日本減緩氣候變化長期愿景及未來技術開發
為應對全球氣候變暖并達成《巴黎協定》的長期目標,日本鐵鋼連盟在努力實現《低碳社會行動計劃》第二階段目標外,還決定制定2030年及以后的“減緩氣候變化長期愿景”,以實現“零碳鋼”。
該愿景的制定首先基于未來全球
鋼鐵行業的供需狀況預測。未來,受新興國家人口增長和經濟增長帶動,預計中長期內全球鋼鐵需求將增長,從2015年的12.9億噸增加到2050年的21.3億噸,2100年增加到30.1億噸;預計全球粗鋼產量從2015年的16.2億噸增加到2050年的26.8億噸,2100年增加到37.9億噸。未來,全球鋼鐵生產中廢鋼的用量也會隨全球鋼鐵積蓄量增加成比例增加,預計從2015年的5.6億噸增加到2050年的15.5億噸,2100年增加到29.7億噸。但這不能滿足鋼鐵生產的全部需求。因此,利用自然資源煉鋼是必不可少的。采用高爐長流程工藝生產的生鐵量預計在2100年達到12.0億噸,與2015年基本持平。
其次,該愿景目標的實現基于鋼鐵行業先進
節能技術、創新技術和超級創新技術的開發以及應用情況的假設,為此,設定了四種假設條件下的愿景目標:1)一切照舊(BAU):技術水平保持現狀,但隨廢鋼產生量的增加,廢鋼比增加;2)先進節能技術(BAT)最大程度引入場景:到2050年,最大限度地向全球推廣現有的先進節能技術(干熄焦、TRT等),國際能源署發布的能源技術展望中預期BAT國際推廣應用的CO2
減排潛力為21%;3)創新技術最大程度引入場景:目前正在開發的創新技術(COURSE50等)將在2030-2050年期間以最高水平應用于實際生產;4)超級創新技術開發場景:隨著超級創新技術(氫還原煉鐵、CCS等)的開發及應用,以及電網供電實現零
碳排放,預計2100年將實現“零碳鋼”。
雖然日本鋼鐵行業不斷努力開發創新的煉鐵技術,但僅依靠這些技術無法實現《巴黎協定》的長期目標,為此,日本鋼鐵工業開始挑戰開發最終實現煉鐵過程零排放的技術,包括使用氫氣還原煉鐵技術、以及CCS、CCU技術。氫還原煉鐵工藝的實際應用是以氫氣作為社會公共能源載體的開發和維護為前提的,因為氫氣不僅廣泛用于鋼鐵生產,而且廣泛用于汽車、消費品等各個領域。鋼鐵生產對氫氣的一個重要要求是穩定的低成本供應。此外,實施CCS除了需要開發大量CO2的廉價
運輸和儲存技術外,還需要解決技術方面以外的
問題,如CO2儲存場所的安全、社會的接受、實施實體和經濟負擔的分配。因此,實現“零碳鋼”,不僅要開發與鋼鐵行業相關的技術,還需要開發社會公共基礎技術,如無碳能源先進的傳輸、儲存技術,低成本大批量氫氣的制造、運輸和儲存技術,CO2捕集與封存/利用技術等。