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打印中國鐵合金網訊：近年來，全球氣候變化問題持續受到關注，各國陸續公布“碳中和”目標計劃。鋼鐵工業作為能源密集型行業，是碳排放大戶，低碳發展勢在必行。一直以來，全球范圍內的主要鋼鐵企業都十分關注低碳發展，并紛紛制定中長期低碳減排目標，參與低碳政策研討，布局前沿低碳技術等，積極探索低碳發展路徑。《世界金屬導報》特別開設“洞悉·鋼鐵企業低碳發展路徑”專欄，分析全球范圍內各主要鋼鐵企業在低碳發展方面已經實現的效果以及未來的布局、路徑等，以期為行業企業提供相關參考。
瑞典鋼鐵公司（SSAB）作為高端鋼鐵產品制造商，其基于高爐的煉鋼工藝碳排放居于全球最低水平行列。SSAB可持續發展戰略的兩個主題，一是率先提供無化石鋼，二是實現領先的可持續發展業績。其將無化石鋼的開發作為改善未來產品結構戰略的關鍵。本文重點介紹SSAB的低碳路徑和可持續發展目標。
1突破性氫能煉鐵技術——HYBRIT項目
2016年4月4日， 瑞典鋼鐵公司、瑞典鐵礦石生產商LKAB和瑞典大瀑布電力公司（Vattenfall）共同發起突破性氫能煉鐵技術項目（HYdrogen BReakthrough Ironmaking Technology，HYBRIT項目），旨在用無化石電力和氫氣取代傳統上還原鐵礦石所需的煉焦煤，致力于為鋼鐵生產帶來顛覆性變化，
基于HYBRIT項目，瑞典鋼鐵公司的總體目標是在2026年成為全球首個將無化石鋼鐵產品推向市場的鋼鐵企業，最終目標是到2045年成為不采用化石燃料進行生產的鋼鐵企業。通過三方合作，SSAB的目標是創建“從礦山到最終產品”的無化石價值鏈。HYBRIT項目可以使瑞典的CO2排放量減少10%，使芬蘭的CO2排放量減少7%，并有助于減少歐洲和全球鋼鐵業的排放。？HYBRIT項目進展情況如下：
1）預可行性研究
2016-2017年為HYBRIT項目預可行性研究階段。其結論是，在項目實施初期，由于電和煤炭價格較高以及CO2排放成本較低，基于HYBRIT項目的綠色鋼材生產成本將升高20%-30%；但隨著無化石能源電價下降，以及在歐盟排放交易系統（ETS）下CO2排放成本上升，無化石鋼未來必將較傳統鋼材更具競爭力。
2017年6月28日，SSAB、LKAB和Vattenfall宣布成立一家合資公司，推進HYBRIT項目，三方各持三分之一股份。
2）中試階段
2018年6月20日，在瑞典北部呂勒奧動工開建使用氫氣直接還原鐵礦石的HYBRIT項目中試工廠。
2020年8月底，呂勒奧氫氣直接還原鐵礦石中試工廠啟動運行，成為全球首座無化石生產直接還原鐵（DRI）中試工廠。這也意味著以實現無化石煉鋼為目標的HYBRIT項目邁出了決定性的一步。該中試工廠生產的DRI將與廢鋼一起用于煉鋼。
HYBRIT中試項目包括三個單元。
其一就是上述生產DRI、制氫的中試工廠。該廠建在SSAB位于呂勒奧的Svarton廠區。電解水制氫所需電能來自Vattenfall的無化石電力。在HYBRIT項目中，用電和氫替代煤炭每年將需要大約15太瓦時電力，大約相當于瑞典年發電量的1/10。
其二是位于LKAB公司Malmberge廠區的無化石球團生產中試工廠。該廠已于2019年夏季開工建設，預計2021年建成。2020年8月5日，LKAB公司在呂勒奧成功進行了無化石球團生產試驗。在中試階段，將測試用生物燃料100%替代化石燃料，此舉可使Malmberge廠CO2排放較目前減少40%。
其三是位于呂勒奧的儲氫設施。2021年4月7日，HYBRIT項目宣布已經開始在呂勒奧無化石生產DRI中試工廠附近建設一座綠色氫巖洞儲存設施。該洞穴采用所謂的內襯巖洞（LRC）方法建造，其中涉及采用精選材料的密封層覆蓋洞穴壁面。該中試存儲設施建在LKAB位于呂勒奧Svartberget地區的工廠內，預計將在2022-2024年間投入運行，這是對DRI中試工廠的重要補充。
3）示范階段
2021年3月24日，HYBRIT項目宣布計劃從2023年開始在瑞典北部的耶利瓦勒建造無化石DRI示范工廠，并將于2025年投入運行，2026年實現商業化應用，計劃年產能為130萬噸。此外，還計劃到2030年在耶利瓦勒再建成一座無化石DRI示范工廠，使無化石DRI總年產能達到270萬噸。
2衍生項目——Energy4HYBRIT
2019年12月4日，SSAB發起Energy4HYBRIT項目預可行性研究，并于2020年12月10日完成，芬蘭Raahe廠作為該項目的參考。Energy4HYBRIT預可行性研究和基于該研究的后續計劃項目將主要著眼于還原鐵礦石后的其他工序產生的10%CO2排放量。SSAB表示，預可行性研究表明，有可能采用木材和其他生物質來代替大量的化石燃料。
3可持續發展目標
1）溫室氣體減排目標
得益于使用高品位鐵礦石和優質焦炭，及持續改進生產工藝，SSAB基于高爐的鋼鐵生產過程CO2排放處于全球最低水平之一。例如，據SSAB統計，其冷軋鋼板生產的CO2排放當量較歐洲平均水平低約6%。
SSAB在瑞典的CO2排放量占瑞典CO2排放總量的10%，在芬蘭的CO2排放量占芬蘭的CO2排放總量的7%。該公司的溫室氣體排放目標已通過科學減碳倡議組織（SBTi）的批準。SSAB承諾，到2032年減少35%的溫室氣體排放量（以2018年為基）。該目標適用于直接排放和間接排放，并且與《巴黎協定》和保持全球氣溫升遠低于2℃的目標相符。SSAB用能和減排目標具體時間節點如表2所示。
2）SSAB EcoUpgraded
為實現可持續發展，SSAB還提出SSAB EcoUpgraded概念，旨在幫助客戶實現低能耗和高效率，強調產品升級至高強鋼帶來的環境效益，包括輕量化減排、提高燃油經濟性、延長產品壽命以及減少鋼材使用量等。2021年SSAB的目標是幫助客戶減少1000萬噸CO2排放，其中借助SSAB EcoUpgraded減排800萬噸，借助汽車高級鋼項目減排200萬噸。
3）使用廢鋼和無化石DRI
SSAB正從傳統的高爐工藝向電弧爐工藝轉變（表2）。這將使用廢鋼，也將越來越多地使用無化石DRI，后者的使用將使鋼材在全生命周期角度為抑制全球變暖貢獻力量。
4）鋼渣的利用
鋼渣的利用是將材料再循環到煉鋼工藝中，減少了對原材料的需求。不能在內部循環使用的物料可以加工成副產品并外售，從而為企業創造新的收入來源。諸如高爐渣之類的副產品用作公路建設材料以及水泥的替代品。
4加入“歐洲清潔氫聯盟”
SSAB于2020年9月宣布加入“歐洲清潔氫聯盟”（ European Clean Hydrogen Alliance）。
2020年7月，歐盟委員會推出《歐盟氫戰略》，宣布氫氣已經成為社會脫碳的基本能源載體，并正式啟動“歐洲清潔氫聯盟”，目標是在2030年之前部署氫氣技術，將可再生和低碳氫氣生產，以及工業、汽車和其他行業的需求結合起來。“歐洲清潔氫聯盟”將敦促《歐盟氫戰略》的實施，通過建立明確而具體的可再生或低碳氫氣項目和投資計劃，將在歐盟2050年實現碳中和的承諾中發揮關鍵作用。
5小結
實現環境可持續性是下一步鋼鐵工業轉型的主要目標。HYBRIT項目是SSAB實現綠色低碳煉鋼的主要路徑，而且項目的成功實施也將助力瑞典成為歐洲率先實現碳中和的國家。
文章來源：世界金屬導報
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- [責任編輯：李慧]
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