美國的鋼鐵產(chǎn)業(yè)正在迎來(lái)綠色轉型的重要節點(diǎn)，該國首批以可再生能源為驅動(dòng)力的煉鋼廠(chǎng)即將問(wèn)世。多年來(lái)，廉價(jià)量多的煤電和頁(yè)巖氣推動(dòng)了美國鋼鐵冶煉的持續擴張，隨著(zhù)全球加速推動(dòng)綠色能源轉型，風(fēng)電和光伏發(fā)電成本持續下降，該國越來(lái)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(hù)”鋼鐵冶煉的碳足跡。
“風(fēng)能煉鋼”或年底實(shí)現
美國CNBC新聞網(wǎng)日前報道稱(chēng)，全美首座100%風(fēng)能供電的煉鋼廠(chǎng)預計將于今年底投產(chǎn)運營(yíng)。這座耗資2.5億美元的“風(fēng)能煉鋼廠(chǎng)”歸美國第二大鋼鐵公司紐柯(Nucor)所有，廠(chǎng)址位于密蘇里州塞達利亞(Sedalia)，該公司將利用風(fēng)電驅動(dòng)電弧爐，將廢鋼熔化進(jìn)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(gè)“風(fēng)能煉鋼者”感到高興。風(fēng)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(wù)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(mǎi)協(xié)議，是促使這座“風(fēng)能煉鋼廠(chǎng)”誕生的主因。美國中西部地區風(fēng)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(fēng)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(wú)限供應干凈且便宜的風(fēng)電。
紐柯最初并沒(méi)有以“100%風(fēng)電運營(yíng)煉鋼廠(chǎng)”為目標，而是以“靠近廢鋼資源”和“最終用途客戶(hù)”為主，但密蘇里州長(cháng)期、固定且便宜的風(fēng)電價(jià)格太有吸引力，加上紐柯追求可持續發(fā)展目標，該公司最終選擇在密蘇里州“安家落戶(hù)”，并強調“干凈且便宜的電價(jià)”對煉鋼產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要。
值得一提的是，根據密蘇里州的《鋼鐵廠(chǎng)法案》，該州允許公用事業(yè)公司為鋁和鋼鐵生產(chǎn)商以及其他購買(mǎi)超過(guò)50兆瓦電力的大型企業(yè)申請長(cháng)達十年的折扣電價(jià)。目前，Evergy正在為此事向州監管部門(mén)提交申請。
Evergy高級副總裁Chuck Caisley表示，隨著(zhù)越來(lái)越多的投資者和公司追逐可持續發(fā)展和清潔目標，他們會(huì )更加頻繁地投建或改造此類(lèi)工廠(chǎng)。“在堪薩斯州和密蘇里州，我們擁有很大的價(jià)格優(yōu)勢，在滿(mǎn)足現有和潛在客戶(hù)清潔電力需求的同時(shí)，進(jìn)一步改善了環(huán)境并創(chuàng )造了就業(yè)。”他說(shuō)，“我們希望未來(lái)幾年將更多制造商吸引到中西部。”
這座“風(fēng)能煉鋼廠(chǎng)”投產(chǎn)后預計需要250名員工，未來(lái)將為塞達利亞地區提供可用于建筑物的再生鋼筋。塞達利亞經(jīng)濟發(fā)展執行董事Jessica Craig表示，這座煉鋼廠(chǎng)在過(guò)去18個(gè)月的建設中已經(jīng)創(chuàng )造了500個(gè)建筑工作崗位，對于社區的經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要。“鑒于這座煉鋼廠(chǎng)的供電屬性，我們即將迎來(lái)一次變革型的發(fā)展機遇。“她說(shuō)，“不管是經(jīng)濟效益，還是社會(huì )效益，甚至是應對氣候變化危機的積極性。”
“光伏煉鋼廠(chǎng)”預計2021年問(wèn)世
值得關(guān)注的是，“光伏煉鋼”也已提上日程。彭博社日前報道稱(chēng)，俄羅斯第二大鋼鐵制造商耶弗拉茲(Evraz)在科羅拉多州運營(yíng)的一座再生煉鋼廠(chǎng)，正在從煤炭發(fā)電轉向太陽(yáng)能發(fā)電，其有望成為全美首座100%太陽(yáng)能供電的煉鋼廠(chǎng)。
9月下旬，耶弗拉茲北美公司與美國電力公司Xcel Energy，以及歐洲最大太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)商英國石油公司(BP)太陽(yáng)能子公司光源BP(Lightsource BP)簽署了合作協(xié)議，將在科羅拉多州共同開(kāi)發(fā)一座價(jià)值2.5億美元、裝機240兆瓦的太陽(yáng)能發(fā)電設施，旨在為耶弗拉茲旗下落基山煉鋼廠(chǎng)供電。初步預計這座“光伏煉鋼廠(chǎng)”將于2021年問(wèn)世，而且將是美國面向單一客戶(hù)的最大現場(chǎng)太陽(yáng)能發(fā)電項目。
Xcel Energy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(guān)閉落基山地區的兩座燃煤電站，這直接威脅到了這座基于低成本電力煉鋼廠(chǎng)的生存前景，其主要生產(chǎn)用于鐵路、管道和盤(pán)條的鋼材，自1800年代就已經(jīng)存在。
光源BP將負責這座太陽(yáng)能發(fā)電設施的融資、建造和運營(yíng)工作，并在長(cháng)期電力購買(mǎi)協(xié)議下向Xcel Energy銷(xiāo)售其所有電力，同時(shí)同意制定長(cháng)達20年的固定費率結構合同，使煉鋼廠(chǎng)的固定電價(jià)可延長(cháng)至2041年。
另?yè)绹芯€(xiàn)電視新聞網(wǎng)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(yáng)能技術(shù)，可以產(chǎn)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(yáng)能熱系統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(guò)程而言還不夠。Heliogen的創(chuàng )始人兼首席執行官Bill Gross表示，這一技術(shù)突破意味著(zhù)太陽(yáng)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(chǎn)過(guò)程變得更加經(jīng)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(hù)，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(chǎng)。
環(huán)保主義人士表示，“風(fēng)光煉鋼”的意義不僅限于國家，更是代表著(zhù)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(lái)源之一。環(huán)保組織“非凡地球”(Mighty Earth)專(zhuān)家Margaret Hansbrough表示：“這(綠色煉鋼)對能源密集型的鋼鐵行業(yè)的未來(lái)具有廣泛意義。”
“非凡地球”在一份報告中指出，鋼鐵領(lǐng)域排放量約占全球碳排放總量的7%，其中大部分來(lái)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(shù)，但該技術(shù)對電力需求龐大，如果轉換為清潔電力可以產(chǎn)生顯著(zhù)的氣候效益。
“在鋼鐵生產(chǎn)中使用清潔電力既有利于企業(yè)，也有利于氣候。”Margaret Hansbrough坦言，“在削減煉鋼成本并減少碳足跡的同時(shí)，也為鋼鐵行業(yè)的可持續發(fā)展奠定了基礎。”
據了解，美國最大鋼鐵公司美鋼(USS)11月時(shí)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(chǎn)量80%以上的世界鋼鐵協(xié)會(huì )(Worldsteel Association)也發(fā)起了一個(gè)“逐步提高計劃”(Step Up program)，以期向碳中和的鋼鐵經(jīng)濟過(guò)渡，包括改用含氫燃料等。
落基山研究所高級分析師Thomas Koch Blank指出，氫基煉鋼等可持續技術(shù)將大大削弱鋼鐵行業(yè)產(chǎn)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。”
