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作者:苗青;雷涯邻;闫锋;陈文会;欧阳欣;张安;刘志晓;邵振权;
单位:国家管网集团科学技术研究总院分公司;中国地质大学(北京)经济管理学院;北京化工大学经济管理学院;
摘要:【目的】钢铁行业CO_2排放占中国总排放的16%,实现“双碳”目标面临挑战。本研究聚焦于CCUS在钢铁行业的适用性评估,旨在明确示范区域及技术经济可行性,为行业低碳转型提供科学依据。【方法】基于粗钢生产全流程,系统解析各环节CO_2排放源特征,从捕集技术成熟度、减排潜力及经济性三个维度综合筛选重点捕集环节,并量化其排放量与捕集潜力;进一步构建企业级技术经济评价模型与源汇匹配模型,系统评估CCUS全流程的成本效益、减排潜力及空间分布规律,并结合中国区域地质封存潜力,提出优势示范区的筛选标准与方法。【结果】(1)长流程炼钢年CO_2排放高达17.08亿t,其中烧结、高炉炼铁、炼焦三大工艺环节的CO_2捕集潜力达11.55亿t/年,CO_2源集中分布于华北、东北及华东地区。(2)河北、山东、江苏、山西等省份与具备良好CO_2埋存潜力的渤海湾盆地、苏北盆地及临汾盆地形成源汇匹配组合,其CO_2管道运输以250 km短距离为主。(3)综合CCUS全流程成本与捕集潜力分析表明,河北、山西、江苏三省的CO_2捕集潜力约为3.4亿t/年,全流程成本低于450元/t,技术经济优势显著。【结论】中国钢铁行业CCUS技术的早期示范应优先聚焦于河北、山西、江苏等区域,通过源汇匹配的优化设计实现低成本、高效率的减排目标。
关键词:钢铁行业;;二氧化碳捕集、利用与封存;;减排潜力;;源汇匹配;;技术经济分析
基金资助:国家石油天然气管网集团公司重大科技项目(SSCC202107);; 国家自然科学基金项目(72104116);; 教育部人文社科项目(24JHQ071)