施耐德电气：绿色钢铁的双轨转型之路

钢铁构筑起了现代世界，但其背后也隐藏着巨大代价。目前，每生产1吨新钢便会排放约1.8吨二氧化碳，让钢铁产业变成重工业中碳排放强度最高的领域之一。从全球来看，钢铁产业的二氧化碳排放量占全球总排放量的8%至9%，年均达37亿吨。这种曾促进工业革命的材料，目前正处于清洁能源转型的核心。一场旨在重塑这个时代标志性产业的绿色革命已然开启。

钢铁制造商正从以煤炭为燃料的高炉，转向更清洁的电弧炉（EAF），整个产业正经验着技术与理念的双重变革。尽管绿氢等革命性技术有望大幅减排，但电力集成与流程控制等渐进策略，也为提升效率、灵活性和可持久性给予了清晰的改善路径。施耐德电气正与全球钢铁公司协作，探索这两条技术路线，给予绿色钢铁生产所需的数字基本设施、专门咨询业务与智能自动化支撑，不论是同步推进依然分阶段实施。

从高炉到电弧炉：重构钢铁生产的基本

伴随汽车、建筑等产业的进展周期与革新速率持久加快，加之花费者对清洁绿色产品的需求与日俱增，全球钢铁产业及其下游顾客正主动拥抱变革。

要领会这一转型，需从当前的钢铁生产格局谈起。全球71%的钢铁生产依赖高炉 - 氧气转炉（BF-BOF）工艺。但预计到2030年，这一比例将降至60%，而电弧炉生产占比将从29%提升至40%。若搭配可再生电力，电弧炉工艺可将碳排放量减少达95%。

与持久燃烧煤炭的常规高炉不同，电弧炉采用间歇式工艺，经过电力熔化废钢或预处置铁。其长处包含：

·更强的控制实力

·更高的钢材质量潜力

·更大的生产灵活性

·迅速启停的特性

依托废钢回收的循环金融路径

然而，扩展电弧炉生产规模也面对新挑战，尤其是当电气化需与产能扩张、严苛的脱碳目的同步达成时。

氢基炼钢：绿色钢铁的期望与挑战

运用绿氢生产径直还原铁（DRI）是达成绿色钢铁生产最具雄心的路径之一。其原理是运用太阳能或风能制氢，再经过氢气将铁矿石还原为海绵铁，随后送入电弧炉开展后续处置。但不论是改造现有工厂依然新建工程，融资与流程策划都面对复杂难题。

氢气本身具有易挥发、储存难题、生产能耗极高的特点。目前，绿氢的平均生产成本约为6美元/公斤，远高于大规模应用的金融阈值。生产1吨原钢需消耗约54公斤氢气，而氢基炼钢的能耗几乎是标准电弧炉工艺的三倍。

即便如此，若干领先的钢铁公司仍在加码氢能技术投入。例如，施耐德电气与瑞典H2 Green Steel协作的里程碑工程，正探索大规模氢基炼钢的可行性。咱们协助顾客应对前所未有的规模、复杂性和电力需求，每个厂区的能源需求或许超出1.3吉瓦（相当于一座典型核电站的发电量）。策划、供应、协调并优化如此规模的电力系统，需求强大的基本设施和值得信赖的协作伙伴，而领会电力与工艺流程的无缝协同，正是施耐德电气过去四五年的核心重视点。

优化现有设施：渐进式转型路径

并非全体钢铁公司都筹备好全面转向氢基炼钢，毕竟这一流程不但能耗极高，还需大量资本投入。大量公司正采用渐进策略：经过优化现有电弧炉的操作，提升电力质量、能源效率与控制精度。那些逐步改善积累起来，正变成最务实的行动方案。

例如，西马克的X-pact® AURA和达涅利的Q-One等技术，采用多单元炉架构，可减少公司用两台或多台电弧炉替代高炉时或许呈现的电力质量难题（如电压闪烁、谐波等）。那些革新技术能减少峰值用电需求、稳定电流负荷，使电弧炉扩产更易达成，且不作用厂区及周边电网的稳定性。

当做钢铁公司的长期协作伙伴，咱们支撑这一策划理念，经过将电力与流程控制整合到统一架构中，达成对电炉炼钢复杂动态的实时响应。凭借深厚的产业经验、开放自动化系统及全生命周期咨询业务，咱们协助制造商在资本支出（CapEx）与长期运作成本（OpEx）之间找到平衡。尽管局部集成技术仍属专有，但目的始终一致：以切实的价值为基本，促进钢铁生产向智能化迈进。

超越硬件设备的深度协作

对咱们而言，绿色钢铁并非“一刀切”的产品方案，而是当做可信赖的技术与咨询伙伴，协助钢铁公司协调能源战略、工厂策划与行当现实。咱们深刻厂区实地考察，提出不干扰生产的改善方案，助力整体效能提升。

对开启脱碳旅程的钢铁公司来说，转型路径通常包含以下步骤：

·拟定能源战略：清晰绿色钢铁生产所需的大规模电力获取与治理方案，包含潜在的可再生能源起源。

·策划炉系统架构：考量产能规模、工艺灵活性与电力质量需求，尤其是整合氢基径直还原铁与大型电弧炉时，需协调好两者的产能匹配与电力需求。

·规划效率提升策略：探索电力与流程控制优化、生产可视化增强及自动化降本等路径。

·构建行当策略：规划怎样在可持久性导向的行当中，达成低碳钢铁的差异化定位与价值变现。

这种分阶段指导尤为关键，尤其当工厂面对电力基本设施限制、新型电力质量难题，另有展示可持久进展成效的负担时。若缺乏前两步的精准把控，公司或许在资本投入中引发潜在的“遗憾成本”。

征程已启：钢铁产业的将来正在重塑

领先的钢铁公司已开启重塑运作形式，以响应汽车制造商、建筑公司和方针拟定者对低碳材料的需求。与此与此同时，更多公司经过渐进式升级开启转型——那些升级提升了生产透明度、减少了停机时间，为后续重大变革奠定了坚实基本。钢铁产业的绿色将来，正在这场变革中逐步成形。

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