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实现难减工业脱碳的关键步骤

基础化工 2023-11-28 奥纬咨询有梦想的人不睡觉

核心观点与关键数据

行业背景：钢铁、铝和采矿行业是全球碳排放的重要来源，合计约占全球二氧化碳排放量的12%，对实现《巴黎协定》的1.5摄氏度目标至关重要。
脱碳挑战：这些行业因其固有的碳强度、技术限制、高昂的投资成本、监管不确定性以及缺乏绿色产品需求等因素而难以脱碳。
脱碳机遇：通过可再生能源、能效提升、碳捕获、绿氢等解决方案，这些行业可以实现显著的减排。

脱碳路径与减排策略

钢铁行业：
- 碳排放：主要来自高炉-转炉（BF-BOF）工艺，每吨钢排放约2.2吨二氧化碳。
- 减排路径：
  - 初级钢生产脱碳：利用绿氢直接还原铁（DRI）技术，结合电弧炉（EAF）进行钢生产，可大幅减少碳排放。
  - 次级钢生产减排：提高电弧炉的占比，并使用可再生能源供电，减少碳排放。
- 关键挑战：绿氢供应链建设、低品位铁矿石的利用、碳捕获技术的应用、绿色钢产品的市场需求等。
- 优先行动：扩大低品位铁矿石的适用范围，加强碳捕获的商业化应用。
铝行业：
- 碳排放：主要来自铝土矿提炼和电解铝过程，每吨原铝排放约16吨二氧化碳。
- 减排路径：
  - 可再生能源供电：将铝土矿提炼和电解过程改为使用可再生能源。
  - 惰性阳极技术：替代传统碳阳极，实现无碳排放的电解铝生产。
- 关键挑战：可再生能源的可靠性和成本、惰性阳极技术的成熟度、绿色铝产品的市场需求等。
- 优先行动：发展电 calcination 技术，生产零碳蒸汽。
采矿行业：
- 碳排放：主要来自矿山运输、加工和海上运输，约占全球二氧化碳排放量的0.6亿吨。
- 减排路径：
  - 运输脱碳：使用电动车辆、氢燃料电池车辆或生物燃料车辆替代柴油车辆。
  - 加工脱碳：使用可再生能源或绿氢替代化石燃料。
  - 海上运输脱碳：使用液化天然气（LNG）、生物燃料、甲醇或氨等替代燃料。
- 关键挑战：低碳燃料和可再生能源的供应、技术成熟度和成本等。
- 优先行动：研究使用 e-methanol 作为海上运输燃料的可行性。