韩国钢铁产业应对温室气体排放的现状

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时间:2010年8月24日 | 点击(5079)

  作者:韩国产业经济研究所首席研究员Lee Min Sik
  编译:中国贸促会电子信息行业分会 陈倩倩

[摘要]从2000年到2007年,韩国钢铁产业的能源利用效率年均增长2.4%,已经达到世界领先水平,未来韩国把减排重点从过去提高能源效率逐渐转移到了应对气候变化的产业技术上。

国际和韩国温室气体排放发展动向

  签订《京都议定书》后,发达国家的温室气体排放量逐渐减少,其在经合组织(OECD)成员国家的温室气体排放量中所占的比重从1995年的44.1%下降到了2005年的39.4%。这是由于发达国家受到1997年签定的《京都议定书》强制减排的约束影响,加强减排的结果。在1995~2000年间世界温室气体排放量的增长率为13%,到2007年经合组织国家的温室气体排放量为130亿吨,与2000年相比只增加了4%。欧洲和日本的目标是到2020年温室气体排放量要比1990年减少20~25%,美国到2020年的减排目标是比2005年减少17%。

  中国、印度等发展中国家2000以后由于经济高速增长,温室气体排放量急剧上升。2007年非经合组织国家的温室气体排放量比2000年增加了47%,达到了149亿吨。发展中国家虽然并非义务减排的对象国,但近来却自发地加强减排的力度。中国等国预计到2020年底,人均GDP的减排量要比2005年减少40~45%,印度为24%。巴西到2020年的目标是比2005年减少20%。

  韩国温室气体排放的增加速度非常快,2005年排放量为538百万吨二氧化碳,排名世界第十位,是经合组织国家中碳排放量最高的国家,年平均碳排放量的增长率为4.3%。

  韩国政府计划到2020年底温室气体排放量要比2005年减少4%。从2008年8月开始韩国政府花了10个月的时间来分析实施减排潜力。在2009年11月17日确定了国家温室气体减排目标。韩国虽然不是义务减排国家,但目标减排量将达到IPCC对发展中国家制定的最高水平。

  韩国产业结构中能源进口依赖度非常之高,想要全面推广减排难度很大。韩国的能源消耗产业所占比重较高,节能部门与发达国家相比有很大的差距,气候变化合作体系相对较弱。尤其是钢铁、石油化工、水泥等环境敏感行业将会受到很大的冲击。

韩国钢铁产业减排应对状况

  钢铁产业是能源消耗所占比率最高的产业。2007年钢铁产业的能源消耗量占世界能源消耗的2.8%,制造业能源消耗的12.1%。韩国和日本与西方国家相比,钢铁产业在制造业内所占比重较高(以生产量为标准),钢铁产业的能源消耗量占制造业能源消耗量的20%以上。

  2006年钢铁产业二氧化碳排放量占世界二氧化碳排放总量的7.5%,是对温室气体排放控制影响最大的产业。2006年所有产业直接排放的二氧化碳(7.2Gt)占世界二氧化碳排放量(28.8Gt)的25%,钢铁产业就占了其中的30%(2.2Gt)。随着今后粗钢生产的增长,温室气体排放量将会持续上涨。而且随着中国等发展中国家生产力的提高,世界粗钢的生产量将从2009年的12亿M/T上涨到2020年的20亿M/T。

  然而不断的技术和设备创新将会加快所有产业提高能源利用效率的步伐。2000年钢铁产业的能源利用效率比1973年提高了80%,2004年粗钢生产每吨的能源消耗比1975年减少了50%。

  钢铁产业的温室气体主要是从综合制铁厂中产生的,它是由作为铁矿石还原剂的煤炭所产生的。韩国钢铁工厂使用煤炭所产生的温室气体占全国总排放量的11%(2004年标准)。

  韩国钢铁产业的能源消耗虽然在不断增长,但是能源利用效率却在不断提高。能源消耗量从2000年的1643万吨,到增加到了2007年的1941万吨,年平均增长率为2.4%。然而同期钢铁产业所创造的GDP年平均增长率为4.8%。虽然能源消耗量增加了,但是能源利用效率也有年均2.4%的增长。

  2007年钢铁产业消耗的能源组成比例分别为煤炭78%,电力13%,城市煤气5%。受到油价上涨以及环境监控加强等因素的影响,油产品使用量在持续的减少,但是城市煤气以及液化石油气的使用量却在增加。

  韩国钢铁产业的能源利用率达到世界最高水平。这都是得利于韩国浦项制铁等国内钢铁企业持续不断地更新设备,扩大对CDQ、TRT等能源回收设备的投资。但是韩国钢铁产业的数量及附加值,与发达国家相比还有一定的差距。

  在1999~2007年中随着钢铁产业产能的增长,能源消耗也随之上升。按照1999年前的生产结构和能源使用效率估计,能源消耗应该从1990~1997年的768.5万吨,增长到1997~2007年的862.6万吨。可事实上这段时间的能源消耗却从544.1万吨减少到了435.3万吨。这是由于更新生产设备,提高能源使用率,减少了二氧化碳的排放。

韩国钢铁产业的减排状况

  2000年韩国钢铁产业排放的二氧化碳量为5974万吨,到2005年增长到了6478万吨。但很快韩国就加快了减少碳排放的速度。每生产一吨粗钢排放的二氧化碳原来从2000年的1.405CO2/t,到2005年就减少到了1.380CO2/t。这也是在发展钢铁产业生产的同时,大力发展减少二氧化碳排放技术的结果。

  虽然粗钢生产的二氧化碳排放量一直都在减少,可最近减少的速度却在放慢。这是由于粗钢生产比普通钢的工艺过程要多,而且能源消耗大的高级钢生产比重在加大所造成的。

  综合钢铁厂中每吨粗钢生产的碳排放量从1990年的2.25 CO2/t,减少到了2007年的2.19 CO2/t。而电炉炼钢的碳排放从2005年的0.404 CO2/t下降到了2007年的0.399 CO2/t。

  由此可见,韩国钢铁产业节能的潜力以及减排的可能性非常的小。为了减少对大气排放污染物,钢铁企业不断地对能源技术开发,更新设备等进行投资。韩国和日本与中国等国家相比较,节能及减排的水平很高,可再减少的空间较小。

  今后钢铁产业的二氧化碳排放量将会持续增长。到21世纪的后半期,钢铁设备新增的现象将会急速扩大,炼钢工艺也将大幅提高。现在现代制铁已经接近投资的后期,由于高炉炼钢启动而增加了二氧化碳排放量是不可避免的事实。

  综合制铁企业(浦项制铁)在持续的减排努力下,2005年每吨粗钢产生的二氧化碳排放量比1990年下降了8.4%。并且随着能源回收技术的发展,以及新技术投资的扩大,预计到2013年粗钢每吨二氧化碳排放量将比2008年下降4%。

  而电炉炼钢也经过节约能源、改善工艺等努力,每吨粗钢生产所排放的二氧化碳正在逐步下降。韩国国内电炉炼钢的每吨粗钢生产二氧化碳排放量从2005年的0.404到2007年下降到了0.399。

  韩国钢铁企业的温室气体减排技术开发重点从过去提高能源效率转移到了应对气候变化的产业技术。减少二氧化碳排放技术今后将向碳捕集与封存技术发展,转向低碳型创新钢铁技术。

  现在韩国减排的代表技术有FINEX(熔融还原工艺:Fine Ore Reduction Process)工艺及薄带连铸(Strip Casting)技术。浦项制铁于2007年5月首家竣工完成了年产150万吨的FINEX工厂,并且将FINEX技术推向市场。FINEX工艺省略了事先处理原料的过程,该技术的氧化硫、氮氧化物、灰尘的排放量分别到达了现在高炉炼钢的19%、10%和52%。现在正在研发的薄带连铸技术能够减少40%的设备投入,1/3的工艺成本和75~85%的能源消耗。

  如今人们认识到二氧化碳减排上存在局限性,因此对抑制空气中排放的碳捕集与封存技术非常关注。该技术还处于初步阶段,所以必须先要确保其安全性及经济性,今后该技术将会对减少二氧化碳的排放起到非常大的作用。日本的新能源产业技术综合开发机构(NEDO)预测,到2020~2030年世界二氧化碳减排的40%都要归功于碳捕集与封存技术。

  除此之外还通过副产物的再利用、环保设备的增加、新再生能源设备投资等来促进减少温室气体的排放。副产物再利用中典型代表是钢铁矿渣,制钢粉尘的再利用也正在研发之中。钢铁矿渣可以100%用于道路的骨料,同时其他副产物生物矿渣还能用于减少二氧化碳的排放。然而由于通过加强环境监控等手段,70%的制钢粉尘已经被综合掉了,可用于再利用的仅为30%。环保设备是封闭的原料处理设施,可以从源头解决尘土问题,产品有节能型电炉等。最近人们都在积极研究和寻找减少粉尘的产生以及应对方案。

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