中国环境科学

作者：陈浩, 胡静茹, 王寿兵, 张挺峰, 方锴

单位：1. 复旦大学环境科学与工程系, 上海 200433;2. 宝钢工程技术集团有限公司, 上海 201900

关键词：LEAP模型,钢铁行业,CO2,排放特征,减排路径,情景分析

基金：国家重点研发计划项目“一带一路沿线典型重污染行业清洁生产技术比较与应用联合研究”(2020YFE0201400)

为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性,基于时间序列中的ARIMA模型,对未来相关产量进行客观预测,构建了中国钢铁行业ARIMA-LEAP模型,并以2020年为基准年,每5a为时间节点,研究了2020~2030年中国钢铁行业不同情景下全流程及各工序的CO2排放情况.在技术进步中考虑了氢还原炼铁技术,在能源结构调整中考虑了发电方式调整,在此基础上分别设置了4种单一情景和4种组合情景来研究其减排潜力.结果表明,4种组合情景下的含有规模减排的3种组合情景CO2减排潜力均高于单一情景.其中SUR+TER、SUR+STR和综合减排情景可以在2030年实现达峰,达峰年均为2021年,达峰时CO2排放量分别为13.225亿t、13.359亿t和13.289亿t.单一情景中相较于基准情景CO2减排量由高到低依次为:规模减排情景(SUR)、结构减排情景(STR)、技术减排情景(TAR),在2030年相对于基准情景的减排量分别为493.1Mt、247.8Mt以及105.1Mt.借助LEAP模型的能源核算以及CO2排放核算功能,研究了综合减排情景下2020~2030年不同工序,不同能源的CO2排量,其中CO2排放较多的3个工序为炼铁、轧钢以及烧结工序,产生CO2较多的4种能源为洗精煤、喷煤粉、电力以及焦炭,其中洗精煤CO2排放量更是达到10Bt级,而其余3种能源也达到Bt级.确定了中国钢铁行业CO2排放特征.对技术减排以及结构减排成本进行简单比较,制定中国钢铁行业CO2减排路径.

来源：2024年第6期

《中国环境科学》期刊编辑部

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