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向光而行 ——山西晉南鋼鐵集團(tuán)綠色低碳發(fā)展紀(jì)實(shí)(中)

2023-06-30 10:26:00

  在希臘的神話中有一個(gè)英雄人物名叫普羅米修斯,他從太陽神阿波羅那里盜走火種送給人類,給人類帶來了光明,從而讓世人敬仰。

  走進(jìn)山西晉南鋼鐵集團(tuán)(以下簡(jiǎn)稱晉南鋼鐵),無論是萬畝太子湖水面,還是曾經(jīng)的鹽堿地上,抑或是廠房的屋頂和外立面,一片片光伏板如同亮藍(lán)色的魚鱗,在太陽下熠熠生輝,形成一道道靚麗的風(fēng)景線。

  “這些光伏板正將太陽的光能源源不斷地轉(zhuǎn)化成清潔的電能,并通過電網(wǎng)輸送到千家萬戶,助力人們實(shí)現(xiàn)美好生活。后續(xù),晉南鋼鐵將通過光伏制氫、制氧,用于鋼鐵生產(chǎn),為打造全流程綠色鋼鐵提供有力保障?!比涨?,晉南鋼鐵總裁張?zhí)旄T诮邮堋吨袊?guó)冶金報(bào)》記者采訪時(shí)表示。

  向光而行的晉南鋼鐵,如同鋼鐵行業(yè)里的普羅米修斯,正將阿波羅的火種引入鋼鐵,以綠色低碳造福人類。

  布局光伏,搶占未來發(fā)展制高點(diǎn)

  眾所周知,“二氧化碳排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”目標(biāo)的提出,是黨和國(guó)家基于中華民族永續(xù)發(fā)展和推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的責(zé)任擔(dān)當(dāng)而作出的重大戰(zhàn)略決策。

  “‘雙碳’目標(biāo)是一項(xiàng)必須完成而且一定能夠完成的重大歷史任務(wù)。作為每年碳排放量占國(guó)內(nèi)總碳排放量15%左右的鋼鐵行業(yè),在完成這一歷史任務(wù)的過程中必然責(zé)無旁貸。光伏,作為能夠?qū)崿F(xiàn)低碳發(fā)展的一個(gè)重要能源渠道,也是國(guó)家重點(diǎn)支持的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),晉南鋼鐵從2013年就已經(jīng)開始布局了。”張?zhí)旄1硎尽?/p>

  從政策上,國(guó)家也給予了光伏產(chǎn)業(yè)巨大支持。例如,《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》(國(guó)發(fā)〔2013〕24號(hào))提道:對(duì)利用戈壁荒灘等未利用土地建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目的,在土地規(guī)劃、計(jì)劃安排時(shí)予以適度傾斜;《關(guān)于支持新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)發(fā)展促進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新用地的意見》(國(guó)土資規(guī)〔2015〕5號(hào))寫明:光伏、風(fēng)力發(fā)電等項(xiàng)目使用戈壁、荒漠、荒草地等未利用土地的,對(duì)不占土地、不改變地表形態(tài)的用地部分,可按原地認(rèn)定;《國(guó)土資源部辦公廳關(guān)于光伏發(fā)電用地有關(guān)事項(xiàng)的函》(國(guó)土資廳函〔2016〕1638號(hào))指出,支持使用未利用地發(fā)展光伏發(fā)電。

  晉南鋼鐵所在的曲沃縣太子區(qū)域,因長(zhǎng)期返堿嚴(yán)重,致使1萬余畝耕地農(nóng)民無法耕種,既浪費(fèi)了寶貴的土地資源,又造成了環(huán)境嚴(yán)重污染,變成了人們口中的“鹽堿灘”“荒草灘”和“垃圾灘”。

  不過,如今記者走進(jìn)太子,看到的是農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ),看到的是鳥飛魚躍的生態(tài)濕地,看到的是風(fēng)景優(yōu)美的晉文化旅游區(qū)。

  現(xiàn)在的晉南鋼鐵廠區(qū),不僅僅太子湖大面積的水面和太子灘的陸地都已被光伏板覆蓋,而且連廠房的陽面也掛滿了光伏板。

  “我們通過流轉(zhuǎn)農(nóng)民的鹽堿地,變成了農(nóng)光互補(bǔ)和漁光互補(bǔ)和旅游景區(qū),既解決了土地的高效利用,又解決了農(nóng)民就業(yè)和增收,還帶來了綠色低碳發(fā)展模式?!睆?zhí)旄=榻B。

  “各位領(lǐng)導(dǎo),請(qǐng)看右邊!我們?cè)谔雍嫔习惭b了大片的光伏板,這是我們6.5MW水面光伏發(fā)電項(xiàng)目。水面光伏與傳統(tǒng)的地面光伏相比,不僅不占用土地資源,還在發(fā)電效率方面有一定的優(yōu)勢(shì)。為什么呢?這是因?yàn)樗w對(duì)光伏組件有冷卻效果,可以抑制組件表面溫度上升,整體發(fā)電量比屋頂或地面光伏高出5%-15%左右。此外,水面安裝的光伏板可以大面積遮蔽水面,減少水體蒸發(fā),抑制藻類生長(zhǎng),有利于水污染防治,還不影響魚類生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)了‘光一體’立體化發(fā)展?!表樦庹f員的手望去,只見湖面上藍(lán)光粼粼,如同起伏的波浪。

  此外,在廠房墻面上,晉南鋼鐵已經(jīng)利用廠區(qū)辦公樓的屋頂空閑區(qū)域建設(shè)了21MW的屋頂分布式光伏項(xiàng)目,利用向陽面的廠房閑置墻面建成了726千瓦是廠房墻面光伏項(xiàng)目,不僅可以獲得清潔電能,還具有阻燃、隔熱、降噪、減少光污染等功能。

  在農(nóng)光互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)區(qū),晉南鋼鐵農(nóng)光互補(bǔ)光伏菌菇大棚項(xiàng)目總投資2億元,占地650余畝,總裝光伏發(fā)電機(jī)容量20MW,包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及相應(yīng)的上網(wǎng)設(shè)施,并配套建設(shè)400棟優(yōu)質(zhì)食用菌生產(chǎn)基地。

  “該項(xiàng)目符合國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求,既節(jié)約土地,不改變土地屬性,又可以將空間一體利用,擴(kuò)大供電可再生能源比例,帶來雙向效益?!苯庹f員向記者介紹。

  此外,晉南鋼鐵還利用太子湖河道旁7.1萬平米的空閑土坡及空地,建設(shè)了8.4MW分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目。

  在停車場(chǎng),晉南鋼鐵充分利用立恒廠區(qū)、焦化廠區(qū)、晉南廠區(qū)、恒瑞昆廠區(qū)等地的停車場(chǎng)地,建設(shè)了5MW停車場(chǎng)光伏車棚項(xiàng)目。用光伏也代替?zhèn)鹘y(tǒng)車棚的鋼結(jié)構(gòu)棚頂,不僅增加了發(fā)電收益,還能為員工車輛遮陽擋雨,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和綠色生態(tài)的“雙贏”,受到了廣大員工的好評(píng)。

  “今年以來,我們集團(tuán)充分利用廠區(qū)停車場(chǎng)、廠房屋頂和墻面、農(nóng)業(yè)園區(qū)土坡、鹽堿荒地、太子湖水面等閑置空地,建設(shè)了100MW分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目采用分塊發(fā)電、就地并網(wǎng)、自發(fā)自用模式,采用了國(guó)內(nèi)一線光伏品牌設(shè)備,具有總裝機(jī)容量大、發(fā)電轉(zhuǎn)化率高、可就地消化、維護(hù)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。”張?zhí)旄=榻B。

  2022年3月,晉南鋼鐵與中國(guó)華能簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,建設(shè)1300兆瓦光伏“新能源+儲(chǔ)能”項(xiàng)目,預(yù)計(jì)總投資45億元,年發(fā)電量16.5億度,占地兩萬多畝。

  “這是2021年山西省政府批準(zhǔn)的規(guī)模最大的單體光伏發(fā)電項(xiàng)目,一期300兆瓦光伏項(xiàng)目已于2023年1月并網(wǎng)發(fā)電?!睆?zhí)旄Uf。

  不過,有成本競(jìng)爭(zhēng)力才有生命力?,F(xiàn)在光伏發(fā)電一度電多少錢?

  “現(xiàn)在光伏發(fā)電一度電的成本不超過三毛錢,已經(jīng)遠(yuǎn)低于電網(wǎng)購(gòu)電,而且成本還在進(jìn)一步降低?!币晃还ぷ魅藛T介紹。

  顯然,阿波羅之火已經(jīng)被引到了晉南鋼鐵,并且燒得越來越旺。

  光伏制氫, 向“噸鋼噸碳”進(jìn)軍

  在鋼鐵冶煉的過程中,是一種不可或缺的元素,鋼中碳的含量與鋼的強(qiáng)度等指標(biāo)有關(guān)。因此,鋼鐵冶煉肯定是不能完全摒棄碳的存在的。

  “實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,將推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。對(duì)于鋼鐵生產(chǎn)來說,也要從冶金向冶金、能物流轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的革命?!睆?zhí)旄UJ(rèn)為。

  走進(jìn)晉南鋼鐵集團(tuán)煉鐵廠3號(hào)1860立方米高爐主控室,可以在監(jiān)控畫面上看到實(shí)時(shí)顯示氫氣壓力和流量情況?!耙獣r(shí)刻關(guān)注氫氣壓力變化,確保壓力值在0.5兆帕以上,防止氫氣回流?!敝蛋嗟闹骺?span style="">工介紹。此外,他說還要經(jīng)常透過窺視孔觀察氫裝置運(yùn)行情況,并根據(jù)噴槍磨損情況,及時(shí)調(diào)整噴槍角度和位置,保證能冶煉正常進(jìn)行。

  晉南鋼鐵集團(tuán)高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣通過相互置換,首先,將高爐煤氣送至頂裝焦?fàn)t,置換出優(yōu)質(zhì)的焦?fàn)t煤氣,再把優(yōu)質(zhì)的焦?fàn)t煤氣全部送至化工廠;其次,將煉鋼過程中產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐煤氣送至化工廠,經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)及凈化處理后,合成乙二醇、LNG及氫氣產(chǎn)品;最后,將化工廠氫氣送至高爐和燒結(jié),實(shí)現(xiàn)了能冶煉和富燒結(jié)。同時(shí),化工廠提純后的氫氣,變壓吸附后變成99.999%純凈氫氣供氫能汽車使用。

  顯然,在應(yīng)用場(chǎng)景方面,從冶金物流,氫氣已經(jīng)在晉南鋼鐵得到成熟成功應(yīng)用。

  不過,目前晉南鋼鐵的自產(chǎn)氫氣大部分屬于“藍(lán)氫”,即從焦?fàn)t副產(chǎn)煤氣提取而來,成本較低;但要實(shí)現(xiàn)真正的零碳排放,需要“綠氫”,即利用可再生能源(例如太陽能或風(fēng)能)通過電解工序產(chǎn)生的氫。

  “作為能產(chǎn)業(yè)鏈的鏈主,僅靠焦?fàn)t自產(chǎn)的‘藍(lán)氫’顯然是不夠的,‘綠氫’的大量生產(chǎn)成為必須?!睆?zhí)旄UJ(rèn)為。

  那么,“綠氫”如何產(chǎn)生?生產(chǎn)氫的主要途徑是電解水制氫,其中電費(fèi)的成本占近80%左右 。但向前溯源,電如何而來?

  “眾所周知,我國(guó)火力發(fā)電占比達(dá)到70%左右?;鹆Πl(fā)電依靠的還是,這樣產(chǎn)生的氫真的算是‘綠氫’嗎?值得商榷?!睆?zhí)旄UJ(rèn)為。

  因此,“綠氫”不僅要考慮氫的制備,還要考慮制備氫所用的電從什么途徑產(chǎn)生,是否零碳。只有做到了“綠電”產(chǎn)生“綠氫”,才能真正做到低碳甚至凈碳

  據(jù)介紹,晉南鋼鐵用光伏“綠電”通過電解水制氫+制氧+液氫,為卡和氫能冶煉提供原料;同時(shí)將白天產(chǎn)生的部分綠電進(jìn)行儲(chǔ)存,利用“光電+儲(chǔ)能+低峰電力”相互聯(lián)鎖切換,形成正常供電制氫的生產(chǎn)工藝,同時(shí)利用制氧廠-190℃氮?dú)馍罾淠茉粗圃煲簹?,最終實(shí)現(xiàn)用“綠氫”“綠氧”“液氫”替代化石能源電力、焦炭,開創(chuàng)一條技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)可行的“碳中和”路徑,帶動(dòng)鋼鐵實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)流程低碳變革。

  “在這方面,晉南鋼鐵走在前列,提前布局‘綠電’——光伏發(fā)電。同時(shí),著力推動(dòng)制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、制造液氫及重卡、能交通等多個(gè)領(lǐng)域拓展應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)綠色能全產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展。”張?zhí)旄=榻B。

  從利用天然焦?fàn)t煤氣優(yōu)勢(shì)到氫氣提純、能化工,從能冶煉到氫能卡車;從光伏綠氫能冶煉再到重卡,以氫氣為源頭的產(chǎn)業(yè)鏈,晉南鋼鐵穩(wěn)穩(wěn)地占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

  據(jù)測(cè)算,晉南鋼鐵集團(tuán)噸鋼碳排放2021年從行業(yè)平均水平1.8噸降低至1.48噸,2022年降低至1.4噸左右,計(jì)劃2025年降低至1.36噸,力爭(zhēng)“噸鋼噸碳”。

  在工藝?yán)碚?、行?dòng)實(shí)踐、技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展模式上,晉南鋼鐵已經(jīng)在全面引領(lǐng)全球鋼鐵綠色低碳發(fā)展。

 

 

來源:中國(guó)冶金報(bào)-中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:溫曉霞

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