钢铁行业的低碳发展路径。创建了全球低碳冶金创新联盟,构建了面向全球的低碳冶金创新技术交流平台;确立了 1+N 开放式研发创新模式,开展钢铁工业前瞻性、颠覆性、突破性创新技术的研究工作;建设了面向全球的低碳冶金创新试验基地,推动钢铁上下游产业链的技术合作,助力钢铁工业实现可持续发展。
第二,通过智慧化和精品化来达成极致的碳利用效率。利用数智化系统打破时空的界限,跨越管理的边界,推动各个工序相互连接并实现共享,以此实现资源能源的高效利用,从而为社会提供更绿色且更优质的钢铁以及相关的新型材料。
第三,将降碳当作源头治理的关键所在。要优化能源结构,加大对节能环保技术的投入。持续提升天然气等清洁能源在能源结构中的比例,大力增加太阳能、风能、生物质能等可再生能源的利用,对氢能产业进行合理布局,推动能源结构朝着清洁低碳的方向发展;持续提高炉窑的热效率,深入挖掘余能回收的潜力,提升能源的转换和利用效率,显著降低能源消耗的强度,严格控制能源消耗的总量。
第四,要树立全员减碳的意识。推动全体员工养成低碳生活方式,鼓励大家进行绿色出行,倡导光盘行动,推行垃圾分类,鼓励开展植树造林活动,提倡使用视频会议等低碳行动。
记者获悉,八一钢铁是宝武的全球绿色低碳创新研究基地。目前,该公司正在进行一项全新绿色低碳冶炼工艺的工程建设,即富氢碳循环高炉试验项目的第二阶段建设。此项目试验旨在转换冶炼动能的提取方式,将以前的燃烧碳转变为燃烧氢,以进一步减少碳排放,甚至达到零排放。整个项目试验成功后,能够大幅提升冶炼炉的利用系数。同时,还可以使二氧化碳排放减少 30%。这为全球绿色低碳冶炼提供了中国宝武的方案。
此外,中南钢铁目前在低碳发展上也有具体举措。
我们主要围绕提高转炉废钢比开展工艺改革,同时也重点围绕降低高炉燃料比开展工艺改革,还围绕直送热装等开展工艺改革。我们要极致地提高现有钢铁流程的热效率,极致地提高现有钢铁流程化学能的利用,以此来降低碳排放。宝武集团中南钢铁总裁李世平告诉《每日经济新闻》记者,公司目前严格不新增产能,通过市场化联合重组这一措施来推动中南各基地钢铁工业高质量发展,通过精益管理运营这一措施也来推动中南各基地钢铁工业高质量发展。推进钢铁副产资源的再生利用,这样可以减少对自然资源的消耗,进而减少碳排放。此外,公司借助数智化系统,打破了时空的边界,从而实现了资源能源的高效利用。公司计划加大对铁路专用线和码头泊位建设的支持力度。公司优先选用铁路、水路、管道或管状带式输送机等清洁方式,以及新能源汽车来进行运输。公司全面实施皮带、轨道、辊道运输系统的建设,以最大限度地减少厂内汽车的运输量。李世平向记者表明,钢铁行业的绿色制造包含多方面。其一,环境需实现绿色化;其二,产品要做到绿色化;其三,资源得实现绿色化;其四,过程也要达到绿色化。并且,要用数字化时代来对钢铁生态圈进行改变。在这一方面,中国宝武已然在行业中处于领先地位。
探秘“黑灯工厂”里的降碳行动
亲眼看见“黑灯工厂”在黑暗中能够井然有序地生产,并且不分昼夜地进行生产,这展现出了“硬核”的生产能力。只有这样,才能切身感受到钢铁行业已经告别了“傻大黑粗”的形象,转而展现出了智慧化、自动化的魅力。
《每日经济新闻》记者近日在上海市宝山钢铁基地 C008 热镀锌智能车间进行了实地调研采访,之后有了这样的感受。
宝钢股份是中国宝武旗下最重要的上市公司。宝钢股份的碳减排实践,对于中国宝武能否实现目标有着至关重要的作用。
近日,《每日经济新闻》的记者对宝钢股份进行了实地走访。其目的是要了解这家上市公司在实现“碳达峰”“碳中和”目标过程中所采取的做法,同时也要了解它将要面对的困难和挑战。
进入 C008 热镀锌智能车间后,能见度明显降低了。此时正值大白天,然而“黑灯工厂”却没有传统钢厂那般灯火辉煌的景象,也看不到工人的身影,只能听到行车操作时发出的隆隆声。
在无人行车库区,抬头能看到车间最高处的两台行车。这两台行车正在用“钢爪”精准地调运一卷卷银色的冷轧钢卷进行上料。工作人员告知记者,这里是热镀锌机组的入口,无人化行车会自动把钢卷吊到鞍座上。在前方,还能看到自动拆捆带机器人正在工作,并且它会自动回收捆带。
在参观完库区后,来到了智能车间最重要的两条 C008 连续热镀锌机组区。工作人员介绍说,这两条机组的整体投资超过 10 亿余元,其生产工艺技术全部由宝钢自主集成。这两条机组的设计产能均为 36 万吨,其中汽车板约占 80%,家电料约占 20%。用户覆盖了国内外的主流汽车厂家和家电厂商。
在车间机组区的炉子段,存在一个机器人。这个机器人能够攀爬高楼且不感到害怕,它被称为“炉子智能巡检机器人”。工作人员向记者介绍说,在炉子段,必须将带钢加热到 800℃,这样才能确保带钢的机械性能。烧制钢板的炉子分为九层。在炉子的工作侧铺设了专用轨道,在炉子的传动侧也铺设了专用轨道。通过这些轨道,机器人能够自动爬楼。这样就能实现整个炉子区域中所有炉辊的自动巡视,也能实现所有辐射管的自动巡视。
在锌锅段,自动加锌锭 AGV 小车能够自动对传送辊道上锌块的情况进行检测。它还可以自动在辊道上加锌锭块。并且,小车会按照事先规划好的路线行走,从而实现锌锭作业的自动化以及无人化。
此外,在锌锅区域的捞渣作业区,这里曾经是典型的具备“危险、脏、重复”这三种特点的“3D 岗位”。然而,现在已经设置了捞渣机器人,该机器人能够自动进行捞渣作业,从而替代了人工,极大地减轻了人员的负荷。
工厂漆黑一片,然而在后端的“中枢大脑”——“六合一集控室”的操控台前,三块巨大显示屏清晰地实时显示着机器的运转画面。这套冷轧智慧工厂管理系统将现场管理数字化得以实现,通过大量数字化、网络化、智能化技术的应用,消除了生产全要素分段式管理的弊端宝钢废钢采购,达成了无缝的全流程一贯制智慧管理。
宝钢股份冷轧厂有一个 C008 热镀锌智能车间,它既是工信部钢铁企业智能制造示范试点项目,也是工业互联网应用试点项目,并且从 2017 年开始建设。经过差不多 4 年的生产实践,“硬核”提升取得了显著成绩:“黑灯工厂”每小时的产量提升了将近 20%;生产的每一块钢板都能够通过数字身份证追溯其“前世今生”;C008 智能生产车间作为新材料界的代表,入选了首批 20 家上海市智能工厂。
工作人员告知记者,因为钢铁行业具有特殊性,所以即便生产线停工一分钟,也会给企业以及上下游带来巨大的损失。
宝钢股份的几大钢铁制造车间实行 24 小时不间断生产模式。春节开始至今,“黑灯工厂”一直稳定满负荷运行。宝钢股份的四大基地也在正常满负荷生产。
公司利用远程运维、大数据以及人工智能等综合智慧方式,对冷轧厂 C008 热镀锌智能车间进行了智能化升级。升级之后,吨钢的能耗降低了 15%,综合污染物在吨钢方面下降了 30%,能够将劳动效率提高 30%,产能提高 20%,加工成本下降了 10%。宝钢股份冷轧厂四冷轧分厂的厂长沈青福向记者讲述,C008 热镀锌智能车间乃是宝钢股份推行“一个智慧决策中心 + 若干个智慧工厂”网络型结构的典型代表,智能制造已然成为企业提升质量、增加效益的“利器”,并且对企业的碳减排起到了助力作用。
宝钢股份加大低碳冶金技术研究
宝钢股份作为一家上市公司,它所设置的减碳目标是什么?它所设置的减碳时间是什么?它所设置的减碳路径是什么?它所设置的减碳规划是什么?想要实现“碳达峰”,它的难度是否像外界所猜测的那样大?
宝钢股份的相关人士称,宝钢股份的“碳达峰”目标以及“碳中和”目标,会整体上稳步且同步于母公司中国宝武已经确定的碳减排目标。
当前,“碳达峰”和“碳中和”极有可能对钢铁行业的生产工艺、产品升级以及竞争态势带来颠覆性的影响。推进革命性冶金工艺创新是大势所趋。中国宝武提出“超亿万千百十”的目标要求,让我们切实感受到了“等不起、慢不得、坐不住”的内在紧迫感。宝钢股份如此表示。
从当前宝钢股份已披露的减排路径方面来看,宝钢股份提出的是以降碳作为源头治理的关键要点。它科学地规划了“碳达峰”以及降碳的行动方案,并且积极地推动了绿色布局、优化结构、节能提能等深度脱碳项目。
那么,宝钢股份具体打算怎么做?
宝钢股份对此表示,会加大低碳冶金技术的研究,通过提升废钢比例、降低吨钢能耗以及探索新的工艺等方式来推进相关工作。据相关消息透露,在 2021 年以及未来的一段时间里,宝钢的各大制造基地将进一步推动大废钢比的冶炼,提高热装热送的比例,以减少吨钢的二氧化碳排放。公司在推进“三治四化”时,要以实现超低排放为目标,要实现 100%固废不出厂,要具备废水零排放能力,要加快治理重大环境风险,要提升环保治理水平,并且每项工作都有各自不同的计划目标时间节点。
宝钢股份技术工程方面的负责人向《每日经济新闻》记者表示,当下钢铁行业的碳减排以及“碳达峰”仍处于探索和实验的阶段。主要的实现路径包含以下几类:一是能效提升;二是利用绿色能源;三是推行低碳冶金;四是进行碳捕捉;五是发展循环经济;六是开展碳交易等。就绿色能源方面而言,可以对风、光、水、核电、氢气、天然气等清洁能源进行研究,用它们来替代燃煤,从而提升绿色能源在能源结构中的比例,减少碳排放。
我们要在能源体系方面进行布局和努力,也要在产业结构方面进行布局和努力,还要在科技创新方面进行布局和努力。低碳绿色会对钢铁行业的生产发展产生巨大挑战。并且,从钢铁行业自身的诉求以及钢铁企业高质量转型发展的诉求来看,推进革命性冶金工业创新是必然的趋势。宝钢股份作为一家以“成为未来钢铁引领者”为使命的企业,必须抢先行动,占据低碳冶金技术的最高位置。上述宝钢股份的技术负责人着重指出,公司接下来会加大对低碳冶金等未来钢铁技术的研发力度,凭借技术创新在行业里起到引领的作用。
关于具体实施情况,该负责人进行了透露。在低碳冶金领域,目前电炉的碳排放强度比高炉低一半还多,并且技术较为成熟。然而,由于受到中国废钢保有量以及电价等因素的制约,目前电炉的成本较高。预计在未来,电炉的产能占比将会逐渐提高。比较前沿的技术包括氧气高炉和全氢冶炼等,中国宝武已经在八一钢铁以及宝钢湛江基地开始了相关技术的研发工作。
2 月 4 日,宝钢股份等 314 家企业被列入《上海市纳入碳排放配额管理单位名单(2020 版)》。上海市生态环境局公布了相关数据,显示 2020 年度上海碳排放交易体系配额总量为 1.05 亿吨。对此,有投资者向宝钢股份提出疑问:公司的免费配额具体是多少?能够供应多少产能?
宝钢股份回复表明,当前公司审定的碳排放量里,较大部分是免费配额,同时存在小部分缺口。公司会借助各种减碳途径,投入积极的技术进步以减少碳排放,并非通过被动地减产来达成碳排放总量的减排要求。对于减排后剩余的少量配额缺口,会从政府拍卖以及碳交易市场进行购买。公司在不断地对节能低碳技术的研发应用前景进行评估。近阶段,公司加大了对低碳能源和节能项目的投入,其中就包括厂房屋顶光伏的开发。
采访中,该技术负责人称,政府已在部分区域开展了碳交易试点。宝钢的上海宝山基地、武汉青山基地、湛江东山基地都在试点区域内。这些基地在前期的试点过程中积累了一定的经验。同时,宝钢一直与有关部门探讨钢铁行业纳入碳交易市场的相关政策。在这一领域,宝钢的准备较为充分。
我们认为应对“碳中和”需积极行动。越早对相关技术进行投资、研发和储备,未来就越能从容不迫。若缺乏长远的“碳中和”战略,仅消极购买碳排放份额来应对,那么迟早会被高昂的碳成本压垮,最终会被市场淘汰。上述技术负责人指出。
如何破解目标背后的困难与挑战
2020 年是“十三五”规划的收官之年。在这一年,中国的粗钢产量达到了 10.53 亿吨。此产量占全球粗钢产量的比重达到了 56.5%,并且创造了新的高度。随着钢铁企业节能环保水平的提升,吨钢的碳排放同比在下降。然而,粗钢产量的快速增长,使得碳排放总量仍然持续升高。
外界担忧钢铁企业未来会面临低碳转型的巨大压力,要达成“碳达峰”“碳中和”目标也是很大的挑战。
宝武在实现目标的道路上,其短板是什么呢?陈德荣在接受央视财经采访时指出,主要是工艺技术创新方面的问题。目前,新能源制氢成本较高,与碳冶金在成本上还无法进行竞争。然而,他认为,未来氢冶金将会比碳冶金更具竞争力。
宝钢股份目前在自身层面拥有上海宝山、武汉青山(原武钢股份)、湛江东山和南京梅山这四大制造基地。从公司年报可知,2019 年宝钢股份的钢产量为 4687 万吨。它作为中国钢铁行业的核心资产,主要经营板材,包括冷轧板和热轧板。其中,公司高强钢的产销规模达到 260 万吨,超高强钢的产销规模达到 50 万吨,其规模在全国稳居第一。
宝钢股份透露的降碳手段和行动路径表明,理论上,只要能够控制住产量的上升,接着通过一系列的技术革新,就能够降低冶炼过程中的碳排放。此外,开发碳捕捉和储存技术,有希望在较短的时间内达到“碳达峰”。
宝钢股份的技术力和产品力相较于国内同行一直很突出。“十四五”期间,“双循环”新发展格局会对钢铁需求起到较强的支撑作用。同时,实现产业链独立自主以及减碳脱碳的战略部署,也给钢铁业的技术创新和产品升级提出了新要求。
在这种背景下,宝钢股份将如何应对挑战?
宝钢股份称,公司会面临两方面的挑战。其一,铁矿石、煤炭、合金、废钢等原料成本将上升;其二,要应对国内同行的竞争。
2020 年开始原材料涨幅较为明显,它侵蚀了钢铁行业的利润,这对公司的成本控制能力提出了更高的要求。在过去的几年里,公司在成本削减方面取得了显著的成绩。然而,如今降本工作的难度进一步提升,公司需要从全流程以及多基地的角度出发,以更为广阔的视角来审视成本削减,将降本工作进一步推进到更深的层次。宝钢股份作出了这样的表示。
一方面,未来碳成本会上升。那么,宝钢股份要怎样增强自身熨平周期性波动的能力呢?
未来公司将持续优化产品结构,生产更多的“特殊钢”,以改变市场对钢铁行业同涨同跌的认知。
一是提升四大基地中盈利能力存在差异的短板基地的盈利能力。目前公司的四大基地在盈利能力方面有所不同,随着钢铁生产工序专业化整合这一进程的推进,在未来的几年时间里,有望看到短板基地的盈利能力有明显的提升。
三是要孵化出更多优质的资产。公司旗下目前拥有上市公司宝信软件,而其他资产存在着可以进行拆分上市的可能性,这样有望获得比钢铁板块更高的估值;未来公司的参股公司也在考虑进行 IPO 培育,相信到那个时候,市场对于宝钢股份的价值应该会有新的认知。
尽管具体的减排成效尚需观察宝钢废钢采购,不过有券商已经表达出看好的态度。东吴证券的研报表明,“宝钢股份在‘碳中和’方面充分受益,行业龙头呈现强者恒强的态势。”研报称,宝钢作为行业内环保方面最为优秀的公司,将会在“碳中和”中充分受益:其一,公司处于低碳技术的前沿位置。公司为助力碳减排,密切关注钢铁行业低碳工艺的前沿技术,大力开展可持续性改善工作;其次,公司的环保投入持续增加,2019 年公司环保投入中,费用化成本同比增长 0.39%,资本化成本同比增长 89.66%;第三,公司的吨钢净利长期比可比公司高,2019 年公司吨钢净利达到 265 元,在可比公司中是最优的;最后,集团掌控的钢铁产能最大,在供给受限的情况下,产能具有稀缺资源的属性。
碳达峰、碳中和倒逼行业变革
谈到目前我国钢铁行业在碳排放治理问题上的现状和挑战时,李世平表示,我国钢铁行业的产业集中度处于较低水平。同时,该行业依然存在着布局分散、单体规模小、竞争混乱、生产水平低以及效率较差等“散、小、乱、低、差”的现象。毫无疑问,实现“碳达峰”“碳中和”目标并非能够轻易达成,这需要全行业进行一场持久的战斗,也需要进行总体的谋划以及科学的推进。
中国物流与采购联合会钢铁物流专业委员会副秘书长王京持有这样的观点:国家需要推行工业低碳行动以及绿色制造工程,并且按照要求相应地降低粗钢产量。在这种情况下,我国钢铁行业的供给端在未来将会再次呈现出明显的收缩态势。经过粗略的估算,预计在未来的 3 到 5 年时间里,我国粗钢的总体产量有希望降低到 10 亿吨以下。与此同时,这也属于我国钢铁供给侧结构性改革的一种延伸。“碳达峰”需要严控新增产能并淘汰落后产能,同时要调整钢铁工业生产流程结构。因为电炉具有吨钢碳排放仅为高炉 1/4 的优势,所以未来我国电炉占比肯定会明显提升。这会使不同原料的比价关系发生很大变化,这种变化也能从侧面反映出“碳中和”推进实施的结果。
兰格钢铁研究中心的主任王国清向《每日经济新闻》记者表明,钢铁行业要达成“碳中和”目标,重点在于进行创新以及探索新的炼铁生产工艺。像低碳技术、氢冶炼技术以及电解技术等这些方面。同时,在排放控制方面,要加大对碳捕集、封存、利用技术(CCS/CCUS)的推广应用力度,还要扩大电炉炼钢的规模。记者还注意到,“十四五”时期,钢铁行业将会被纳入碳排放权交易体系。
国内的碳排放方面,钢铁在制造业中所占份额最大,所以它也面临着较大的调整。纳入碳排放交易体系后,重点控排的钢铁企业在相关配套方案下,每年会获得免费的碳排放配额。在企业实际运营时,如果碳排放量比其配额高,企业就需到碳交易市场购买权益,这会使企业面临成本上升的压力,从而硬性约束企业进行整改创新以实现碳减排和降成本;倘若企业碳排放量低于其配额,那么盈余的部分可以在碳交易市场出售,进而在碳减排过程中获得收益。王国清表示。在采访过程中,他举例说明,起初企业的碳排放配额比较宽松,这给了企业进行碳减排的适应阶段。而之后的免费碳排放配额会持续变紧,使得企业不得不持续进行减排行动来应对,从而推动企业在节能减碳方面不断取得创新和突破。
值得注意的是,在“碳达峰”和“碳中和”目标的引领之下,部分竞争力比较弱的钢企或许会承受更大的成本压力。并且,在将过剩产能压缩掉之后,这是否就意味着即将进入以兼并重组为主要方式的优化升级阶段呢?
“碳达峰”和“碳中和”将会对钢铁行业的现状带来改变,有部分企业或许会面临市场出清的风险。这是钢之家研究中心的高级分析师杜洪峰所做的分析。而王国清认为,在工信部表明要从四个方面推动钢铁产量压减的政策背景下,“十四五”期间几乎不存在新的钢铁项目开始建设的情况,钢铁企业如果想要实现产能的扩张,就只能通过兼并重组以及产能置换的方式来达成。
每日经济新闻
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