新能源汽车在钢铁企业超低排放改造和绩效评A 中的应用
2023-07-11□肖青
□肖 青
一、研究背景
为落实《政府工作报告》《中共中央 国务院关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》《国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》中“推动钢铁等行业超低排放改造”的任务要求,各部委打出一套“组合拳”。2019年,生态环境部等五部委联合印发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气〔2019〕35号) (以下简称35号文)[1],明确主要目标是“全国新建(含搬迁)钢铁项目原则上要达到超低排放水平……到2025年底前,重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成,全国力争80%以上产能完成改造。”
紧接着,备受钢铁企业关注的《关于印发〈重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南(2020年修订版)〉的函》(环办大气函〔2020〕340号)(以下简称340号文)[2]于2020年6月印发,对钢铁、焦化、铸造等重点行业明确了绩效分级指标,达到不同绩效级别的企业可在满足当地应急减排比例需求的同时,制定差异化减排措施。为进一步规范减排措施,《关于进一步规范重污染天气应急减排措施的函》(环办便函〔2021〕439号)提出“达到超低排放改造相关要求的钢铁企业,经中国钢铁工业协会公示后,可开展A、B级绩效评定工作,确定相应的应急减排措施。”
因此,钢铁企业在开展超低排放改造并通过评估监测后,可按照340号文要求开展绩效评定,从而在重污染天气预警期间采取差异化减排措施。不管是超低排放改造还是后续绩效评定,企业进出厂产品和物料的清洁运输方式都是重要的评价指标。本文就钢铁企业开展清洁运输改造过程中存在的问题进行分析,并提出相应的措施和建议,旨在给正在进行超低改造和绩效评定的钢铁企业一些启发和借鉴。
二、钢铁企业开展清洁运输改造过程中存在的问题
1.清洁运输的定义
随340号文公布的《重污染天气重点行业移动源应急管理技术指南》对清洁运输方式进行了定义,即清洁运输方式指铁路、水路、管道或管状带式输送机等运输方式。不同清洁运输方式的优缺点如表1所示。
表1 不同清洁运输方式的优缺点
从表1可以看出,铁路和水路运输方式具有运输能力大、运输成本低、环境污染程度小等优点。据测算,铁路运输单位货物周转量的能耗和污染物排放仅为公路运输的1/7和1/3[4]。
2.超低排放与绩效评A对清洁运输的要求
钢铁企业完成超低排放改造,是实现绩效评A、差异化减排的重要前提。企业超低排放和绩效评A的差距主要表现在对清洁运输方式的要求,两者具体要求如表2所示:
表2 超低排放与绩效评A对清洁运输的要求
另外,企业超低排放和绩效评A在台账建立、门禁系统及视频监测系统的要求方面也有所不同,前者要求视频监控具备保存3个月以上数据能力、后者则要求至少保存6个月,且运输车辆应建立完整的电子台账,需保存至少1年。
由此可见,企业绩效评A在超低排放基础上,除了对进出企业的大宗物料和产品有清洁运输的要求,其他原辅材料的运输也需采用国五及以上重载(含燃气)或新能源车辆。如此一来,正在进行超低排放改造的钢铁企业,如果想后续绩效评A,在重污染天气预警期间可实行自主减排,对大宗物料和产品按照国六或新能源车辆、其他原辅材料按照国五及以上或新能源车辆来计划配置,争取一步到位。
3.公示企业中清洁运输方式
根据中钢协网站公示信息,截至2022年底已有67家钢铁企业完成超低排放改造和评估监测,其中已有62家企业通过清洁运输的超低排放改造。这说明,各地钢铁企业已在积极开展绿色物流运输工作。而且相较于有组织和无组织排放改造,运输方式的改造由于大部分钢铁企业物流运输基础较好,仅需将不满足的汽车运输部分换成国六或新能源汽车(2021年年底前可采用国五),或采取与供需双方签订协议、外包车队等方式,因此改造起来周期较短、成本较低,更容易达到改造目标。
通过统计分析中钢协网站公示的通过清洁方式超低改造工序企业的情况,企业采取的清洁运输方式比例如图1所示。
图1 超低公示企业采取的清洁运输方式情况
可以看出,已通过清洁运输超低改造工序的企业较多采用铁路、国五及以上标准汽车和新能源汽车等清洁运输方式。京津冀及周边地区、长三角地区和两广地区均有大型港口,相较于汾渭平原有交通运输的优势[6]。但受制于地形因素和先天条件,有些内陆钢企无法实现水路运输。铁路运输受外部限制影响较大,需要国土资源部门、交通部门、铁路总公司、地方铁路公司等多方推动。35号文规定,在2021年底前可采用国五排放标准的汽车,这说明2022年后开展超低改造的钢铁企业不能再考虑用国五排放标准的汽车补齐清洁运输比例,而是要按要求采购新能源汽车或国六排放标准的汽车。
三、新能源汽车的应用现状和展望
1.新能源汽车优缺点
新能源汽车指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,按动力来源主要可分为纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车[7]。各种新能源汽车优缺点见表3。
表3 新能源汽车的种类和优缺点
2.新能源汽车应用现状
为了通过超低排放和绩效评A,各钢铁企业积极推广清洁能源运输设施,提高新能源汽车在企业物料运输中的应用比例。例如,宝武集团八钢公司地处乌鲁木齐,而乌鲁木齐市属于内陆城市,无水路运输条件,因此八钢公司清洁运输首先按照“应铁尽铁”策划,增加铁路运输比例,部分铁路受限区域则考虑采用公铁联运方式;当运输距离在150 km以内且运输地点固定时采用电卡方式运输[9],目前厂内已经建设了换电站,可在8 min内完成电卡的电池更换。凌钢位于辽宁省凌源市,在汽车运输方面,采用电动重卡替代了原有燃油重卡,在厂内已建成1座8工位充电站、10个充电桩,另外有5个充电桩在建,是东北地区首个厂内物流实施电动重卡运输的钢铁企业[10]。
经统计,截至2022年底,中钢协网站上公示的钢铁企业中采用的新能源汽车为氢能重卡的企业有敬业集团、河钢乐亭、宝山钢铁(宝山基地)、天津钢铁、天津荣程等。天津荣程自2021年8月建成天津首个氢能运输示范应用场景以来,投入使用了3批“零碳”氢能重卡。前2批次投用的10辆氢能源车辆已累计加氢近4 000次,运输货物量15万余吨,总行驶里程53万公里,累计实现减排二氧化碳超过493 t[11]。
3.新能源汽车展望
以电能为动力的重型卡车,在北方容易受低温影响从而蓄能不足,影响行驶里程[12],因此氢能重卡可能是北方钢铁企业更好的选择。据了解,氢能重载货车采用国内目前统一标准35 MPa氢气瓶,充装1次氢气只需5~10 min,最高续航里程可达400 km[13]。而且如果从全生命周期角度计算,纯电动重卡碳排放远超过氢能重卡。氢能作为一种可再生的二次能源,来源丰富,使用过程环境友好、无碳排放,将成为我国双碳目标实现的重要途径。虽然目前氢能重卡仍处于起步阶段,限制因素有核心技术、电池成本、车辆的使用环境等方面的问题,但随着越来越多的车企进入燃料电池领域,可能在不久后氢燃料电池重卡的成本就可以和纯电动重卡持平。而且重卡的日常行驶路线相对固定,只需要在行驶路线或各个城市的公路物流中心布置好加氢站,基本上就可以完全覆盖氢能重卡的使用场景。再加上国内制氢政策支持不断,从中央到地方的发展规划及补贴政策陆续出台,5个示范城市群获批落地,行业即将进入发展快车道。在“双碳”目标的大背景下,钢铁企业的交通运输“降碳”发展是达成“双碳”目标的有效途径之一[14]。钢铁企业可结合超低排放改造和绩效评A的契机,抓住绿色低碳转型的关键期和窗口期。氢能作为钢铁企业物质流的绿色替代,可以较好地融入现有的钢铁园区能源系统,应用于运输车辆、炼铁,充当轧钢保护气,以及作为焦化烧结工序的燃料[15],构建钢铁园区绿色能源系统。
四、结束语
因当前钢铁行业正处于绿色低碳转型的关键期和窗口期,能源结构的低碳绿色转型是钢铁行业完成转型的关键一环。在重卡领域,氢燃料汽车具有一定的优势。钢铁企业可结合超低排放改造和绩效评A的契机,大幅提高绿色低碳发展能力,推广使用清洁能源运输设施,提高新能源汽车在道路运输上的应用比例,降低能源消耗和污染物排放。钢铁企业可以氢能重载货车为切入口,率先示范,带动整个产业链的发展,推动氢能产业的蓬勃发展,以实际行动彰显企业的社会责任与担当。