美國的鋼鐵產業(yè)正在迎來綠色轉型的重要節(jié)點，該國首批以可再生能源為驅動力的煉鋼廠即將問世。多年來，廉價量多的煤電和頁巖氣推動了美國鋼鐵冶煉的持續(xù)擴張，隨著全球加速推動綠色能源轉型，風電和光伏發(fā)電成本持續(xù)下降，該國越來越多的鋼鐵商踏上了“脫碳”之路，尋求最大程度降低“排放大戶”鋼鐵冶煉的碳足跡。
“風能煉鋼”或年底實現(xiàn)
美國CNBC新聞網日前報道稱，全美首座100%風能供電的煉鋼廠預計將于今年底投產運營。這座耗資2.5億美元的“風能煉鋼廠”歸美國第二大鋼鐵公司紐柯（Nucor）所有，廠址位于密蘇里州塞達利亞（Sedalia），該公司將利用風電驅動電弧爐，將廢鋼熔化進而將其轉變?yōu)樾碌脑偕摗?/p>
紐柯在一份聲明中表示，公司一直在尋找提高能源效率以減少對環(huán)境負面影響的方法，對于即將成為美首個“風能煉鋼者”感到高興。風電正逐漸成為最主要的清潔供電方式之一，可以承擔包括鋼筋軋制在內等一系列電力需求龐大業(yè)務的供電工作。
據了解，紐柯與密蘇里州公用事業(yè)公司Evergy達成的75兆瓦電力購買協(xié)議，是促使這座“風能煉鋼廠”誕生的主因。美國中西部地區(qū)風能資源相對豐富，這使得密蘇里州、內布拉斯加州、堪薩斯州等州的風力發(fā)電競爭優(yōu)勢十分凸顯，與日漸衰敗的煤炭和低成本天然氣相比，其可以無限供應干凈且便宜的風電。
紐柯最初并沒有以“100%風電運營煉鋼廠”為目標，而是以“靠近廢鋼資源”和“最終用途客戶”為主，但密蘇里州長期、固定且便宜的風電價格太有吸引力，加上紐柯追求可持續(xù)發(fā)展目標，該公司最終選擇在密蘇里州“安家落戶”，并強調“干凈且便宜的電價”對煉鋼產業(yè)至關重要。
值得一提的是，根據密蘇里州的《鋼鐵廠法案》，該州允許公用事業(yè)公司為鋁和鋼鐵生產商以及其他購買超過50兆瓦電力的大型企業(yè)申請長達十年的折扣電價。目前，Evergy正在為此事向州監(jiān)管部門提交申請。
Evergy高級副總裁ChuckCaisley表示，隨著越來越多的投資者和公司追逐可持續(xù)發(fā)展和清潔目標，他們會更加頻繁地投建或改造此類工廠。“在堪薩斯州和密蘇里州，我們擁有很大的價格優(yōu)勢，在滿足現(xiàn)有和潛在客戶清潔電力需求的同時，進一步改善了環(huán)境并創(chuàng)造了就業(yè)。”他說，“我們希望未來幾年將更多制造商吸引到中西部。”
這座“風能煉鋼廠”投產后預計需要250名員工，未來將為塞達利亞地區(qū)提供可用于建筑物的再生鋼筋。塞達利亞經濟發(fā)展執(zhí)行董事JessicaCraig表示，這座煉鋼廠在過去18個月的建設中已經創(chuàng)造了500個建筑工作崗位，對于社區(qū)的經濟發(fā)展至關重要。“鑒于這座煉鋼廠的供電屬性，我們即將迎來一次變革型的發(fā)展機遇。“她說，“不管是經濟效益，還是社會效益，甚至是應對氣候變化危機的積極性。”
“光伏煉鋼廠”預計2021年問世
值得關注的是，“光伏煉鋼”也已提上日程。美媒日前報道稱，俄羅斯第二大鋼鐵制造商耶弗拉茲（Evraz）在科羅拉多州運營的一座再生煉鋼廠，正在從煤炭發(fā)電轉向太陽能發(fā)電，其有望成為全美首座100%太陽能供電的煉鋼廠。
9月下旬，耶弗拉茲北美公司與美國電力公司XcelEnergy，以及歐洲最大太陽能開發(fā)商英國石油公司（BP）太陽能子公司光源BP（LightsourceBP）簽署了合作協(xié)議，將在科羅拉多州共同開發(fā)一座價值2.5億美元、裝機240兆瓦的太陽能發(fā)電設施，旨在為耶弗拉茲旗下落基山煉鋼廠供電。初步預計這座“光伏煉鋼廠”將于2021年問世，而且將是美國面向單一客戶的最大現(xiàn)場太陽能發(fā)電項目。
XcelEnergy一直是美國最積極部署可再生能源目標的公用事業(yè)公司之一，該公司此前決定關閉落基山地區(qū)的兩座燃煤電站，這直接威脅到了這座基于低成本電力煉鋼廠的生存前景，其主要生產用于鐵路、管道和盤條的鋼材，自1800年代就已經存在。
光源BP將負責這座太陽能發(fā)電設施的融資、建造和運營工作，并在長期電力購買協(xié)議下向XcelEnergy銷售其所有電力，同時同意制定長達20年的固定費率結構合同，使煉鋼廠的固定電價可延長至2041年。
另據美國有線電視新聞網報道，總部位于加利福尼亞州清潔能源初創(chuàng)公司Heliogen，研發(fā)出了一種利用人工智能的新型太陽能技術，可以產生1000攝氏度以上高溫，并將應用于制造水泥、鋼鐵等所需熱量極高的工業(yè)中。
截至目前，商業(yè)聚光太陽能熱系統(tǒng)設計的最高溫度只有565攝氏度，這對發(fā)電或許很有用，但對許多工業(yè)過程而言還不夠。Heliogen的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官BillGross表示，這一技術突破意味著太陽能有望直接用于制造水泥、鋼鐵等所需熱量極高的工業(yè)，而且生產過程變得更加經濟、環(huán)保。
“清潔冶煉”助力鋼鐵脫碳
落基山研究所在一份報告中指出，鋼鐵一直是碳排放大戶，約占全球溫室氣體排放總量的6%至7%。為了降低鋼鐵行業(yè)的碳足跡，鋼鐵商不斷嘗試各種降低排放量的方法，其中就包括“清潔”旗下煉鋼廠。
環(huán)保主義人士表示，“風光煉鋼”的意義不僅限于國家，更是代表著綠色鋼鐵行業(yè)的潛力，鋼鐵行業(yè)是全球最主要的碳排放來源之一。環(huán)保組織“非凡地球”（MightyEarth）專家MargaretHansbrough表示：“這（綠色煉鋼）對能源密集型的鋼鐵行業(yè)的未來具有廣泛意義。”
“非凡地球”在一份報告中指出，鋼鐵領域排放量約占全球碳排放總量的7%，其中大部分來自效率較低的高爐。目前，美國68%的鋼鐵都利用更高效的電弧爐技術，但該技術對電力需求龐大，如果轉換為清潔電力可以產生顯著的氣候效益。
“在鋼鐵生產中使用清潔電力既有利于企業(yè)，也有利于氣候。”MargaretHansbrough坦言，“在削減煉鋼成本并減少碳足跡的同時，也為鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎。”
據了解，美國最大鋼鐵公司美鋼（USS）11月時確定了最新減排目標，旨在到2030年將其溫室氣體排放量減少20%。此外，代表全球鋼鐵生產量80%以上的世界鋼鐵協(xié)會（WorldsteelAssociation）也發(fā)起了一個“逐步提高計劃”（StepUpprogram），以期向碳中和的鋼鐵經濟過渡，包括改用含氫燃料等。
落基山研究所高級分析師ThomasKochBlank指出，氫基煉鋼等可持續(xù)技術將大大削弱鋼鐵行業(yè)產生的碳排放量。“如果我們不能使煉鋼脫碳，那么鋼鐵行業(yè)仍將貢獻5%的碳排放量。”
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