案例研究 ： 探索使用软件和过程级原始数据来减少钢铁行业的温室气体排放

案例研究：探索软件的使用和用于减少GHG的过程级主要数据钢铁行业的排放 作者:LachlanWright(lwright@rmi.org),IrisWu(iwu@rmi.org),AlishaGiglio(alisha@sinai.com) 2023年7月10日 透明度：减少钢铁排放的第一个关键步骤 钢铁行业在全球温室气体（GHG）排放中发挥着重要作用，其中7％来自其生产。减少排放，各种组织已经制定了倡议，以更好地了解与 钢材采购。RMI与SINAITechnologies(以下简称“SINAI”)和安赛乐米塔尔(以下简称“钢铁” 生产商”)(见附件1)以测试其《钢铁温室气体排放报告指南》(以下简称“RMI指南”或 “指南”)，旨在最大限度地减少钢铁制造商的排放报告负担，这些制造商通常需要向多个 框架，并使钢铁买家更容易做出气候知情的采购决策。 Thepilotsuccessfullydemonstratedthatprocess-leveldatacanbeusedtocalculatetheemissionsmetricssuggestedintheRMI指导。这允许钢铁生产商使用SINAI的 碳管理平台。通过数字化报告平台，使钢铁排放数据可访问和可比， 该试点项目提出了改进工具的理由，以减少生产者的排放报告负担，同时提供透明度需要推动买家对低排放钢铁产品的需求。此外，通过更好地了解排放， Buyersarepositionedtomakemoreimpacfuldecisionstosupportthedecarbonizationoftheindustry.Thisapproachoversified 生产者和购买者的一个关键障碍-它建立了对产品级排放足迹的信心，并提供足够的上下文信息，以确保对减排量进行适当的评估。虽然它提供了更好的数据后续报告和为买家实现供应链脱碳目标的关键杠杆，它利用现有数据来 使减排得到适当的回报。 安赛乐米塔尔是全球领先的钢铁制造商，业务遍及60个国家，主要炼钢设施在16 他们的。 SINAI技术公司。是一个软件平台，旨在帮助组织构建脱碳策略。他们提供 软件即服务(SaaS)产品，帮助公司进行碳库存管理和缓解途径 Planningandaredevelopingnewtoolstohelpunderstandtheemissionsintheirsupplychain.Asfocusonemissions 报告增加和监管要求引入，使用碳库存管理软件解决方案对脱碳工作将变得越来越重要。 RMI是一家全球非营利组织，专注于开发市场催化剂，以加速关键部门的减排。对此 最后，RMI建立了HorizonZero项目，以在难以减弱的部门开发气候差异化市场。通过在HorizonZero项目中，RMI制定了其钢铁排放报告指南。 图表1：试点合作伙伴-合作提高排放透明度 用排放透明度应对钢铁脱碳挑战 在现代社会中，钢铁被广泛用作建筑，交通，基础设施，机械等的关键组成部分。随着利益相关者越来越意识到他们的采购和投资对环境的影响，对钢铁的需求 producedwithlow-emissionintensitieshasincreased.Asthemomentuminthisspacecontinuedtogrow,variousorganizations 已经合作并制定了减少与钢铁采购相关的排放足迹的举措，包括 ResponsibleSteel，FirstMoversCoalition和气候集团的SteelZeroInitiative。同时，RMI与SINAI合作技术，并使用其专用的软件平台来测试钢铁排放报告指南与主要数据 由ArcelorMittal提供,拉丁美洲最大的钢铁生产商。 以透明和脱碳为重点的温室气体报告 为了实现减排目标和承诺，买家和监管机构需要额外报告 钢铁制造商的排放数据。这导致个别钢铁生产设施面临不同的排放报告 requirements.Forexample,afacilityislikelyrequiredtoreportondirectemissionstoaregulatorforinputtoanationalinventory 并进行多个生命周期评估(LCA)，为买家提供环境生产申报(EPDs)或其他 assessments(e.e.,worldsteel'sLCAmethodology).Thisisontopofreportingsite-leveldirectandindirectemissionsfor 认证(例如，ResponsibleSteel)和/或输入公司级库存。 此外，大多数报告都是合规驱动的，因此，没有强调排放信息如何推动 decarbonizationinexistingmarkets.Thus,itischallengingforproducerstodemonstratespecificdecarbonizationeffortssuchaslow-emissiontechnologydeployments(SeeExhibit2)orinvestmentsinrenewableenergysources.Thislimitestheabilityof生产商吸引更多的低排放生产投资。 全球钢铁行业的特点是资本密集度很高。这导致了 劳动强度、能源效率和减少温室气体排放，而不是逐步改变创新。罕见的步骤变化是引入碱性氧气炉(BOF)和连续铸造，这几乎 在1960年被引入美国后的20年内就消除了以前的技术。 这一步骤的变化导致了目前占主导地位的炼钢技术路线，即基于焦炭的综合设施爆炸熔炉生产生铁，随后在BOF中转化为钢。 当今的主要替代技术路线（约占全球炼钢的25％）是半集成设施，该设施通过以下方式生产钢铁在一个电弧炉（EAF）。废料的使用消除了对还原设备的需要（即， 烧结和焦化厂和高炉)，导致这些工厂被指定为迷你米尔斯。这些设施往往有 与综合设施相比，资本强度和运营成本较低，但受到回收废料供应的限制。 直接还原是唯一的其他商业运营的技术路线(~5%的全球市场份额)，其中天然气(或 非炼焦煤）用于将铁直接（即不熔化）还原成直接还原铁（DRI）或热压块铁（HBI）。随后在EAF中处理该材料。 图表2：钢铁技术格局-如何使行业脱碳？ 主导综合路线的最新发展集中在燃料转换降低成本和排放。在这个 area,countriesinLatinAmericahaveleadintheuseofbiomass-basedcocarasareducer(insteadofcoke).Thisapproachhasbeenextremelysuccessful,leadingto生铁beingusedinthemetalcharge(~30%)ofEAF.Thiscorrespondstoa 比例高于发达国家，这些国家通常有更多的废料供应(DePaula，2010)。 产品级温室气体信息供应链排放报告的必要性 多种不同的报告要求给钢铁生产商带来了劳动密集型的负担。他们接近SINAI，提供了一个现成的解决方案，用于管理计算碳库存所需的过程水平数据 多个框架的边界和规格。SINAI平台（见附件3）提供了用于碳清单的模块管理、脱碳场景建模和项目管理。 碳管理软件需要不断更新，以解决公司遇到的新问题 寻求减少排放。作为这项努力的一部分，SINAI与RMI建立了专注于改善碳排放的研究合作伙伴关系跟踪和测量整个工业供应链的范围3排放，为试点测试奠定基础。 库存模块通过汇总、排序和过滤排放数据来管理范围1、2和3的温室气体清单。它比较了排放源和资源消耗，便于识别趋势、模式和排放热点。 像往常一样的业务模块预测库存数据，以提供如果没有排放量的角度使用公司增长或生产假设来预测排放。 低碳情景模块对财务和环境影响进行建模，计算和评估最有影响力的缓解方案，并找到最佳的脱碳机会。 内部碳价是一个场景建模工具，结合了前三个模块的输入来分析历史 各种脱碳方案叠加的排放量，并将方案产出与公司或行业进行比较脱碳目标。 价值链管理模块允许排放分配和产品碳强度计算，以及 通过连接买家和供应商来收集主要范围3数据，以最准确地了解影响价值链的。 图表3：SINAI技术平台上可用的模块列表 为了应对排放透明度和可追溯性方面的挑战，SINAI和RMI进行了一项试点测试基于RMI指南报告排放指标的可行性。该指南突出了产品的最佳实践- levelaccountingandreportingtosteelbuyers.Itaimstominimizingtheburdenonsteelmakersbyutilizingexistinginventoryandmethodtotransparlyreportkeyemissionsmetrics.Thesemetricsassistspurchasersofsteelproductstobothunderstand并报告其上游供应链的排放量，并确保其采购决策支持减排。 该试点分析了该钢铁生产商的拉丁美洲钢铁厂之一，并测试了排放指南的四个关键领域：根据拟议的边界报告，废料对排放的影响，对排放影响的透明度 boundary,andreportingontheprimarydatafraction.Thepilotshowsthatcollectionandsharingofprocess-leveldataenabled 通过像SINAI这样的平台，对于使钢铁制造商能够透明地提供能够区分其产品。 关键发现 报告一致的排放边界以实现可比性 对于产品级碳核算，根据一致的边界进行报告对于进行比较至关重要，这 necessaryaspartofadifferentiatedcommoditymarket.LCA(e.g.,worldsteel’sLCAmethodology)oftenimpleaseacrads- 产品的到门边界，最大限度地提高排放覆盖率，但面临两个挑战： 排放数据收集对于上游过程(例如,煤炭开采、颗粒生产等)可能是困难的。炼钢厂不直接拥有或经营。 比较仅限于相同类型的产品，这限制了理解，特别是在常见的上游过程负责大多数排放（例如，炼铁，热轧等）。 为了帮助克服比较挑战，倡议(例如，ResponsibleSteel)建议报告排放量，并 benchmarkedatacommon(toallsteelproducts)upstreampoint.ThiscommonpointistypicallyeithersetatcrudesteelorafterHotrolling.TheRMIguiderecommendedsetthecommonpointafterhotrollinggiventhatitiscommontomost(>90%) 钢铁产品，捕获化石燃料的最后主要直接使用（再热炉），并简化了处理废气的会计。 图表4：RMI钢铁排放报告指南中详细的固定系统边界 来源：RMI钢铁排放报告指南 Inthispilot,wetestedthesteelproducer’sabilitytoreportagainsttheproposedemissionsreportingboundariesdetailedintheRMI指南（见附件4），通过使用提供的数据为其钢铁厂创建库存并比较其包含的 根据这一分析，我们确定钢铁厂与许多核心 工艺包括在建议的边界，达到热轧的推荐共同点，但不延伸 upstreamtorawmaterialextraction(e.g.,coalmining).TheadditionalemissionscoverageofextendingtohotrollingisshownBythebreakdownofemissionstodiffe