2022年9月20日,政协第十三届全国委员会优秀提案和先进承办单位表彰会在京召开。248件优秀提案和46个先进承办单位获得表彰。其中,钢铁行业两件提案获得全国政协表彰,分别是:2021年全国两会期间张少明委员提交的《关于发展氢冶金技术,推进我国钢铁工业绿色低碳发展的提案》和2022年全国两会期间何文波委员作为第一提案人联名其他9位委员提交的《关于实施“基石计划”,提升我国铁素资源保障能力的提案》。两件提案的获奖,让我们看到国家层面对发展氢冶金技术和提高铁素资源保障能力的重视和支持,对钢铁行业高质量发展必将起到极大促进作用。
加快发展氢冶金技术张少明委员相关提案获全国政协表彰
2022年12月16日,河钢集团张宣科技120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通。该工程是全球首例富氢气体(焦炉煤气)零重整竖炉直接还原氢冶金示范工程,标志着我国钢铁行业由传统“碳冶金”向新型“氢冶金”的转变迈出颠覆性、示范性、关键性步伐,将进一步引领传统钢铁冶金工艺变革,全面开启绿色、低碳发展新纪元。
2022年9月24日,鞍钢集团氢冶金项目开工仪式举行。该项目是全球首套绿氢零碳流化床高效炼铁新技术示范项目,具有完全自主知识产权,对助力我国钢铁工业绿色低碳创新发展具有重大意义。这也是中国大型钢铁企业又一次“进军”氢冶金。
2022年9月2日,氢冶金标准联合工作组成立暨首届世界氢冶金技术交流大会举行。这是中国钢铁行业推动我国乃至世界氢冶金技术实现更好、更快发展的一大创举。
从更长的时间线来看,钢铁行业在氢冶金方面进行了卓有成效的探索。目前,氢冶金的发展方向有:高炉富氢工艺、富氢竖炉工艺、纯氢竖炉工艺及氢基熔融还原工艺等。在高炉富氢工艺方面,国外的德国蒂森克虏伯、中国的晋南钢铁等都实现了高炉喷氢工艺的产业化运行,但高炉富氢工艺代替碳量比较有限,一般作为降碳过渡技术;在富氢竖炉工艺方面,国外以天然气为气源的技术已经成熟,代表性的工艺有Midrex和HLY,由于我国天然气资源匮乏,因此使用天然气为气源的竖炉技术成本不可行,但我国富氢的焦炉煤气资源丰富,且部分焦化和钢铁是伴生在一起,有天然的应用场景和优势,因此,我国中晋太行、河钢宣钢、宝武湛江等建设基于焦炉煤气的富氢竖炉工业示范线,有力推动富氢冶金的发展;在纯氢竖炉工艺方面,中国钢研自主投资和设计建设的纯氢冶金示范线即将在山东临沂建成,将为未来无碳冶金的发展起到技术验证和示范效应;在氢基熔融还原工艺方面,建龙集团在内蒙古乌海建设了赛思普氢基熔融还原项目,为氢基熔融还原技术的产业化迈出了坚实一步。
对发展氢冶金技术,业内专家早有共识。钢铁行业作为碳排放大户,约占我国碳排放总量的15%,“双碳”目标背景下,如何走上“绿色钢铁”道路,是整个行业亟需解决的问题。原料或燃料替代是CO2源头减排的重要措施之一。氢冶金技术利用氢作为还原剂代替碳还原,是减少长流程炼钢CO2排放,保证钢铁工业绿色可持续发展的重要途径之一。
2021年政协第十三届全国委员会第四次会议上,全国政协委员、中国钢研党委书记、董事长张少明提交了《关于发展氢冶金技术,推进我国钢铁工业绿色低碳发展的提案》。该提案对氢冶金国内外发展现状进行了深入分析,对开展氢冶金的可行性、必要性和相关核心技术进行阐述,并在制定钢铁工业氢冶金发展规划、推动纯氢冶金技术应用示范、组建国家级氢冶金工程技术研发团队等方面提出了建议。
这一提案涉及钢铁行业未来绿色低碳发展的核心问题,被列为政协专门委员会负责督办的全国重点提案。
2021年8月,为做好提案办理工作,受工信部副部长王江平委托,工信部原材料司司长陈克龙一行莅临中国钢研开展专题调研、积极推进。
张少明委员提出,为实现国家“碳达峰碳中和”目标,解决钢铁工业中煤炭消耗带来的诸多问题,必须从钢铁行业的能源结构上解决,而绿色氢能是代替煤炭的重要能源之一。发展氢冶金关键技术,是实现钢铁行业低碳低污染排放的优选路径。建议国家相关部委共同制订钢铁工业氢冶金发展规划、路线图、指南和行动方案;将氢冶金技术纳入国家“十四五”科技发展专项规划,在基础研究、关键技术及核心装备的研发创新等方面加大投入,提升核心技术和系统集成能力;组织国家氢冶金工程技术研发团队,加快氢冶金示范工程建设;将纯氢冶金技术作为央企技术策源地的重要原创技术;制订相关政策,推动纯氢冶金技术应用示范。
陈克龙指出,工信部历来重视政协提案办理工作,一是作为国家部委,职责所在;二是将提案办理与重点工作、重点规划相结合,作为提升自身业务能力的有效渠道;三是认真学习提案内容,能够为今后的政策制定提供有力依据。钢铁行业近期的碳达峰主要依靠控制产量,长期的碳中和仍然需要借助技术上的突破,而且仅仅依靠钢铁行业内部或单个钢铁企业难以实现,必须开展协同创新。钢铁行业应当多措并举,循序渐进实现碳达峰碳中和。一是调整用能结构,优化产业布局;二是开展核心技术攻关,推动关键工艺创新;三是提高行业标准,升级产品质量;四是加强行业耦合,促进行业间协同创新;五是充分发挥政产学研用的综合优势。下一步,工信部将协同有关部委,研究制订氢冶金专项实施方案,对氢冶金技术设立重点专项,推动氢冶金示范工程建设。
2022年9月20日,政协第十三届全国委员会优秀提案和先进承办单位表彰会在京召开。248件优秀提案和46个先进承办单位获得表彰。张少明委员提交的《关于发展氢冶金技术,推进我国钢铁工业绿色低碳发展的提案》被评为政协第十三届全国委员会优秀提案。
张少明委员在提案中建议:以发展低碳氢冶金技术为核心,从基础研究、关键材料及核心装备等方面加大投入和超前部署,用综合性钢铁企业优势,开展钢—化能源链接与联产研究,加快建立氢冶金示范工程;并对相关上下游产业,如绿氢制备、储运、氢冶金及高端基材制备等全产业链进行技术攻关和产业化应用;最后要加强产业政策引导,促进科技成果转化和技术推广。
该提案的获奖,让我们看到国家层面对发展氢冶金及上下游产业链技术的支持,将极大助力中国钢铁行业未来站上世界低碳冶金技术前沿。
“基石计划”加速推进何文波委员相关提案获全国政协表彰
2022年11月16日,中国最大的单体地下铁矿山——鞍钢西鞍山铁矿项目开工仪式在辽宁鞍山举行。该项目的开工对加快推进“基石计划”、增强我国战略矿产资源供应保障能力、维护产业链供应链安全具有重要意义。
铁矿石作为国家战略矿产资源,对维护钢铁产业链供应链安全具有“压舱石”作用。
全国政协委员,中国五矿集团原党组书记、董事长,钢协党委书记、执行会长何文波始终对钢铁行业资源保障问题保持着高度关注。关于重要金属资源安全保障度的问题,何文波委员2021年在全国两会上递交了《跨越资源与环境双重约束,提高国家重要金属资源安全保障度》的提案。在此基础上,经过钢协深入调研分析,何文波委员提出了旨在加强资源保障的“基石计划”建议,并于2022年1月份在钢协理事会上正式对外公布。自此,“基石计划”成为提升我国铁矿石资源保障能力的重要抓手。
“基石计划”是将海外矿、国内矿和废钢三个方面的单项工作,整合为一个面向中长期的资源保障整体解决方案。通过进一步明确量化目标和实施主体,用2~3个“五年计划”时间,切实改变我国铁资源来源构成,扩大包括国产铁矿和废钢回收利用在内的自有铁资源供应比例,进一步改善和加强海外铁资源供应链合作和资源投资,从根本上解决钢铁产业链资源短板问题,真正建成有资源保障基础支撑的钢铁强国。“基石计划”不仅明确了铁资源三大来源在未来三个五年计划中的节点目标,而且明确了包括政府和企业在内的两级推进主体和两类实施主体,使计划的落地有了明确的约束和保证。
为推动“基石计划”加快落地,2022年全国两会期间,何文波委员作为第一提案人联名其他9位委员递交了《关于实施“基石计划”,提升我国铁素资源保障能力的提案》。在提案中,针对国内铁矿资源开发不足、海外权益铁矿占比不高、废钢资源回收利用体系不健全等问题,何文波委员提出三点建议:一是开辟绿色审批通道,加快国内铁矿资源开发。二是防范投资风险,加快推进海外铁矿开发。三是支持废钢产业发展,加快废钢资源循环利用。
这一提案,直指行业痛点,给出明确建议,在2022年两会期间就成为了政协重点提案。
2022年3月11日,即全国两会闭幕的当天,国家发改委召开了钢铁行业重大问题研究座谈会,对如何推进和落实“基石计划”做出了具体安排。两会之后,国家发改委、工信部等有关部门就积极推动落实“基石计划”进行了多次紧锣密鼓的研讨——
2022年3月底,国家发改委产业司组织召开了由工信部、生态环境部等部门相关司局及钢协、中矿协参加的铁矿项目推进座谈会;5月份,国家发改委产业司组织召开研讨会,对钢协提出的加快国内铁矿项目建设的“基石计划”进行了认真梳理,并就下一步建设工作进行了研究部署;6月底,自然资源部矿业权管理司召开国内重点铁矿项目调研摸底视频会议;7月份,国家发改委产业司主持召开国内重点铁矿项目协调推进专题会议……
“基石计划”工作得到了国家有关部门和地方政府的大力支持,也得到了会员企业的积极响应。钢协积极推动“基石计划”加快启动,并配合国家有关部门做好落实落地工作,目前已取得了十分明显的成效。
一是两级推进体制逐步建立,为“基石计划”实施打下了坚实基础。国家发改委组织工信部、财政部、自然资源部、生态环境部、税务总局、国家林草局、国家矿山安监局等有关部门,以及钢协和中国冶金矿山企业协会等单位成立了铁矿石增产协调机制;印发了《关于加快推进国内铁矿项目建设的通知》,提出了工作要求;组织定期会商和专题会商,统筹推进铁矿项目建设各项工作。有关地方政府按照要求成立了工作专班,积极推进本地区铁矿项目建设,扎实落实有关工作。
二是有关部门和地方政府积极推进,加快国内铁矿项目开发建设。有关部门多次组织研究推进解决国内重点铁矿项目涉及的具体问题,并结合工作职能,就国内铁矿项目建设面临的“堵点”和“难点”研究提出解决措施意见,为项目建设创造有利条件。各有关地区认真落实加快推进国内铁矿项目建设工作的要求,调研摸底本地区铁矿建设项目,梳理项目存在的问题,明确责任部门,制定推动重点铁矿项目建设的实施方案,提出工作措施和目标任务。总体上,各地方政府高度重视加快国内铁矿项目建设工作,积极推动项目审批和要件办理,效率明显提升,企业急难事项得到有效解决。
三是钢协组织成立资源保障工作组,统筹推进相关工作。钢协组织中国冶金矿山企业协会、中国废钢铁应用协会和宝武、鞍钢、本钢、五矿、建龙、首钢、河钢等单位成立了钢铁行业资源保障工作组(以下简称工作组),统筹推进“基石计划”和行业资源保障工作。依托工作组,钢协组织开展铁矿项目建设调研,深入了解“基石计划”重点项目实施进展,梳理项目需要协调解决的问题,做好项目分类管理工作。据调研预计,2022年部分重点项目已加快开工建设,建成后可新增铁精矿产能近2000万吨。
钢协的调研显示,列入“基石计划”的重点国内铁矿石项目均在有序推进,大大鼓舞了国内铁矿山企业投资的积极性。相关企业反映,目前一些重大铁矿开发项目,审批进度明显加快,大大缩减了项目审批时间。以西鞍山铁矿为例,仅用7个月时间就完成了全部的前期手续,创造了国内铁矿采选项目手续办理的新纪录。
另外,值得关注的是,2022年7月25日中国矿产资源集团有限公司正式宣布成立,成为最年轻的央企。中国矿产资源集团的成立是党中央、国务院着眼于用好国内国际两个市场、两种资源,增强我国重要矿产资源供应保障能力的重大举措,对于保障产业链供应链安全,促进高质量发展具有重要意义。而成立专门的铁矿资源开发企业,统筹铁矿资源开发和储备,也是何文波委员在这几年政协委员提案中的部分建议。
2022年9月20日,政协第十三届全国委员会优秀提案和先进承办单位表彰会在京召开。248件优秀提案和46个先进承办单位获得表彰。何文波委员提交的《关于实施“基石计划”,提升我国铁素资源保障能力的提案》被评为政协第十三届全国委员会优秀提案。
表彰会后,何文波委员在接受《中国冶金报》记者采访时表示:“感谢国家对钢铁工业的关心和爱护,感谢联名签署提案的政协委员的鼎力相助,感谢发改委等承办单位的强力支撑。我们要继续努力工作,以最大限度实现‘基石计划’的各项目标。”
何文波委员关于“基石计划”这一提案的获奖,对于“基石计划”的进一步推动无疑具有极大的促进作用。我们有理由相信,随着“基石计划”的推进,我国的铁素资源保障能力必将大幅提升,钢铁行业高质量发展的底气也会越来越足,基础也会越来越稳固。
关于发展氢冶金技术,推进我国钢铁工业绿色低碳发展的提案
近年来,氢能发展得到广泛关注。传统钢铁冶金工艺也在发生重要变革,钢铁行业绿色发展已经成为必然趋势。中国作为钢铁大国,传统的“高炉—转炉”工艺占比高达90%以上,低碳发展任务艰巨。用“氢”代替“碳”可以改变钢铁冶金行业的能源消耗结构,实现真正的“低碳”甚至“零碳”生产,是彻底解决生产过程中环境污染和碳排放问题的技术方向之一。
目前存在问题
1.虽然传统炼铁工艺效率已接近极限,但仍存在高能耗、高污染和高排放问题。全球70%的钢使用的生铁都来自传统高炉炼铁工艺,高炉冶炼1吨生铁需要大约1.6吨铁矿石,0.3吨焦炭和0.2吨煤粉,整个还原过程的碳排放量占到整个炼钢流程的90%以上,即使利用CCS最多只能捕捉不到50%的碳。中国目前掌握的高炉炼铁技术已经达到世界一流水平,但是在直接还原炼铁(DRI)工艺和氢冶金方面,还滞后于发达国家。
2.代替传统高炉的气基直接还原炼铁工艺不能彻底实现钢铁行业的减排目标。该工艺主要利用煤制气/改质天然气直接还原铁矿生产直接还原铁,过程中可以减少污染物和碳排放,但无法彻底解决碳排放的问题。氢冶金的原理是直接用氢气还原铁矿石,其反应产物是铁和水,不产生CO2,也无SO2、NOx排放,因此,氢冶金被称为绿色(低碳)炼铁技术。
3.我国氢冶金技术尚不成熟,基础研究和试点示范需要加强。氢冶金给钢铁企业带来了一系列技术挑战,包括:1)绿色低成本气源的获得。如果氢气来源本身存在高能耗和高污染,就会得不偿失。2)基础研究薄弱,如氢冶金中的基本理论、仿真建模、精细化冶炼控制等。3)重大装备技术薄弱,比如氢冶金过程中的冶金反应器及关键部件和配套装备。4)示范验证缺失,包括系统效率、安全管控、工艺改进、成本效益等。
建议
钢铁行业作为能耗和排放大户,必须最先意识到清洁能源对我国钢铁工业绿色低碳发展的重要作用。氢冶金是钢铁工业的发展方向之一。氢冶金不仅解决了环境问题,还开辟了钢铁材料生产的新方法。研究氢冶金工艺,探索氢冶金关键技术,开创环境友好新型生产方式将为中国经济腾飞和引领世界钢铁业提供难得的机遇。
鉴于上述我国氢冶金发展中存在的问题,建议国家层面重视氢冶金技术发展,出台相应政策,从技术和产业层面加大扶持力度,加强科研院所和企业间合作,加强应用示范。具体建议如下:
1.充分利用全球范围内的氢能热潮,把氢冶金纳入国家氢能发展战略和规划。目前国内已有20个省市发布氢能发展规划,氢能也首次出现在《政府工作报告》中,但几乎都是关于氢燃料电池和氢能源汽车方面,很少提及氢在冶金方面的应用。因此,建议推动氢冶金纳入国家和地方的发展战略中,使氢冶金的发展得到国家和社会的广泛关注,有利于带动投资,推动技术进步。
2.解决氢源问题,“绿色”氢气是首选。建议采用可再生能源产生的氢气,开发钢化联产,充分利用化工副产氢,解决氢冶金的“绿色”氢源问题。
3.加大氢冶金研究投入,逐步实现产业化示范。建议国家能源局、工信部、科技部制定氢冶金产业发展路线图,确定核心技术攻关和产业化示范推进时间表。开发全新的氢冶金的钢铁工艺新流程,包括氢冶金基础研究、无碳冶金基本理论研究,同时借助数字化仿真技术开展相关反应器的设计,开展关键部件和装备的研发,最终建立近零排放的氢冶金钢铁工艺新流程示范线。
4.联合其他技术,提升能源利用效率。DRI工艺本身尾气就是含能体,高炉煤气含氢3%~5%、焦炉煤气含氢55%左右、熔融还原炉气含氢20%左右。加强对这些含能气体中氢的回收,可大幅度提高能源利用效率,为氢冶金提供氢气,可以此解决小规模氢冶金示范中的气源问题。
关于实施“基石计划”,提升我国铁素资源保障能力的提案
针对国内铁矿资源开发不足、海外权益铁矿占比不高、废钢资源回收利用体系不健全等问题,我建议:
(一)开辟绿色审批通道,加快国内铁矿资源开发。国家发展改革委会同工业和信息化部、自然资源部、生态环境部、应急管理部等部门组成部际协调推进体制,督促地方建立相应工作机制,加强综合协调,开辟绿色通道,解决项目审批和开发建设中的问题,推进辽宁、四川、安徽、河北等省份重要成矿带资源开发,确保一批资源禀赋较优、规模较大、成本竞争力较强的项目建成投产。调整优化矿权出让收益征收方式,降低铁矿山企业增值税税率,扩大增值税抵扣范围,降低铁矿企业经营负担。加大资金支持力度,成立专项基金和国家级技术中心,加强对降成本技术重点攻关,积极推进铁矿资源综合利用。
(二)防范投资风险,加快推进海外铁矿开发。建议国家和有关部门高度重视海外铁矿资源开发,在有效防范投资风险、保证效益等前提下,支持有关企业加快推动开发建设,解决融资障碍,提供金融支持。坚持对外开放、加强和发展与国际矿产资源产业的合作仍然是应该一以贯之的重要原则。
(三)支持废钢产业发展,加快废钢资源循环利用。建议有关部门促进废钢产业集中度的提升,培育龙头企业;推进废钢铁资源的回收、加工、配送及流通体系的完善和提升;落实好资源综合利用增值税政策等;研究进口再生钢铁原料的增值税优惠政策,为扩大进口创造条件。
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