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首批綠色煉鋼廠即將問世
美鋼鐵商探索“脫碳”之路
2019-12-25 11:33  · 來源:中國能源報-中國能源網  · 作者:王林  · 責編:劉澄諺

  中國能源報-中國能源網 | 美國的鋼鐵產業正在迎來綠色轉型的重要節點,該國首批以可再生能源為驅動力的煉鋼廠即將問世。多年來,廉價量多的煤電和頁巖氣推動了美國鋼鐵冶煉的持續擴張,隨著全球加速推動綠色能源轉型,風電和光伏發電成本持續下降,該國越來越多的鋼鐵商踏上了“脫碳”之路,尋求最大程度降低“排放大戶”鋼鐵冶煉的碳足跡。

  “風能煉鋼”或年底實現

  美國CNBC新聞網日前報道稱,全美首座100%風能供電的煉鋼廠預計將于今年底投產運營。這座耗資2.5億美元的“風能煉鋼廠”歸美國第二大鋼鐵公司紐柯(Nucor)所有,廠址位于密蘇里州塞達利亞(Sedalia),該公司將利用風電驅動電弧爐,將廢鋼熔化進而將其轉變為新的再生鋼。

  紐柯在一份聲明中表示,公司一直在尋找提高能源效率以減少對環境負面影響的方法,對于即將成為美首個“風能煉鋼者”感到高興。風電正逐漸成為最主要的清潔供電方式之一,可以承擔包括鋼筋軋制在內等一系列電力需求龐大業務的供電工作。

  據了解,紐柯與密蘇里州公用事業公司Evergy達成的75兆瓦電力購買協議,是促使這座“風能煉鋼廠”誕生的主因。美國中西部地區風能資源相對豐富,這使得密蘇里州、內布拉斯加州、堪薩斯州等州的風力發電競爭優勢十分凸顯,與日漸衰敗的煤炭和低成本天然氣相比,其可以無限供應干凈且便宜的風電。

  紐柯最初并沒有以“100%風電運營煉鋼廠”為目標,而是以“靠近廢鋼資源”和“最終用途客戶”為主,但密蘇里州長期、固定且便宜的風電價格太有吸引力,加上紐柯追求可持續發展目標,該公司最終選擇在密蘇里州“安家落戶”,并強調“干凈且便宜的電價”對煉鋼產業至關重要。

  值得一提的是,根據密蘇里州的《鋼鐵廠法案》,該州允許公用事業公司為鋁和鋼鐵生產商以及其他購買超過50兆瓦電力的大型企業申請長達十年的折扣電價。目前,Evergy正在為此事向州監管部門提交申請。

  Evergy高級副總裁Chuck Caisley表示,隨著越來越多的投資者和公司追逐可持續發展和清潔目標,他們會更加頻繁地投建或改造此類工廠?!霸诳八_斯州和密蘇里州,我們擁有很大的價格優勢,在滿足現有和潛在客戶清潔電力需求的同時,進一步改善了環境并創造了就業?!彼f,“我們希望未來幾年將更多制造商吸引到中西部?!?/p>

  這座“風能煉鋼廠”投產后預計需要250名員工,未來將為塞達利亞地區提供可用于建筑物的再生鋼筋。塞達利亞經濟發展執行董事Jessica Craig表示,這座煉鋼廠在過去18個月的建設中已經創造了500個建筑工作崗位,對于社區的經濟發展至關重要?!拌b于這座煉鋼廠的供電屬性,我們即將迎來一次變革型的發展機遇?!八f,“不管是經濟效益,還是社會效益,甚至是應對氣候變化危機的積極性?!?/p>

  “光伏煉鋼廠”預計2021年問世

  值得關注的是,“光伏煉鋼”也已提上日程。彭博社日前報道稱,俄羅斯第二大鋼鐵制造商耶弗拉茲(Evraz)在科羅拉多州運營的一座再生煉鋼廠,正在從煤炭發電轉向太陽能發電,其有望成為全美首座100%太陽能供電的煉鋼廠。

  9月下旬,耶弗拉茲北美公司與美國電力公司Xcel Energy,以及歐洲最大太陽能開發商英國石油公司(BP)太陽能子公司光源BP(Lightsource BP)簽署了合作協議,將在科羅拉多州共同開發一座價值2.5億美元、裝機240兆瓦的太陽能發電設施,旨在為耶弗拉茲旗下落基山煉鋼廠供電。初步預計這座“光伏煉鋼廠”將于2021年問世,而且將是美國面向單一客戶的最大現場太陽能發電項目。

  Xcel Energy一直是美國最積極部署可再生能源目標的公用事業公司之一,該公司此前決定關閉落基山地區的兩座燃煤電站,這直接威脅到了這座基于低成本電力煉鋼廠的生存前景,其主要生產用于鐵路、管道和盤條的鋼材,自1800年代就已經存在。

  光源BP將負責這座太陽能發電設施的融資、建造和運營工作,并在長期電力購買協議下向Xcel Energy銷售其所有電力,同時同意制定長達20年的固定費率結構合同,使煉鋼廠的固定電價可延長至2041年。

  另據美國有線電視新聞網報道,總部位于加利福尼亞州清潔能源初創公司Heliogen,研發出了一種利用人工智能的新型太陽能技術,可以產生1000攝氏度以上高溫,并將應用于制造水泥、鋼鐵等所需熱量極高的工業中。

  截至目前,商業聚光太陽能熱系統設計的最高溫度只有565攝氏度,這對發電或許很有用,但對許多工業過程而言還不夠。Heliogen的創始人兼首席執行官Bill Gross表示,這一技術突破意味著太陽能有望直接用于制造水泥、鋼鐵等所需熱量極高的工業,而且生產過程變得更加經濟、環保。

  “清潔冶煉”助力鋼鐵脫碳

  落基山研究所在一份報告中指出,鋼鐵一直是碳排放大戶,約占全球溫室氣體排放總量的6%至7%。為了降低鋼鐵行業的碳足跡,鋼鐵商不斷嘗試各種降低排放量的方法,其中就包括“清潔”旗下煉鋼廠。

  環保主義人士表示,“風光煉鋼”的意義不僅限于國家,更是代表著綠色鋼鐵行業的潛力,鋼鐵行業是全球最主要的碳排放來源之一。環保組織“非凡地球”(Mighty Earth)專家Margaret Hansbrough表示:“這(綠色煉鋼)對能源密集型的鋼鐵行業的未來具有廣泛意義?!?/p>

  “非凡地球”在一份報告中指出,鋼鐵領域排放量約占全球碳排放總量的7%,其中大部分來自效率較低的高爐。目前,美國68%的鋼鐵都利用更高效的電弧爐技術,但該技術對電力需求龐大,如果轉換為清潔電力可以產生顯著的氣候效益。

  “在鋼鐵生產中使用清潔電力既有利于企業,也有利于氣候?!盡argaret Hansbrough坦言,“在削減煉鋼成本并減少碳足跡的同時,也為鋼鐵行業的可持續發展奠定了基礎?!?/p>

  據了解,美國最大鋼鐵公司美鋼(USS)11月時確定了最新減排目標,旨在到2030年將其溫室氣體排放量減少20%。此外,代表全球鋼鐵生產量80%以上的世界鋼鐵協會(Worldsteel Association)也發起了一個“逐步提高計劃”(Step Up program),以期向碳中和的鋼鐵經濟過渡,包括改用含氫燃料等。

  落基山研究所高級分析師Thomas Koch Blank指出,氫基煉鋼等可持續技術將大大削弱鋼鐵行業產生的碳排放量?!叭绻覀儾荒苁篃掍撁撎?,那么鋼鐵行業仍將貢獻5%的碳排放量?!?/p>

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