目前，我国钢铁行业炼钢产生的二氧化碳排放总量仅次于发电行业所产生的二氧化碳排放总量，占全国碳排放总量的15%左右，是制造业31个门类中碳排放量最大行业。放眼全球，钢铁碳排放量占全球能源系统排放量的7%左右，其中中国钢铁碳排放量占全球钢铁排放量超过60%。

图1我国主要行业碳排放占比情况

12月3日工信部发布的《“十四五”工业绿色发展规划》中，明确提出了要进一步减少降低钢铁等重点行业的碳排放总量，实施工业领域碳达峰行动，推进产业结构高端化转型发展。着力提高能源利用效率，构建清洁高效低碳的工业用能结构，将节能降碳增效作为控制工业领域二氧化碳的关键措施，加快能源消费低碳化转型。今天介绍的这一种CCER方法学就能够减少钢铁生产过程中的二氧化碳排放，实现能源的高效利用。

CCER方法学：海绵铁生产中利用余热预热原材料减少温室气体排放

方法学编号：CM--V01

海绵铁是直接还原铁的一种，是通过竖炉或回转窑，由铁矿石（或氧化铁球团）低温还原（低于物料熔化温度的条件下）所得的低磁多孔状产物。经粉碎、磁选、压制成块，作为冶炼的金属炉料。海绵铁的含碳量低，一般为0.5%~2.0%，金属铁含量在92%左右。因其纯净，在电弧炉炼钢炉料中增加它的配比，可起净化作用，改善钢的质量。从经济、质量和生产效率来考虑，使用海绵铁比废钢优越。用于转炉时，可作为冷却剂，不需要改变炉的正常冶炼制度，有利于提高质量。其还可作为粉末冶金的原料，用途很广。

目前我国海绵铁生产的一般流程为：烘干、磁选、粉碎、筛分、装罐、一次还原、海绵铁、清刷、破碎、二次还原、粉块、破碎、磁选、筛分、分级、混料、包装、成品。该传统模式的热能利用率低。生产海绵铁的隧道窑高温段温度一般为°以上，整个炉体系统产生的余热值很大，除很小一部分用于厂区供暖外，其余热量全部外排，造成了热能的极大浪费。而且外排的热气流中含有很多微细颗粒成分，会污染空气，恶化工作环境。将高温的气体重新收集后投入窑炉中，能够继续加热铁矿石原料，减少能量的损失浪费。

在CCER方法学参照UNFCCC-EB的CDM项目方法学AM（第02版），定义海绵铁生产中的余热利用为以下内容。适用于利用海绵铁生产设施中的炉/窑所释放的余热，对原材料在投入窑/炉前进行预热的项目活动，包括现有和新建设施。

具体适用于以下条件：

在一个海绵铁生产设施中，可以在单独的一个炉/窑，或者在生产相同类型产品的一组炉/窑中实施拟议项目活动；

项目活动利用的余热，应仅来自作为该项目活动组成部分的炉/窑产生的余热，而不是来自其他设施产生的余热；

项目活动中预热的原材料仅仅限于送入炉/窑的固体物质，这些炉/窑采用连续或分批运行的方式；

原材料在经过项目活动中安装的预热设备后直接送入炉/窑；

对于现有设施，应提供在拟议项目活动开始前最近至少三年的化石燃料和电力消费、原材料和最终产品的组成成分（特别是金属的百分比）和生产产出水平。PDD必须给出这些数据并由经国家主管部门备案的审定/核证机构审定；

应该考虑原材料不经预热设备而直接入炉/窑的可能性，以便确定基准线排放因子；

PDD须列表给出可能会影响能源消耗强度的参数（例如原材料和产品的化学成分和物理状态，包括金属百分比；生产产出水平；使用的化石燃料的类型和质量）并由经国家主管部门备案的审定/核证机构审定；

如果在现有设施实施拟议项目活动，不应增加现有设备的剩余寿命；

不能计入设备异常运行情况（意外事故、停机）下产生的余热；

在没有拟议项目活动的情况下，现有设施的余热没有也不会被利用。须通过以下任何一种途径予以证明：

通过工厂相关部门的能量平衡证明，在拟议项目活动开始实施之前，余热未作为能源。要求在能源平衡表中给出有代表性的工艺参数。能量平衡表必须证明余热未被利用；

通过能源账单（电、化石燃料）证明工艺流程所需的所有能源（例如由设备制造商给出的能耗强度）是通过商业途径采购的。要求项目参与方通过财务文件（如资产负债表、损益表）证明既没有利用余热生产能源，也没有能源将卖给其他设施和/或电网。账单和财务报表应由主管部门审核；

通过工艺设施制造商的原始技术说明书/信息、方案和图表，估计工厂在额定生产容量运行时，生产单位产品所产生的废气/余热数量和其中的能源含量；

经国家主管部门备案的审定/核证机构在项目活动开始前到现场进行考察，检查和确认先前没有安装过余热回收和利用的设备。

下图为该项目运行的边界示意图。

图2项目边界示意图

需要注意的是，该拟议项目活动需被证明不是一个常规的做法，并分析在过去5年内在相关的地理区域内已经建立的海绵铁厂。如果该地理区域中，至少50%的海绵铁厂都安装了预热器，那么拟议项目活动应被认为是一个常规的做法，也就不具有额外性了。

我国海绵铁工业现状

近年来由于钢铁产品朝小型轻量化、功能高级化、复合化的方向发展，故钢材中非金属材料和有色金属使用比例的增加，致使废钢纯净度不断下降。直接还原铁（海绵铁）作为稀释剂，是生产优质钢材必不可少的高级原料。

国际上常用的海绵铁冶炼技术是通过气基竖炉直接还原，目前产量较高的印度和伊朗年产都在千万吨以上。我国因为缺少天然气而缺少建立气基竖炉的有利条件。但是我国的钢铁产量巨大，占全球产量的57%，高质量钢生产比例却很少。原材料之一的海绵铁需求每年在千万吨左右，目前年产量只有几十吨，大量依赖进口。

现有的国内厂家，一般来说采用隧道窑工艺生产海绵铁的比较多。该工艺是目前国内成熟可靠、使用最多的工艺。只要在隧道窑工艺上稍加改进，既可将余热进行收集利用，大大减少生产过程中的碳排放，并降低企业成本。并可以申请自愿减排项目，获得一定的经济收益。目前年产2万吨的直接还原铁（海绵铁）的隧道窑吨铁投资仅为~元，而CCER价格目前在30元左右一吨，未来价格还要上涨，若建成投产后自愿减排收入将会是一笔可观的收入。国内目前还缺乏利用该一技术申请减排项目的厂家。