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首批绿色炼钢厂即将问世 美国钢铁商探索"脱碳"之路

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美国的钢铁产业正在迎来绿色转型的重要节点,该国首批以可再生能源为驱动力的炼钢厂即将问世。多年来,廉价量多的煤电和页岩气推动了美国钢铁冶炼的持续扩张,随着全球加速推动绿色能源转型,风电和光伏发电成本持续下降,该国越来越多的钢铁商踏上了"脱碳"之路,寻求最大程度降低"排放大户"钢铁冶炼的碳足迹。

"风能炼钢"或年底实现

美国CNBC新闻网日前报道称,全美首座100%风能供电的炼钢厂预计将于今年底投产运营。这座耗资2.5亿美元的"风能炼钢厂"归美国第二大钢铁足球外围网站app纽柯(Nucor)所有,厂址位于密苏里州塞达利亚(Sedalia),该足球外围网站app将利用风电驱动电弧炉,将废钢熔化进而将其转变为新的再生钢。

纽柯在一份声明中表示,足球外围网站app一直在寻找提高能源效率以减少对环境负面影响的方法,对于即将成为美首个"风能炼钢者"感到高兴。风电正逐渐成为最主要的清洁供电方式之一,可以承担包括钢筋轧制在内等一系列电力需求庞大业务的供电工作。

据了解,纽柯与密苏里州公用事业足球外围网站appEvergy达成的75兆瓦电力购买协议,是促使这座"风能炼钢厂"诞生的主因。美国中西部地区风能资源相对丰富,这使得密苏里州、内布拉斯加州、堪萨斯州等州的风力发电竞争优势十分凸显,与日渐衰败的煤炭和低成本天然气相比,其可以无限供应干净且便宜的风电。

纽柯最初并没有以"100%风电运营炼钢厂"为目标,而是以"靠近废钢资源"和"最终用途客户"为主,但密苏里州长期、固定且便宜的风电价格太有吸引力,加上纽柯追求可持续发展目标,该足球外围网站app最终选择在密苏里州"安家落户",并强调"干净且便宜的电价"对炼钢产业至关重要。

值得一提的是,根据密苏里州的《钢铁厂法案》,该州允许公用事业足球外围网站app为铝和钢铁生产商以及其他购买超过50兆瓦电力的大型企业申请长达十年的折扣电价。目前,Evergy正在为此事向州监管部门提交申请。

Evergy高级副总裁Chuck Caisley表示,随着越来越多的投资者和足球外围网站app追逐可持续发展和清洁目标,他们会更加频繁地投建或改造此类工厂。"在堪萨斯州和密苏里州,我们拥有很大的价格优势,在满足现有和潜在客户清洁电力需求的同时,进一步改善了环境并创造了就业。"他说,"我们希望未来几年将更多制造商吸引到中西部。"

这座"风能炼钢厂"投产后预计需要250名员工,未来将为塞达利亚地区提供可用于建筑物的再生钢筋。塞达利亚经济发展执行董事Jessica Craig表示,这座炼钢厂在过去18个月的建设中已经创造了500个建筑工作岗位,对于社区的经济发展至关重要。"鉴于这座炼钢厂的供电属性,我们即将迎来一次变革型的发展机遇。"她说,"不管是经济效益,还是社会效益,甚至是应对气候变化危机的积极性。"

"光伏炼钢厂"预计2021年问世

值得关注的是,"光伏炼钢"也已提上日程。彭博社日前报道称,俄罗斯第二大钢铁制造商耶弗拉兹(Evraz)在科罗拉多州运营的一座再生炼钢厂,正在从煤炭发电转向太阳能发电,其有望成为全美首座100%太阳能供电的炼钢厂。

9月下旬,耶弗拉兹北美足球外围网站app与美国电力足球外围网站appXcel Energy,以及欧洲最大太阳能开发商英国石油足球外围网站app(BP)太阳能子足球外围网站app光源BP(Lightsource BP)签署了合作协议,将在科罗拉多州共同开发一座价值2.5亿美元、装机240兆瓦的太阳能发电设施,旨在为耶弗拉兹旗下落基山炼钢厂供电。初步预计这座"光伏炼钢厂"将于2021年问世,而且将是美国面向单一客户的最大现场太阳能发电项目。

Xcel Energy一直是美国最积极部署可再生能源目标的公用事业足球外围网站app之一,该足球外围网站app此前决定关闭落基山地区的两座燃煤电站,这直接威胁到了这座基于低成本电力炼钢厂的生存前景,其主要生产用于铁路、管道和盘条的钢材,自1800年代就已经存在。

光源BP将负责这座太阳能发电设施的融资、建造和运营工作,并在长期电力购买协议下向Xcel Energy销售其所有电力,同时同意制定长达20年的固定费率结构合同,使炼钢厂的固定电价可延长至2041年。

另据美国有线电视新闻网报道,总部位于加利福尼亚州清洁能源初创足球外围网站appHeliogen,研发出了一种利用人工智能的新型太阳能技术,可以产生1000摄氏度以上高温,并将应用于制造水泥、钢铁等所需热量极高的工业中。

截至目前,商业聚光太阳能热系统设计的最高温度只有565摄氏度,这对发电或许很有用,但对许多工业过程而言还不够。Heliogen的创始人兼首席执行官Bill Gross表示,这一技术突破意味着太阳能有望直接用于制造水泥、钢铁等所需热量极高的工业,而且生产过程变得更加经济、环保。

"清洁冶炼"助力钢铁脱碳

落基山研究所在一份报告中指出,钢铁一直是碳排放大户,约占全球温室气体排放总量的6%至7%。为了降低钢铁行业的碳足迹,钢铁商不断尝试各种降低排放量的方法,其中就包括"清洁"旗下炼钢厂。

环保主义人士表示,"风光炼钢"的意义不仅限于国家,更是代表着绿色钢铁行业的潜力,钢铁行业是全球最主要的碳排放来源之一。环保组织"非凡地球"(Mighty Earth)专家Margaret Hansbrough表示:"这(绿色炼钢)对能源密集型的钢铁行业的未来具有广泛意义。"

"非凡地球"在一份报告中指出,钢铁领域排放量约占全球碳排放总量的7%,其中大部分来自效率较低的高炉。目前,美国68%的钢铁都利用更高效的电弧炉技术,但该技术对电力需求庞大,如果转换为清洁电力可以产生显著的气候效益。

"在钢铁生产中使用清洁电力既有利于企业,也有利于气候。"Margaret Hansbrough坦言,"在削减炼钢成本并减少碳足迹的同时,也为钢铁行业的可持续发展奠定了基础。"

据了解,美国最大钢铁足球外围网站app美钢(USS)11月时确定了最新减排目标,旨在到2030年将其温室气体排放量减少20%。此外,代表全球钢铁生产量80%以上的世界钢铁协会(Worldsteel Association)也发起了一个"逐步提高计划"(Step Up program),以期向碳中和的钢铁经济过渡,包括改用含氢燃料等。

落基山研究所高级分析师Thomas Koch Blank指出,氢基炼钢等可持续技术将大大削弱钢铁行业产生的碳排放量。"如果我们不能使炼钢脱碳,那么钢铁行业仍将贡献5%的碳排放量。"