6月2日，完全由我國自主設計

、製造
、安裝的亞洲最大火電二氧化碳捕集及綜合利用示範工程——國家能源集團江蘇泰州電廠項目經過多天滿負荷運行
，正式投產，每年可捕集消納二氧化碳50萬噸。

　　碳捕集利用與封存（CCUS）技術，是包括鋼鐵在內的大工業領域不斷探索的低碳路徑。該項目技術總負責人、國家能源集團新能源技術研究院碳中和研究中心主任徐冬

，在今年3月份召開的“綠色鋼鐵、綠色能源、綠色金融”產業融合大會上提出
，CCUS是在推進鋼鐵等難減排行業深度脫碳中為數不多的可行技術方案。

　　在該項目投產前夕，《中國冶金報》記者與徐冬再次圍繞鋼鐵行業碳減排問題進行對話，聽他分享對鋼鐵行業“雙碳”技術路徑及當前降碳麵臨問題的新思考。

　　《中國冶金報》記者：國家能源集團江蘇泰州電廠項目投運給鋼鐵行業探索CCUS技術帶來了哪些啟示
？

　　徐冬：發電行業和鋼鐵行業的共同特點是均以煤炭作為主要燃料
，二氧化碳排放量大
，是工業領域的重點減碳對象。CCUS技ji術shu既ji是shi發fa電dian行xing業ye深shen度du減jian碳tan的de唯wei一yi技ji術shu途tu徑jing，也ye是shi鋼gang鐵tie等deng行xing業ye低di碳tan轉zhuan型xing的de可ke行xing技ji術shu選xuan擇ze。作zuo為wei亞ya洲zhou最zui大da的de碳tan捕bu集ji及ji綜zong合he利li用yong示shi範fan工gong程cheng，泰tai州zhou電dian廠chang項xiang目mu自zi立li項xiang之zhi初chu便bian立li足zu於yu高gao起qi點dian、高標準

、高質量，打造減碳固碳精品工程。該項目給鋼鐵行業探索CCUS技術帶來的啟示主要有以下幾點：

　　一是碳捕集示範裝置的建設規模要根據項目周邊的二氧化碳消納、利用、封存情況來定，前期需要經過大量的調研。目前泰州電廠項目能夠實現100%的二氧化碳消納利用，得益於前期的市場調研和分析。

　　二是目前CCUS技術發展還不成熟，科技創新仍然是降低CCUS技術成本
、實現規模化發展的重要手段。應加強CCUS全產業鏈的技術研發

，盡快啟動大規模碳捕集示範項目，加快先進技術驗證，為行業提供可複製
、可推廣的經驗做法。

　　三是要充分發揮企業在技術創新的主體作用
，整合集聚創新資源，加強產學研深度融合，構建CCUS技術轉化應用創新聯合體，不斷深化協同高效創新體係建設
，加快實現高水平科技自立自強。

　　四是CCUS技術需要標準化、規範化發展。新能源技術研究院通過泰州、錦界兩個CCUS示範工程，在項目設計
、施工、調試等各階段積累了豐富經驗，也正在牽頭/參與10餘項國家
、行業、企業標準製定
，未來鋼鐵行業CCUS技術發展也要實現核心技術專利化

、專利技術標準化、標準技術產業化和產業技術價值化。

　　《中國冶金報》記者：鋼鐵行業碳排放現狀如何

？

　　徐冬：2000年以來，我國粗鋼產量快速增長，從1.285億噸增長到最高10.65億噸
，在粗鋼產量增長622.4%的同時，鋼鐵行業碳排放量增長了382.7%，主要源於碳排放強度是短流程煉鋼工藝3倍以上的長流程煉鋼工藝占全國總產量的近90%。雖然我國噸鋼二氧化碳排放量下降了33.2%，碳排放控製水平得到了極大提升，但鋼鐵行業節能降碳仍麵臨生產工藝結構不合理、綠色發展水平不平衡
、節能技術創新難等問題，導致二氧化碳排放總量仍然很大。2022年，我國鋼鐵產業的碳排放量約為18.23億噸
，占全國碳排放總量的15%以上，是製造業31個門類中碳排放量最大的行業，也是僅次於電力行業的碳排放“大戶”。因此，落實鋼鐵行業減汙降碳
、實現綠色低碳發展是我國如期實現碳達峰、碳中和目標的關鍵。

　　《中國冶金報》記者：鋼鐵行業實現碳中和的工藝技術有哪些
？

　　徐冬：綜合來看
，我國鋼鐵行業主要有3種工藝技術路線可供選擇。

　　一是廢鋼+電爐工藝路線。該工藝路線比較成熟，但目前我國“綠電”供給較少，多數鋼鐵企業所在地區電價又較高


，導致煉鋼成本較高。此外

，國內廢鋼循環量在2億噸左右，廢鋼產量有限，不足以保障國民經濟對鋼鐵的需求。國內在電爐冶煉方麵的基礎研究和工程化應用還要加大力度。

　　二是氣基豎爐+電爐工藝路線。該工藝路線以天然氣
、jiaolumeiqidengfuqingqitihaiyuantiekuangshishengchanhaimiantie
，yongyugangtiechanpinshengchan，mudeshiyanfaquanqingqihaiyuangongyi
，yishixianjinglingtanpaifang。keyiyujian，gaigongyiluxianshiweilaiwoguogangtieshengchandeyizhongzhuyaoluxian。

　　以中國寶武為代表的鋼鐵企業在這一領域開展了大量研究，目前確定了利用廣東湛江地區焦爐煤氣的優勢，以及按照未來南海天然氣、核電
、光伏等資源特點，進一步優化短流程直接還原工藝技術

，開展氫基豎爐+電爐工藝流程的百萬噸級大型試驗。

　　三是富氫碳循環高爐+轉爐工藝路線。高爐是能源轉化效率最高的冶金工藝
，也是我國鋼鐵行業低成本的最大競爭優勢。據不完全統計，我國有8.2億噸鋼產量的高爐爐齡小於15年，爐齡大於30年的隻有1%。如果全部高爐都轉型為廢鋼+電爐工藝，那麼將造成我國鋼鐵行業巨大的資產損失。中國寶武根據我國鋼鐵行業發展現狀和特點率先提出富氫碳循環高爐+轉爐工藝路線，已經在八鋼富氫碳循環高爐中完成了首次驗證
，實現了減碳20%的階段性目標
，目前正在推進在2500立方米高爐上的商業化，為傳統高爐探索出一條綠色、低碳、高效的解決方案。

　　整體來看，未來鋼鐵行業的突破性低碳技術包括氧氣高爐和非高爐冶煉
、氫冶金，以及CCUS技術等。超前布局這些技術
，不僅可以推動鋼鐵行業綠色低碳轉型，而且對於我國增強自主創新能力

、提升科技成果轉化水平也具有重大戰略意義。

　　《中國冶金報》記者：在節能降碳方麵，鋼鐵行業主要有哪些突破性技術？應用現狀如何？

　　徐冬：首先是CCUSjishu。zhexiangjishudeyuanlishibashengchanguochengzhongpaifangdeeryanghuatanjinxingtichun，zaitourudaoxindeshengchanguochengzhongjinxingxunhuanzailiyonghuofengcun。zhexiangjishuyingyongyugangtiexingyetanjianpaidekexingxingjiqianlijuda，youqishiyongyugangtiexingyepaifangqiangdugaodejizhongdian。jucesuan，chuantonggaolu—轉爐煉鋼采用燃燒後碳捕集
，可減少二氧化碳排放約40%。

　　目前，包鋼正在建設國內最大的鋼鐵行業首個CCUS全產業鏈示範工程
，一期建設規模50萬噸/年，未來將通過二期、三期項目建設，打造成為總規模達到200萬噸的CCUS基地。短期內，CCUS技術實現商業化應用仍麵臨能耗高、投資成本高、部分關鍵技術還不成熟、碳泄漏風險高和相關政策缺失等困難，離大規模應用還有較長距離。

　　其次是氫冶金技術。氫冶金技術是指利用氫氣生產海綿鐵的氣基直接還原工藝或其他富氫冶煉技術，具有大幅減碳甚至“零碳”的效果。

　　氫能來源十分廣泛，有“灰氫”（化石燃料燃燒）
、“藍氫”（碳捕捉、碳封存）
、“綠氫”（利用可再生能源製氫）。目前
，國內製氫原料仍以化石燃料為主，成本高，碳排放也高

，要加快從化石燃料製氫向風能


、太陽能、水能等可再生能源製氫轉變。

　　duiyuwoguogangtiexingyelaishuo，tigaochuantongnengyuanxiaolvhefazhankezaishengnengyuantongdengzhongyao。wulunshichangliuchenghaishiduanliucheng，nengyuanxuqiudoubuyueertongdizhixiangleqingneng。yinci，qingyejinshigangtiexingyeshixian“雙碳”目(mu)標(biao)的(de)關(guan)鍵(jian)。然(ran)而(er)
，從(cong)市(shi)場(chang)調(tiao)研(yan)來(lai)看(kan)，目(mu)前(qian)電(dian)解(jie)製(zhi)氫(qing)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)，完(wan)全(quan)使(shi)用(yong)氫(qing)氣(qi)替(ti)代(dai)焦(jiao)炭(tan)來(lai)冶(ye)煉(lian)鐵(tie)水(shui)，將(jiang)大(da)大(da)增(zeng)加(jia)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)
，大(da)規(gui)模(mo)發(fa)展(zhan)氫(qing)冶(ye)金(jin)技(ji)術(shu)就(jiu)需(xu)要(yao)配(pei)套(tao)氫(qing)能(neng)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)。

　　整體來看
，國內在大規模製氫設備工程化和成本控製方麵還有待加強，相關基礎研究也有待深入，關鍵核心技術、製氫成本高等難題亟須攻克。

　　《中國冶金報》記者：鋼鐵行業降碳主要麵臨哪些問題？

　　徐冬：目前，鋼鐵行業受製於減碳技術可選項少
、潛在低碳技術不成熟及國內目前在氫冶金、CCUS等技術研發方麵尚處起步階段等因素影響，總體處於“跟跑”階段。鋼鐵行業降碳主要麵臨3個方麵問題。

　　首先
，節能減排降碳任務極其艱巨。鋼鐵行業是典型的“高投入、高能耗
、高排放”行業，巨額的能源消耗和大量的二氧化碳排放嚴重製約了行業發展。具體來看：一是總量大。我國鋼產量占全球一半以上。二是結構失衡。從資源結構來看，我國鐵礦石對外依存度超過80%；從cong能neng源yuan結jie構gou來lai看kan，鋼gang鐵tie行xing業ye能neng源yuan消xiao耗hao以yi煤mei炭tan為wei主zhu。三san是shi產chan業ye集ji中zhong度du低di。我wo國guo鋼gang鐵tie行xing業ye集ji中zhong度du一yi直zhi處chu於yu較jiao低di水shui平ping，對dui鋼gang鐵tie產chan業ye結jie構gou的de調tiao整zheng及ji碳tan排pai放fang總zong量liang的de控kong製zhi缺que乏fa行xing業ye約yue束shu力li。四si是shi高gao碳tan化hua。碳tan排pai放fang量liang較jiao高gao的de高gao爐lu—轉爐長流程工藝仍占主導地位，短流程電爐鋼產量占比較小。

　　其次，缺乏核心降碳技術，重複研發和投資造成巨大浪費。我國鋼鐵行業多年來注重產量擴張，眾多鋼鐵企業隻關注提高自身經濟效益
、降低成本的技術，對節能降碳技術關注不夠。另外，鋼鐵企業和上下遊、研究機構還沒有形成研發資源的共享機製，“產學研用”相結合的方式沒有打通
，高校、科ke研yan院yuan所suo關guan注zhu碳tan減jian排pai前qian沿yan科ke學xue和he技ji術shu，企qi業ye注zhu重zhong自zi身shen碳tan排pai放fang的de損sun益yi，導dao致zhi綠lv色se低di碳tan技ji術shu工gong業ye化hua應ying用yong較jiao低di。同tong時shi
，我wo國guo鋼gang鐵tie產chan能neng布bu局ju過guo於yu分fen散san的de問wen題ti，也ye導dao致zhi了le“雙碳”技ji術shu研yan發fa和he推tui廣guang中zhong出chu現xian了le大da量liang的de重zhong複fu投tou資zi和he過guo剩sheng產chan能neng，使shi得de行xing業ye研yan發fa資zi源yuan分fen散san在zai各ge個ge企qi業ye，難nan以yi形xing成cheng研yan發fa合he力li，嚴yan重zhong影ying響xiang了le鋼gang鐵tie行xing業ye技ji術shu進jin步bu。

　　最後，智能化
、數字化轉型麵臨挑戰。智能化
、數字化是鋼鐵行業節能降碳的重要途徑。目前
，國內近90%degangtieqiyezhengzaituijinzhinengzhizao，shuzihuazhuanxingchengxiaoxianzhu。raner，daduoshugangtieqiyedeshuzihuahaitingliuzaibagezhongshengchanshujuyishuzihuaxingshichengxiandejieduan
，julizhenzhengdezhinenghuashengchan、運輸、分析
、celvezhidingdenghaiyoujiaodachaju，nanyitongguoshuzihuashouduanyouhuashengchangongyihetishengjienengjiangtanshuiping。ciwai
，mianxianggangtiexingyejinxingzhinengzhizaozhuanxiangfuwudejigouzhongduo，quefatongyibiaozhun，zhuanyerenliziyuanchubeiyebugou。

　　《中國冶金報》記者：從上述問題出發，鋼鐵行業如何加快推進節能降碳？還有哪些政策措施空間？

　　徐冬：一是亟須突破關鍵共性技術研發。技術創新是碳減排的根本。鋼鐵行業要更大力度地推進節能降碳、科技創新工作，補齊“卡脖子”技術短板，加大對基礎性
、前瞻性、關鍵共性技術的研發力度，搶占低碳前沿陣地
，促進“卡脖子”技術研發及產業化應用，特別是推進以氫冶金為代表的顛覆性、革命性工藝技術。特別要強調的是
，大力推進CCUS技術，是鋼鐵行業實現碳中和的關鍵技術之一。

　　鋼鐵行業要構建碳到一氧化碳、一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)到(dao)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)及(ji)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)資(zi)源(yuan)利(li)用(yong)的(de)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)技(ji)術(shu)
，拉(la)長(chang)碳(tan)的(de)價(jia)值(zhi)鏈(lian)
，打(da)造(zao)淨(jing)零(ling)排(pai)放(fang)的(de)新(xin)型(xing)碳(tan)循(xun)環(huan)產(chan)業(ye)鏈(lian)。同(tong)時(shi)，要(yao)圍(wei)繞(rao)基(ji)礎(chu)理(li)論(lun)
、工藝路線、裝備製造
、係統集成等，以智能化
、數字化為代表的智能製造、標準化建設、數字化網格化建設等開展全流程
、全產業鏈的係統攻關，積極探索大數據在研發、生產、能源管控、質量控製等方麵的應用，建立鋼鐵低碳智能生產新體係。

　　二是發揮新型舉國體製優勢

，推進協同創新。從全球鋼鐵行業通行的做法來看，鋼鐵行業“雙碳”領ling域yu的de突tu破po性xing技ji術shu研yan發fa，更geng多duo以yi國guo家jia或huo地di域yu為wei單dan位wei，通tong過guo組zu建jian利li益yi共gong同tong體ti
，政zheng府fu和he金jin融rong資zi本ben給gei予yu實shi質zhi性xing支zhi持chi

，以yi社she團tuan組zu織zhi為wei牽qian頭tou單dan位wei，以yi大da企qi業ye為wei主zhu體ti，多duo家jia企qi業ye、機構參與，瞄準低碳、“零碳”目標，分工協作、聯合開發、共擔風險、協同創新
、共享成果。這種方式值得我們借鑒。我國鋼鐵行業可以通過協同創新，攻克一批關鍵共性技術、實施一批應用示範、研製一批行業標準、培養一批創新人才
，從而推動鋼鐵行業加快低碳轉型。