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    管理创新    
  河钢“两性五化”绿色转型实践(2023-12)  
企业管理杂志 发布时间:24-02-23        
   

 

从“绿色制造”到“制造绿色”,持续用低碳、环保技术挖掘制造流程中的绿色潜力。

 

文|高蕊  曹雅萱

 

关键词:河钢集团;钢铁企业;绿色转型;氢冶金

 

  河钢集团有限公司(简称河钢)是全球最大的钢铁材料制造和综合服务商之一,以“为人类文明制造绿色钢铁”为己任,探索钢铁企业“两性五化”绿色转型模式。

 

与国家战略同行,秉持绿色发展的坚定性和主动性

  坚定秉持绿色转型理念。河钢秉持“人、钢铁、环境和谐共生”理念,以“为人类文明制造绿色钢铁”为己任,与国家战略同行,强化国企责任担当,坚定绿色转型理念。2008年,河钢就以绿色发展理念为先导,以一次能源高效利用和二次能源回收综合再利用为突破口,以流程再造为抓手,将子公司唐钢打造成花园式清洁工厂,实现企业形象和运营效益的转变。河钢作为行业龙头企业,从“绿色制造”到“制造绿色”,持续用低碳、环保技术挖掘制造流程中的绿色潜力,串联绿色钢铁供应链、产业链、价值链中的关键环节,生产更轻、更强、更环保的钢铁材料。同时着眼能源变革和技术革新,积极挖掘“氢冶金”的现实价值,布局氢能开发利用,推动行业更深层次的绿色转型,持续探索钢铁企业持续健康发展的新范式。

  主动谋划绿色战略转型。在“双碳”背景下,河钢系统深入谋划,按照“碳排放总量和碳排放强度‘双控’”原则,以及碳达峰平台期、稳步下降期及深度脱碳期三个阶段,在业内率先发布低碳绿色发展行动计划,定制路线图,有的放矢开展“双碳”工作。在河北省“坚决去、主动调、加快转”的转型升级决策部署下,河钢着力优化产业布局,推动唐钢“入海”,石钢“上山”,平稳有序实现4家主体企业的区位调整和转型升级,助力城市绿色发展,实现产城共融。多年来,河钢把握外部环境变化,主动进行系统的战略变革,实现绿色转型发展。

 

全面推动绿色转型,切实提升绿色发展实效

1. 绿色制度体系化,推动绿色转型落地

  构建“六位一体”绿色制造体系。河钢以绿色发展为统领,构建了绿色制造为关键,绿色产业为方向,绿色产品为目标,绿色矿山、绿色采购、绿色物流为保障的绿色制造体系。河钢采取节能环保、工艺优化和技术升级等创新举措,持续推进钢铁生产过程中的降耗、增材、提效、减排,深入推行绿色制造;加快开发绿色产业,围绕废气、废水、废渣“三废”的高效回收利用和节能环保技术产业化应用,培育新的业务增长点;研发应用绿色产品,提升钢铁材料性能和寿命,带动终端用钢产业的绿色转型;稳步推进绿色采购,完善供应商管理体系,不断拓展可再生利用物料采购业务;系统优化绿色物流,打造开放共享的绿色智能运输网络;培育打造绿色矿山,以提高资源综合利用效率为抓手,兼顾矿业经济性开采、生态环境保护和矿区复垦。

  制定“6+2”低碳发展路线图。河钢成立低碳绿色发展领导小组及专家委员会,统筹推动集团低碳绿色发展工作。着眼“双碳”目标,河钢聚焦关键环节,明确六大技术路径。一是铁素资源优化,提高长流程球团比和废钢比;二是流程优化重构,提高全废钢电炉流程比例、优化流程界面;三是系统能效提升,应用先进节能技术、提高智能化管控水平和自发电比例;四是用能结构优化,应用绿电和绿色物流;五是低碳技术变革,应用氢冶金和CCUS(碳捕获、利用与封存)技术;六是产业协同降碳,发展森林碳汇、绿色建材和城市共融等。同时,河钢完善组织架构,构建两大管理平台(产品全生命周期管理平台和碳数据管理平台),为行动落地提供支撑。前者通过对钢铁产品生命周期管理,打造绿色产品生产体系和供应链,后者对全过程碳排放数据收集及核算进行管控,在行业内开展对标分析,构建减污降碳协同治理机制。

2. 绿色创新深入化,加大环保技术研发力度

  关键技术环节攻关。河钢主动承担国家科技创新任务,在节能减排、超低排放和低碳突破性技术等方面持续攻关,加大环保技术研发力度,取得多项行业首创成果。“十三五”以来,河钢累计投资305亿元,实施重点节能减排项目500余项,在行业内率先研发源头―过程―末端全过程协同控制技术,形成钢铁行业全过程控制超低排放技术体系,实现污染物超低排放。河钢首创亚熔盐法高效清洁利用技术,实现钒、铬资源高效同步提取,解决了钒冶金“三废”产生量大、末端治理难等世界性难题;主持的“十三五”国家重点研发计划专项“钢铁行业多工序多污染物协同控制技术”通过验收,其中“焦炉烟气活性炭法多污染物协同控制技术及示范”等三项课题成果达到国际领先水平。

  构建产学研用创新体系。河钢主动融入全球钢铁行业网络,深度链接全球科技创新资源,建立产学研用协同创新平台。河钢与产业链上下游的世界级龙头企业、知名科研院所共同建立33个全球研发创新平台,开展前瞻性、突破性技术研究,深度挖掘绿色低碳价值。河钢与澳大利亚昆士兰大学开展CCUS研究合作,建设可持续发展钢铁创新中心;与中国科学院研发大气污染控制耦合能质增效技术,推进减污降碳协同增效;与北京科技大学联合发起成立世界钢铁发展研究院,探索未来钢铁工业可持续发展路径。此外,河钢还成立低碳发展研究中心,搭建碳排放核查体系,为碳减排技术方案调整优化提供支撑。

推进流程改造和创新应用。河钢全力推动各子公司采用先进适用的节能环保技术和工艺装备,开展节能降碳攻关活动。同时推动长流程向短流程变革,建设废钢资源化再利用中心,以电和天然气为主要能源,采用全废钢短流程电炉冶炼工艺。相较长流程,短流程吨钢污染物排放降低70%以上,吨钢碳排放降低60%以上。此外,河钢还着力实施智能化技术改造,加强对能效与能耗的监控,优化用能效率。子公司唐钢应用全流程绿色制造技术,污染物排放比行业超低排放标准再下降10%;建成无人化料场,配套高炉自动化控制系统、转炉一键炼钢、一键自动出钢、设备在线诊断、厂区智慧物流及机器人应用等智能装备;采用钢厂动态精准设计和流程界面技术,使整个流程实现三个“最小化”,即物质流衰减最小化,能量流损失最小化,时空路径最小化。

3. 能源转型革命化,推动能源结构更优化

  增强制氢储氢输氢能力。氢能具有热值高、无污染、可储能、安全性高等特点,被称为“终极能源”。河钢建设焦炉煤气制氢工厂,持续突破制氢效率、氢气纯度、降耗降本等工艺技术难点。同时,利用风电及光伏等丰富的可再生能源,探索低成本、大规模绿氢制备方案。以制氢为核心,河钢还尝试研发制造氢能的关键零部件,布局输氢管道,探索液态、固态储氢方式,构建加氢站网络,力求从制氢、储氢、输氢源头破局,满足多领域的应用。

  推动“碳冶金”向“氢冶金”转变。在河北张家口,河钢打造了全球首例采用“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术的“氢冶金”示范工程。有别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段,该工程采用炼焦的副产品焦炉煤气作为氢气来源。相比“碳冶金”的长流程工艺,“氢冶金”以“氢”取代“碳”作为铁矿石的还原剂和过程燃料,采用“直接还原竖炉+电炉”的短流程工艺,从源头降低二氧化碳排放量,同时大幅减少粉尘排放。以“氢冶金”示范项目为依托,河钢致力于打造可推广、可复制的零碳制氢与氢能产业发展协同互补的创新模式,引领传统钢铁冶金工艺变革。

  探索氢能多领域产业化应用。钢铁行业具有大宗货物运输需求,传统的柴油车运输也是环境污染源之一。从钢铁行业自身需求出发,力求钢铁全产业链条降碳,河钢与潍柴、上海重塑等企业深入合作,以“柴改氢”重卡为切入点,通过固定式加氢示范站和氢能重卡运输的市场化运行,探索氢能在钢铁工业原材料、半成品和产成品运输中的应用,拓宽了氢能在城市公交、城市物流以外的交通领域应用。此外,河钢以引领京津冀地区零排放、零污染物流发展为切入点,构建氢能研、产、用全产业链生态示范圈。同时积极推动氢能标准体系建设,成立全国氢能标准化技术委员会“氢冶金”标准联合工作组,推动氢能产业化发展和能源转型。

4. 绿色制造生态化,推动绿色产品应用

  携手上游攻坚绿色原料。河钢与中石油在能源领域合作,开展河钢集团天然气供应链体系建设,助力天然气在河钢短流程冶炼中的使用,打造零煤、零焦的清洁能源结构。同时,与铁矿石供应商必和必拓深入合作,共同推动钢铁行业的CCUS技术研发,并围绕铁矿石块矿的使用率提升、氢气直接还原铁、钢渣处理及循环利用等三大重点领域通力协作,打造钢铁与全产业链融合降碳的样板,为中国钢铁行业引领全球绿色低碳发展做出更大贡献。

协同中游推动行业进步。河钢与美国TMS集团共同打造废钢加工中心项目,依托河钢的国内市场优势和社会影响力,利用TMS集团在废钢回收加工管理方面的专业技术和先进经验,为中国冶金企业提供废钢回收、加工、物流、金融、贸易、技术支持一体化的解决方案。为落实国家货物运输“公转铁”政策,河钢与中国铁路北京局深化合作,打造开放共享的“智慧物流信息平台+绿色集疏运网络”模式,率先建成我国第一条“柴改氢”绿色物流链,探索钢铁行业绿色物流。

  联通下游共建“绿钢”链条。河钢为家电、汽车行业等开展深度EVI服务,提供更高性能、更少资源和能源消耗、更少污染物排放的绿色钢铁材料。同时与汽车厂商宝马共同推进绿色低碳材料技术的创新与应用,开发、生产“绿钢”并完成相关认证,为中国汽车行业建立“绿钢”供应链。双方还以全透明的方式对铁矿石开采、钢铁产品制造、汽车用钢到汽车报废等所有阶段碳排放数据进行记录和周期评价,推动全产业链的碳排放管理。河钢在为下游用户供给绿色低碳钢铁产品的同时,还提供钢铁产品碳足迹核算服务。

5. 绿色工具数字化,推动行业发展更智慧

  行业龙头企业不仅要实现自身的数字化转型,还要将数字化能力转化为绿色管理工具,支撑绿色生态系统建设,带动整个产业链供应链的数字化发展与绿色化协同。河钢自主研发WisCarbon碳中和数字化平台,以碳足迹和碳数据管理为核心,帮助钢铁企业全流程采集、监控和分析碳数据,为下游客户产品的碳足迹核算提供数据分析服务,并在碳资产管理、碳资讯管理、碳普惠管理等方面发挥作用,为企业参与碳市场交易和履约夯实基础。该平台包括CTraceCManageCTrading等子平台,为钢铁及上下游企业精准降碳提供全流程数字化解决方案服务。WisCarbon平台既是河钢低碳绿色发展行动计划的重要内容,也是推动数字技术与钢铁制造深度融合、以数字技术助力行业精准降碳的务实举措。

 

河钢绿色转型启示

1. 以主动作为的企业家精神提升多重绩效

  一是先人一步、主动作为,破解“钢铁围城”难题,实现产城共融,不断提升地域的环境绩效,彰显河钢作为资源型国企的战略担当。如河钢持续加强资源管理、提升能源利用效率,以“三废”循环利用和厂区环境综合整治为抓手,打造花园式清洁工厂,同时投资城市中水与工业废水深度处理及综合利用项目,实现“工业新水零采集、废水零排放”。二是锚定效能、创新突破,提升企业绿色发展能力和财务绩效,持续增强河钢走绿色发展道路的战略定力。一方面,将绿色转型意识内化到组织和流程中,健全管理体系,不断提升绿色运营效能,降低绿色营运成本;另一方面,致力突破关键难题,推进创新应用,提升产品绿色附加值,拓展绿色产品市场,强化绿色制造和绿色管理。三是谋求转型、优化布局,培育绿色新业态,探索新增长点,持续优化河钢在复杂环境中的战略路径,提升企业可持续发展绩效。河钢不断寻求绿色经济的增长点,并推动其逐步从成本中心转向利润中心。一方面,提高钢材终端产品的绿色附加值,提升产品竞争力;另一方面,围绕数字化、氢能新业态等培育新的增长空间,不断丰富钢铁产业内涵,打破钢铁行业“傻大黑粗”的刻板印象。

2. 以双轨道探索的系统思维推动“高绿色化”

  环境问题本质上是资源和能源的利用问题,河钢强调绿色低碳不仅要靠循环利用和流程减排,更依赖重大工艺突破。企业绿色转型,既要全面提高资源利用效率,也要积极寻找第二增长曲线,并做好两条S曲线的协同和衔接。由此,河钢走出绿色发展“双轨道”实践道路:既立足当前模式,从全链条、全过程“吃干榨净”,提升能源利用效能,不断深化企业绿色转型;同时也从长远出发,关注制造工艺和能源使用本身的绿色,突破重大技术,转变能源结构,布局“氢冶金”和氢能产业化应用,探索更高维度的绿色革新。河钢推动钢铁行业的竞争力由“摄取化石能源的能力”逐步转变为“降碳捕碳,摆脱化石能源束缚的能力”。在这过程中,河钢的绿色转型没有停留在“浅绿”和“低绿”层面的局部性试探,而是全面、体系化地从理念、战略、路径到落地全面布局,全面提升“深绿”能力和“高绿”能力。

3. 以跨越组织边界的生态联盟推进共创共享

  钢铁企业绿色低碳发展,应从产品全生命周期视角将绿色发展理念贯穿始终,各个主体还应进行协同合作,达成生态联盟进行共创共享。成功的绿色转型必须嵌套于生态网络中,在发展过程中统筹考虑全产业链条上的关键价值点和上下游企业的关键诉求点,尽量减少不同主体之间的博弈损失。河钢通过技术创新和流程优化提升资源综合利用效率,挖掘自身绿色发展潜力的同时,还着眼于利用上下游各自优势,构建绿色生态圈。这是大企业发挥产业链的枢纽优势,打造利益共同体、推动行业进步的担当和探索。同时在生态产业网络中,河钢与其他企业协同互动,大大提高了绿色转型能力。■

本文系中国企业管理科学基金会重点项目“河钢集团高质量发展先进经验和管理模式总结”(编号:CEMSF2023001)的阶段性研究成果。

作者单位

高蕊 中国企业联合会研究部

曹雅萱 中国农业大学国际学院

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