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MPI 专家观点丨生命周期评价助力钢铁行业低碳发展

  生命周期评价

  助力钢铁行业低碳发展

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  生命周期评价中心

  2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会上郑重承诺,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。钢铁行业是碳排放重点行业,2020年我国粗钢年产量10.5亿吨,占全球粗钢产量的56.5%,同时我国钢铁行业以高炉—转炉长流程生产工艺为主,碳排放量占全国碳排放总量的15%左右,是我国落实碳减排的重要领域。如何采用先进工艺技术和路线,从原材料生产运输、钢铁产品生产到下游用钢行业的使用和回收,系统性减少碳排放,生命周期评价(LCA)为钢铁行业碳减排提供了一个很好的思路和方法。

  一、国内外相关政策对生命周期评价的要求

  国际上包括欧盟、美国、日本等国家和地区已经开展产品生命周期评价和环境产品声明(EPD)验证,欧盟发布的《为能源相关产品生态设计要求建立框架的指令》(ErP指令),均是基于生命周期评价方法理论。随着我国工业绿色发展的深入推进,我国工业产品绿色设计政策体系建设正在加快完善。《中国制造2025》明确提出支持企业开发绿色产品,推行生态设计,显著提升产品节能环保低碳水平,引导绿色生产和绿色消费。为贯彻落实《中国制造2025》的相关战略部署,工业和信息化部牵头制定并发布了《工业绿色发展规划(2016-2020)》、《绿色制造工程实施指南(2016-2020)》等政策文件。《绿色制造工程实施指南(2016-2020)》明确提出,按照产品全生命周期绿色管理理念,遵循能源资源消耗最低化、生态环境影响最小化、可再生率最大化原则,大力开展绿色设计试点示范。《绿色制造标准体系建设指南》与《绿色制造体系管理暂行办法(征求意见稿)》对绿色产品要求考虑全生命周期过程中资源环境影响。我国生命周期评价相关政策见下表。

  表1 我国生命周期评价相关政策

  

  二、生命周期评价对钢铁行业低碳发展的重要意义

  (一)量化碳排放数据,支撑低碳发展战略

  生命周期评价方法能够充分量化产品碳排放、碳足迹数据,是目前国际通用、全球认可的标准和方法。在ISO14040《环境管理-生命周期评价-原则和框架》和ISO14044《环境管理-生命周期评价-要求和导则》等生命周期评价标准的基础上,BSI(英国标准协会)和ISO(国际标准化组织)分别制定了PAS2050《商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》和ISO14067《产品碳足迹》,用于指导产品与服务的碳水平量化。钢铁行业应积极推动实施产品碳足迹计算,深入挖掘生命周期碳排放数据,发挥评估、指导的作用,引导企业发布产品碳足迹报告,为下游行业碳足迹核算提供钢铁材料数据支撑,实现跨领域协同低碳发展,对落实全行业碳达峰及碳中和目标具有重要意义。如,宝钢在2018年开展了“BCB Plus 生命周期评价与生态设计”项目,最终结果显示,经全生命周期思想指导生产的BCB Plus白车身在其生产过程减少二氧化碳排放253公斤,车身的轻量化使汽车使用过程减少二氧化碳排放336公斤,以出色的碳减排数据成为了业界标杆。

  (二)实现产品生态设计,推动下游行业低碳发展

  超前谋划、提早布局低碳工艺技术是钢铁行业低碳发展的重要方向。生命周期评价支撑碳排放量化、碳足迹分析,辨识产品生产工艺碳排放热点,为产品对比方案优化、低碳战略规划发展提供技术支持,对产品绿色低碳设计具有重要指导意义。通过钢铁产品的生态设计和低碳生产,钢铁企业可为下游用户提供绿色低碳产品,推动下游行业低碳发展。如,包钢积极响应国家生态设计政策,开展生命周期评价研究工作,发掘全流程生产过程的节能减排关键点。同时,包钢建成的在线产品生态设计平台,可以清晰地呈现出钢铁制造过程中的用能和排放情况,为开发生态产品提供依据。

  三、钢铁行业生命周期评价工作展望

  实现碳达峰及降碳是全社会、全行业、全产业链相互配合、协调、推进而共同实现的目标,以钢铁为代表的主要原材料行业将会成为推动全行业绿色低碳发展的主力军。钢铁行业生命周期评价将会是下一阶段低碳发展的重要工作,同时也是实现钢铁高质量发展的重要环节。

  (一)钢铁企业和钢铁产品的碳排放将量化

  碳达峰及碳中和是国家提出明确的、量化的绿色发展目标,需要采用科学、通用且量化的碳排放衡量技术与评价基准。基于生命周期评价方法的碳排放分析,为钢铁产品碳排放提供量化依据与节能降碳指导建议。在相关标准应用与政策推动的共同作用下,随着越来越多钢铁企业使用生命周期评价方法,碳排放量化结果将会成为钢铁乃至全行业的绿色低碳重要指标。

  (二)绿色低碳钢铁产品将成为下游用户首选

  在碳达峰、碳中和政策背景下,建筑、机械、汽车、造船、家电等典型用钢行业也将面临碳达峰及降碳的问题,绿色低碳钢铁产品将成为下游用户的首选。基于产品全生命周期的绿色发展理念,鼓励钢铁企业开展全生命周期评价诊断及生态设计研究,开发具有高性能、轻量化、长寿命、近终型、可循环等绿色低碳产品,顺应全社会使用绿色钢铁产品的和谐氛围。

  (三)生命周期评价报告将成为钢铁产品出口的重要附件

  在资源环境压力日益突出的情况下,提供绿色低碳的钢铁产品已成为国际潮流和趋势。欧盟等发达经济体已建立了较为完善的环境法律法规体系,如WEEE指令(关于产品报废后回收利用责任)、RoHS指令(关于产品中有毒有害物质限量要求)和ErP指令,对我国产品出口形成了绿色贸易壁垒。在全球经济环境与疫情的影响下,2020年我国出口钢材5367万吨,同比下降16.5%。未来,绿色贸易壁垒等非关税措施可能成为限制我国钢材产品出口的主要手段。生命周期评价报告能够出具钢铁产品全生命周期过程资源消耗、能源消耗及典型环境影响量化结果,是国际通用产品绿色水平证明材料,将会成为钢铁产品出口应对绿色贸易壁垒、碳关税等重要依据文件。

  四、beplay手机官网开展生命周期评价的实践

  (一)制定系列绿色设计产品评价技术规范标准

  按照《工业和信息化部办公厅关于开展绿色制造体系建设的通知》的要求,beplay官网联合有关钢铁企业积极申报绿色设计产品评价技术规范系列标准。截至目前,已牵头完成22项绿色设计产品评价技术规范系列标准编制,其中,《绿色设计产品评价技术规范 厨房厨具用不锈钢》、《绿色设计产品评价技术规范 家具用免磷化钢板及钢带》、《绿色设计产品评价技术规范 建筑用高强高耐蚀彩涂板》等4项行业标准已发布,《绿色设计产品评价技术规范 冷镦用线材》等18项标准已完成审定,正在报批。

  (二)为企业提供生命周期评价服务

  beplay官网结合钢铁行业生产工艺特点,建立了具有广泛适用性的生命周期评价方法论、计算模型及数据库。根据工业和信息化部提出的开发万种绿色产品建设目标,协助南钢、广青科技、泰钢等钢铁企业编制钢铁产品生命周期评价报告,并成功创建工业和信息化部绿色设计产品。此外,beplay官网协助山东寿光巨能特钢有限公司等企业开展轴承钢等产品绿色设计及评价体系建设,从原燃料选取、品种结构、生产技术、工艺装备、环保节能、循环经济、绿色低碳等各环节实施全面诊断,推动企业进行有害物质替代与减量化、产品环境足迹评价、绿色环保材料应用、绿色包装设计等方面的绿色创新,助力企业实现绿色低碳高质量发展。

  beplay官网坚决贯彻落实国家生态文明建设要求,专门成立生命周期评价中心,主要从事生命周期评价相关政策研究、工艺技术评价、绿色供应链管理以及绿色产品的标准制定、评价、宣传推广等工作,为推动钢铁行业高质量绿色低碳发展贡献自己的力量。

  beplay手机官网丨生命周期评价中心

  职能:生命周期评价中心贯彻执行国家和行业生命周期评价相关方针、法规、政策及标准,主要研究基于生命周期评价理论的绿色设计和绿色制造的方法学、计算模型和行业数据库,从事钢铁行业的生命周期评价相关工作;承担政府部门、行业协会和企事业单位等委托的相关政策研究、工艺技术生命周期评价、绿色供应链管理以及绿色产品的标准制定、认证、评价、宣传等工作,推动钢铁行业绿色低碳高质量发展。

  以生命周期评价理论为基础,结合规划院综合性规划咨询业务,为钢铁企业提供生命周期评价应用方案、企业生命周期评价咨询与规划、钢铁产品生命周期评价报告、环境产品声明、产品碳足迹评估报告、平台建设指导服务等,并开展钢铁企业各类产品生命周期诊断,基于生命周期的资源、能源、温室效应、人体毒性等环境影响分析,为钢铁企业提供绿色产品生态设计、方案对比、工艺技术改进、发展战略等方面的咨询服务,为下游行业碳足迹核算提供钢铁材料数据支撑,实现跨领域协同低碳发展,不断完善中国钢铁产品及关键原料生命周期数据库。

  业绩:截至目前,我院生命周期评价中心已牵头完成工信部绿色设计产品评价技术规范系列标准编制22项,其中,《绿色设计产品评价技术规范 厨房厨具用不锈钢》、《绿色设计产品评价技术规范 建筑用高强高耐蚀彩涂板》等4项行业标准已发布实施,《绿色设计产品评价技术规范 汽车用轴承钢》、《绿色设计产品评价技术规范 冷镦用线材》等18项标准已完成审定并经工信部公示。此外,中心为南钢、泰钢、广青科技等多家企业出具生命周期评价报告,完成国家级绿色产品申报近十项,并开展多项企业特色钢铁产品生命周期评价诊断等。中心积极支撑钢铁低碳发展,为钢铁企业碳达峰及降碳行动计划提供碳足迹技术支持。