钢铁碳达峰行业背景

钢铁碳达峰行业背景碳达峰指导思想立足新发展阶段，完整、准确、全面贯彻新发展理念，构建新发展格局，坚定不移落实制造强国和网络强国战略，锚定碳达峰碳中和目标愿景，坚持系统观念，统筹处理好工业发展和减排、整体和局部、长远目标和短期目标和市场的关系，坚持制造业立市，以深化供给侧结构性改革为主线，以重点行业达峰为突破，着力构建绿色制造体系，提高资源能源利用效率，推动数字化智能化绿色化融合，扩大绿色低碳产品供给，加快制造业绿色低碳转型和高质量发展。实现碳达峰与碳中和目标的行动与措施实现碳达峰、碳中和目标，需要坚持系统观念，积极探索科学的路径。华北电力大学杨勇平校长提出需要从构建绿色低碳生产方式、倡导简约生活、加大科技创新力度、高度重视创新人才培养、强化机制体制创新等五个方面探索碳达峰、碳中和的科学路径。（一）能源领域清洁替代技术，能源生产清洁化是能源转型的必然趋势，主要涵盖了以清洁能源替代传统化石能源发电和终端清洁能源直接利用两种方式，21世纪以来，以太阳能、风能为代表的可再生能源发电技术成本不断下降，未来与化石能源相比具有强大的竞争力，为构建以可再生能源为主体的新型电力系统提供了条件。另一方面，以太阳能热水器、太阳灶、生物质利用、地热采暖等终端清洁能源利用技术可以广泛应用。电能替代技术，电能将成为最主要的能源利用形式，未来主要包括工业领域电热替代与机械动力电源替代，交通领域电动汽车与氢燃料电池汽车技术，建筑领域电采暖与热泵技术等，以及电制氢/甲烷/甲醇/氨/二甲醚/尿素等电制燃料与原料技术。低碳燃料利用，氢能作为清洁能源对构建绿色、低碳、经济、多元化的能源供应体系具有重要意义。预计2050年全球对绿氢的需求将达到5．3亿吨，2060年我国氢能产量将达到6000万吨，在能源供应结构中占比将超过10%。氢能利用在灵活性发电、氢能交通、工业替代、以及建筑采暖等领域具有广泛应用前景。能源互联技术，能源互联网是清洁能源大规模优化配置的基础，包括特高压交直流、柔性交直流等先进输电技术及大规模储能技术。特高压直流输电技术的电压等级、输送容量、可靠性和适应性水平将不断提高，成本进一步降低，以解决我国东西部能源资源与需求在空间维度不匹配的问题。以抽水蓄能和电化学储能装机规模将大幅度增加，氢储能效率不断提升，以大规模储能技术解决能源资源与需求在时间维度不匹配的问题。分布式综合能源系统，分布式综合能源系统是集中式能源供应模式的补充，通过整合分布的能源资源，利用高效能源生产转换技术，以及需求侧管理等技术来同时满足终端用户的冷/热/电/气/水/交通等多种能源需求，构建零碳社区/城市。瑞士洛桑联邦理工学院提出的第五代区域能源供应系统以二氧化碳为能源介质，实现未来社区和城市无碳排放的能源自治。（二）建筑领域建筑业二氧化碳排放量在全球能源和过程相关二氧化碳排放中占比接近40%，根据国际能源署（IEA）和联合国环境规划署（UNEP）公布数据，2017~2018年全球建筑行业排放量增加了2%达到历史最高值。据中国建筑节能协会能耗统计专委会发布的《中国建筑能耗研究报告2020》报告，2018年全国建筑全过程能耗总量为21．47亿tce，占全国能源消费总量46．5%，建筑全过程碳排放总量为49．3亿tce，占全国碳排放总量的51．3%。因此，在碳中和进程中，建筑领域节能减排任重道远。在设计阶段，应从建筑的全生命周期角度考虑低碳环保因素，推动近零能耗建筑规模化发展，鼓励开展零能耗建筑、零碳建筑发展。同时在结构设计上统筹考虑建筑全寿期内多因素影响，提高材料利用率，加强绿色材料的应用，在生产和建造阶段加大绿色建造力度。在运行阶段，提高建筑电气化水平，通过推广清洁采暖、炊事电气化、电制生活热水等技术，降低建筑领域直接碳排放；另一方面，通过超低能耗技术以及构建光/储/直/柔一体化建筑来促进其与交通工业领域的协同，降低建筑领域间接碳排放。（三）交通领域交通领域碳排放占全国终端碳排放的15%，并且在过去的9年时间内，交通领域的碳排放年均增速保持在5%以上。目前我国已经制定了包括调整出行结构、提高运输效率、提倡共享出行、推广新能源汽车在内的一系列交通减排政策。促进交通与城市协调发展打造低碳生活模式。优化城镇化空间和城镇规模结构，充分发挥城市群和都市圈吸纳人口和就业的潜力，构建功能混用、公交导向、多组团集约紧凑发展的城市布局。促进交通出行模式转变。出台充分利用经济杠杆减少小汽车依赖的需求管理政策，调节机动车的空间和时间出行结构，并通过明确相关措施的合法性。持续推动大宗货物公转铁。结合城市的发展阶段及货物特点，以适合铁路运输、需求量较大的货类为重点，推动大宗货物从公路转到铁路运输。加速机动车能源结构零碳转型。出台面向碳中和的机动车电动化发展路线图，明确禁售燃油车时间表。建立和完善面向城市机动车电动化的政策体系，在推动新增和更新车辆为新能源汽车的基础上，以运营激励以及设置超低排放区（或零排放区）等路权配置措施为重点，进一步加大存量燃油车替换为新能源车的政策引导力度，为新能源汽车使用创造有利环境。智能交通助力交通运行效率提升。未来的交通应是在出行预约的前提下实现人、车、路协同发展，建立不堵车的交通系统，实现系统运行效率最优。（四）工业领域作为高度工业化国家，中国的碳排放主要集中于发电和工业领域。从工业领域来看，能源加工行业、钢铁行业以及化学原料制造业等相关高耗能行业不仅是煤炭消费的重点行业，也是二氧化碳排放的主要行业。除去电力和热力之外的工业行业贡献了近30%的化石能源排放。工业领域深度减排路径多样。使用低碳燃料/原料替代技术，突破氢能炼钢技术等未来具有深度脱碳的技术路线，对于难实现电气化的设施，以绿氢或生物质能替代化石燃料；在产生高浓度二氧化碳设施中应用CCUS技术，降低工业领域碳排放。中国碳达峰与碳中和目标内容早在2020年9月22日，总在第75届联合国大会上就曾庄严宣告：2030年前中国要碳达峰，2060年实现碳中和，提出了中国作为负责任大国应对全球气候变化的30．60目标。中国2030年碳排放的峰值大约是140亿吨，单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费的比重将达到25%左右，森林的蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电装机容量将达到12亿千瓦以上。这与《巴黎协定》签订时中国宣布的国家自主贡献（NDC）目标相比，单位国内生产总值二氧化碳排放量由下降60%~65%调整为下降65%以上，非化石能源占比从20%调整到25%，森林蓄积增加量由45亿立方米提高到60亿立方米。碳达峰的主要措施是大幅提高非化石能源的比例，提高能源利用效率和效益，构建以可再生能源为主体的电力系统，推动终端电气化水平，引入碳市场交易机制，加大以氢能为代表的低碳能源的开发力度。2050年实现全社会二氧化碳净零排放，电力系统实现负排放，全部温室气体比峰值减排90%，非二氧化碳其他温室气体排放仍超过10亿吨二氧化碳当量。到2050年，不计CCS和碳汇，能源相关二氧化碳排放仍有14．7亿吨，工业和电力各占31%和49%。2021年3月18日，全球能源互联网发展合作组织在北京举办中国碳达峰碳中和成果发布暨研讨会，会议发布了中国2030年前碳达峰、2060年前碳中和、2030年能源电力发展规划及2060年展望等成果，首次提出通过建设中国能源互联网实现碳减排目标的系统方案。以特高压引领中国能源互联网建设，推动我国碳减排总体分为3个阶段。尽早达峰阶段：2030年前尽早达峰，2025年电力率先实现碳达峰，峰值为45亿吨二氧化碳，2028年能源和全社会实现碳达峰，峰值分别为102亿、109亿吨二氧化碳，2030年碳强度相比2005年下降70%，提前完成及超额兑现自主减排承诺。快速减排阶段：2030~2050年加速脱碳，2050年电力实现近零排放，能源和全社会碳排放分别降至18亿、14亿吨二氧化碳；相比峰值下降80%、90%。全面中和阶段：2050~2060年全面中和，以深度脱碳和碳捕集、增加林业碳汇为重点，能源和电力生产进入负碳阶段，力争2055年左右全社会碳排放净零，实现2060年前碳中和目标。2060年实现碳中和目标，需要统筹考虑不同领域，包括能源活动、工业生产过程、土地利用变化和林业、废弃物处置等。能源活动碳排放（不含碳移除）通过能源生产清洁替代和终端能源使用电能替代减排87亿吨，占比超过80%；工业生产通过发展原料和燃料替代技术，实现减排7．4亿吨；土地利用和林业碳汇将增加4．6亿吨，到2060年达到10．5亿吨；以碳捕集利用存储（CCS）、生物能源与碳捕获与存储（BECCS）和直接空气捕获（DAC）为代表的碳移除技术将减排8．7亿吨。碳达峰与碳中和的概念碳中和是指国家和地区通过产业结构调整和能源体系优化，调控二氧化碳排放总量，最终实现二氧化碳在人类社会与自然环境内的产销平衡，一般来说是通过坚持节能减排战略、发展绿色低碳经济、增强森林碳汇等途径将人类社会产生的二氧化碳全部抵消掉，构建一个零碳社会。实现碳中和目标并不能一蹴而就，而碳达峰则是实现碳中和这个远景目标的关键性节点，于中国而言，作为全球第二大经济体和最大的发展中国家，中国经济和社会各行各业正呈现蒸蒸日上的发展态势，而这背后需要庞大的资源和能源支撑，大量资源和能源消耗的同时也会带来二氧化碳排放的进一步增加。但是随着中国社会主义现代化建设的逐步完善，以及绿色低碳等创新技术的广泛应用，二氧化碳排放总量终将迎来下降的拐点，这就是的碳达峰目标。低碳生态城市建设内容（一）绿色基础设施绿色基础设施包括一个战略规划的自然、半自然区域网络以及设计的其他特征共同管理以提供大量的生态系统服务。其中包括绿色屋顶、绿色建筑、城市农场、生态规划等。它改善了生活条件和生活质量，有助于促进绿色经济和可持续性。（二）碳中和使用低碳能源材料代替混凝土和钢材例如竹子、再生塑料砖、土坯、稻草捆、菌丝体、交叉层压木材等，最大限度地减少浪费并利用景观和水体创造碳汇以抵消碳足迹。通过显着降低能源消耗并结合自然系统和环保能源来创建碳净零设计是前进的方向创建可持续的基础设施。韧性和适应性城市的设计必须能够适应和应对洪水和地震等自然和人为灾害。这可以通过创建能够恢复余震和压力的智能和适应性基础设施来实现。城市设计还必须为残疾人士提供特殊的通道和坡道。它应该能够适应所有公民。自给自足的社会社区这也称为城市的压缩或致密化。在自给自足的社区中，主要目的是降低交通成本和基础设施。这是通过使社区自给自足混合建筑设计、邻近的工作空间、共享空间和便利设施、增加人类互动、可持续城市农业等来实现的。这减少了日常交通需求和城市扩张，进而帮助环境和生态系统蓬勃发展。（三）零排放交通与任何其他部门相比，持续的交通运输对碳排放的贡献最大。因此，减少排放并将其降至净零是当今的重点。让公共交通更安全、更实惠、更高效将减少对私家车的依赖，从而减少交通的碳足迹。地方铁路、公交线路、机场、高铁、水路等各种交通方式之间的连通性应畅通无阻。即使在城市，大自然也应该能够茁壮成长这将改善当地的空气质量，改善福祉和生物多样性，并减少热岛效应。更多的生物多样性将有助于维护城市花园和农场。随着城市的扩张，这也将减缓对栖息地的破坏。这可以通过多种方式完成，例如湿地恢复、战略景观美化（如：xeriscaping）、地下（无土水培农场）农业、屋顶农业、垂直农业、绿色屋顶、空中花园、太阳能墙和窗户等。（四）未来的能源创新对住房商业和公共照明使用节能设计，并在服务网格中使用可持续材料，以促进城市的长期和具有成本效益的性能。使用智能电网和智能电表和网络监控来帮助用户更好地管理他们的能源消耗行为。这也将支持更长的资产寿命和更低的维护。更好的质量管理可以通过能量存储（热和电）来完成。这将导致更绿色和更高效的能源系统。绿色街道、代际住房、屋顶上的小型风力涡轮机就是例子。在设计建筑物本身时必须考虑节能作为一个标准，而不是以后像附加组件一样添加它。这可以通过更多地利用自然光和气流来完成，而不是依赖人工照明和空调。这些结构将自动消耗更少的能源，使其环保。向这些结构添加技术和智能连接将不需要与其结构需求一样多的电力。低层建筑、模块化内部（多用途）和灵活的建筑（可用于其他目的）就是例子。从设计和建设城市开始，负责任的消费和使用权显着提高了可持续性。例如，使用塑料砖进行建筑（再利用塑料），创造将有机废物转化为电能的坑（厌氧消化）等，这减少了废物和对垃圾填埋场的需求。减少、再利用和回收居民的意识，并创建导致负责任消费的基础设施，从而最大限度地减少浪费。通过创建吸收性雨水花园和渗透街道（提高地下水位）和水池来收集雨水并重新利用它来清洁雨水。（五）生物形态都市主义生物形态来源于bio意思是生命和morph意思是形式。因此，它意味着由生命形成的城市。它类似于亲生物设计，这是一种融合自然和人造元素的建筑和城市规划方法。在生物形态城市化中，人为系统应该是生态系统的补充。现在需要基于生态系统而不是主要的人为系统来塑造系统。城市独特的生态和文化应该通过城市的建筑、形式和规划来表达。多年来，所有这些功能和解决方案都是在长期的架构试验和错误中开发出来的。因此，可持续为许多子孙后代创造环境友好型未来的基础是在城市设计中采用尽可能多的可持续特征。人口增长、环境保护和可持续材料使用将决定未来的建筑设计。中国碳排放现状分析从2020年底以来，我国多次在重要场合和政策文件中提及碳达峰、碳中和。碳达峰是指在2030年之前，我国碳排放量达到历史最高值，随后不断下降;碳中和是指在2060年之前，我国的碳排放量和吸收量可以正负抵消，达到相对意义上的零排放。科学研究表明，过量的碳排放会导致球气候变暖、温室效应等环境问题。我国碳排放量情况从建国初7858万吨到改革开放14．6亿吨，呈缓慢增长。进入2000年以后，快速增长，到2019年根据数据显示我国二碳排放量已达到101．7亿吨。2020年尽管受到疫情影响，但我国经济快速恢复