鋼鐵業(yè)“十四五”將實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰 低碳轉(zhuǎn)型仍面臨“三重阻礙”
發(fā)布時(shí)間：2022-03-11
來(lái)源：河北天創(chuàng)管業(yè)有限公司
[ 我國(guó)鋼鐵行業(yè)能源活動(dòng)中二氧化碳排放量占全國(guó)的15%左右，是僅次于電力行業(yè)的碳排放大戶。 ]
最新研究結(jié)果顯示，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化碳將于“十四五”時(shí)期達(dá)峰并在之后逐步下降。但鋼鐵業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型仍面臨著工藝轉(zhuǎn)變困難、管理不夠系統(tǒng)科學(xué)、節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新弱等“三重阻礙”。
全國(guó)兩會(huì)即將召開之際，生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院等專家，以及民進(jìn)中央等都對(duì)我國(guó)鋼鐵行業(yè)加快低碳轉(zhuǎn)型提出意見和建議。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王燦認(rèn)為，鋼鐵行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有至關(guān)重要的作用，有必要提前研究“雙碳”目標(biāo)下中國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展路徑及技術(shù)路線圖。
“十四五”實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰
鋼鐵行業(yè)是我國(guó)重要的二氧化碳排放源。由于規(guī)模體量大和其生產(chǎn)工藝特性，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化碳排放貢獻(xiàn)突出。據(jù)測(cè)算，我國(guó)鋼鐵行業(yè)能源活動(dòng)中二氧化碳排放量占全國(guó)的15%左右，是僅次于電力行業(yè)的碳排放大戶。
2000年以來(lái)的國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)粗鋼、生鐵產(chǎn)量年均增速分別為11.1%、10%。我國(guó)粗鋼產(chǎn)量在全球總產(chǎn)量中的占比從15%增至57%，生鐵產(chǎn)量占比從23%增至63%。
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院助理研究員汪旭穎表示，作為典型的資源能源密集型產(chǎn)業(yè)，鋼鐵行業(yè)加快綠色低碳轉(zhuǎn)型、盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰并有效降碳，既是行業(yè)自身高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在需要，也是支撐落實(shí)國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的客觀要求。
汪旭穎介紹，“十一五”以來(lái)，我國(guó)在鋼鐵行業(yè)推行節(jié)能減排戰(zhàn)略，尤其是“十三五”時(shí)期，鋼鐵行業(yè)深入推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，節(jié)能降耗、超低改造等取得積極進(jìn)展，噸鋼綜合能耗持續(xù)下降。
中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗為545.27千克/噸(以標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì))，比2015年下降了4.9%。
盡管如此，當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)作為資源能源密集型產(chǎn)業(yè)的屬性仍未改變。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)方式以長(zhǎng)流程煉鋼為主，對(duì)鐵礦石資源以及煤炭、焦炭等能源高度依賴，導(dǎo)致資源能源消耗突出。
多年從事鋼鐵行業(yè)節(jié)能低碳研究的冶金工業(yè)規(guī)劃研究院正高級(jí)工程師李冰介紹，作為世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，我國(guó)鋼鐵行業(yè)未來(lái)仍將保持較高位運(yùn)行，給碳排放控制帶來(lái)進(jìn)一步壓力，行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。
上述機(jī)構(gòu)測(cè)算結(jié)果表明，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化碳總排放量有望在2020~2024年期間達(dá)到峰值。
低碳轉(zhuǎn)型存在“三重阻礙”
3月1日，民進(jìn)中央公開的一份題為《關(guān)于加快推動(dòng)鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的提案》稱，鋼鐵行業(yè)是典型的“高投入、高能耗、高排放”行業(yè)。巨大的化石能源消耗和高額的碳排放量制約鋼鐵行業(yè)發(fā)展，也給我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。該提案即將提交全國(guó)政協(xié)十三屆五次會(huì)議。
該提案反映，目前，我國(guó)鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型還存在“三重阻礙”：
一是現(xiàn)行鋼鐵冶煉工藝碳排放過(guò)高，煉鋼工藝轉(zhuǎn)變困難。目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)絕大多數(shù)采用的是高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程工藝，相較于長(zhǎng)流程煉鋼，電爐短流程煉鋼的能耗和三廢排放大大降低，但所需的廢鋼原料在國(guó)內(nèi)供應(yīng)量有限，廢鋼進(jìn)口也存在障礙，原料供應(yīng)的瓶頸導(dǎo)致電爐工藝煉鋼產(chǎn)能占比難以進(jìn)一步提高。
二是我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)管理不夠系統(tǒng)科學(xué)。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)鋼鐵產(chǎn)品需求的激增促進(jìn)了鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，但從行業(yè)整體而言，仍存在產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)品附加值不高、關(guān)鍵材料需要進(jìn)口、能源利用效率低、排放與環(huán)境承載容量矛盾突出、資源綜合利用不足等問(wèn)題。
三是節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新較弱，鋼鐵企業(yè)生態(tài)效能發(fā)揮不足。我國(guó)鋼鐵行業(yè)多年來(lái)注重規(guī)模擴(kuò)張，節(jié)能減排技術(shù)更側(cè)重于成本較低的技術(shù)引進(jìn)，在鋼鐵循環(huán)技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯，煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的爐渣和鋼渣被再加工利用的比率不高。鋼鐵工藝流程能源使用率不高，冶煉余熱利用率低，低溫余熱的利用方面尚無(wú)顯著成效，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的余熱余能回收率不足50%。
數(shù)據(jù)對(duì)比顯示，2020年，我國(guó)電爐鋼產(chǎn)量占粗鋼產(chǎn)量的比例僅為10%左右，與美國(guó)(71%)、歐盟(42%)以及全球平均水平(26%)存在較大差距；煉鋼廢鋼比僅為22%，也顯著低于美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的水平(30%~70%)。
李冰認(rèn)為，粗鋼產(chǎn)量是決定我國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放能否快速達(dá)峰的關(guān)鍵，加大廢鋼資源利用、推進(jìn)外購(gòu)電力清潔化以及提高系統(tǒng)能效水平是2030年前鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰并有效降碳的重要途徑。
加大廢鋼資源利用
李冰表示，未來(lái)我國(guó)廢鋼資源供給將逐步增加，應(yīng)充分發(fā)揮廢鋼對(duì)鐵礦石在鋼鐵冶煉過(guò)程中的原料替代作用，將其作為鋼鐵行業(yè)碳排放達(dá)峰行動(dòng)的核心舉措加以推動(dòng)實(shí)施。
第一財(cái)經(jīng)記者去年底在貴州一家鋼鐵企業(yè)采訪時(shí)也看到，該企業(yè)正大量使用回收的廢鋼材煉鋼。“能耗和排放比全流程生產(chǎn)至少降低一半。”該企業(yè)有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
研究表明，利用廢鋼資源有利于推動(dòng)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步調(diào)整，電爐鋼占比將逐步提升，鋼鐵行業(yè)二氧化碳排放量可顯著下降。此外，氫能煉鋼和二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)等技術(shù)也為鋼鐵行業(yè)低碳乃至零碳發(fā)展提供了空間。
上述機(jī)構(gòu)研究結(jié)果顯示，到2030年，粗鋼產(chǎn)量降低、加大廢鋼資源利用、推進(jìn)外購(gòu)電力清潔化、提高系統(tǒng)能效水平以及氫能煉鋼和CCUS等前沿技術(shù)對(duì)鋼鐵行業(yè)二氧化碳減排的貢獻(xiàn)率分別為11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%和2%~3%。
民進(jìn)中央的上述提案也建議，調(diào)整鋼鐵行業(yè)原料與能源結(jié)構(gòu)。提高電爐工藝煉鋼產(chǎn)能占比，增加短流程冶煉所占的比重，完善廢鋼標(biāo)準(zhǔn)體系。緊跟國(guó)家電力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，提高鋼鐵行業(yè)使用可再生電力能源的比重；制定科學(xué)合理的能耗指標(biāo)體系。
同時(shí)，結(jié)合碳市場(chǎng)交易機(jī)制，鼓勵(lì)鋼鐵企業(yè)實(shí)施技術(shù)可靠、成本合理的CCUS等末端治理項(xiàng)目，在碳交易中做好清碳存量和增減量核算工作，以經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)減排；加強(qiáng)引導(dǎo)鋼鐵行業(yè)科技創(chuàng)新。發(fā)揮鋼鐵企業(yè)冶煉優(yōu)勢(shì)，利用高溫焚燒參與處理城市垃圾與危廢。
今年2月27日，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部等八部門印發(fā)的《關(guān)于加快推動(dòng)工業(yè)資源綜合利用的實(shí)施方案》也提出，實(shí)施廢鋼鐵等再生資源綜合利用行業(yè)規(guī)范管理。鼓勵(lì)大型鋼鐵等企業(yè)與再生資源加工企業(yè)合作，建設(shè)一體化大型廢鋼鐵等綠色加工配送中心；對(duì)符合條件的工業(yè)資源綜合利用項(xiàng)目給予用地支持。支持符合條件的工業(yè)資源綜合利用項(xiàng)目申請(qǐng)綠色信貸和發(fā)行綠色債券。
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最新研究結(jié)果顯示，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化碳將于“十四五”時(shí)期達(dá)峰并在之后逐步下降。但鋼鐵業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型仍面臨著工藝轉(zhuǎn)變困難、管理不夠系統(tǒng)科學(xué)、節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新弱等“三重阻礙”。
全國(guó)兩會(huì)即將召開之際，生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院等專家，以及民進(jìn)中央等都對(duì)我國(guó)鋼鐵行業(yè)加快低碳轉(zhuǎn)型提出意見和建議。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王燦認(rèn)為，鋼鐵行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有至關(guān)重要的作用，有必要提前研究“雙碳”目標(biāo)下中國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展路徑及技術(shù)路線圖。
“十四五”實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰
鋼鐵行業(yè)是我國(guó)重要的二氧化碳排放源。由于規(guī)模體量大和其生產(chǎn)工藝特性，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化碳排放貢獻(xiàn)突出。據(jù)測(cè)算，我國(guó)鋼鐵行業(yè)能源活動(dòng)中二氧化碳排放量占全國(guó)的15%左右，是僅次于電力行業(yè)的碳排放大戶。
2000年以來(lái)的國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)粗鋼、生鐵產(chǎn)量年均增速分別為11.1%、10%。我國(guó)粗鋼產(chǎn)量在全球總產(chǎn)量中的占比從15%增至57%，生鐵產(chǎn)量占比從23%增至63%。
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院助理研究員汪旭穎表示，作為典型的資源能源密集型產(chǎn)業(yè)，鋼鐵行業(yè)加快綠色低碳轉(zhuǎn)型、盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰并有效降碳，既是行業(yè)自身高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在需要，也是支撐落實(shí)國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的客觀要求。
汪旭穎介紹，“十一五”以來(lái)，我國(guó)在鋼鐵行業(yè)推行節(jié)能減排戰(zhàn)略，尤其是“十三五”時(shí)期，鋼鐵行業(yè)深入推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，節(jié)能降耗、超低改造等取得積極進(jìn)展，噸鋼綜合能耗持續(xù)下降。
中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗為545.27千克/噸(以標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì))，比2015年下降了4.9%。
盡管如此，當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)作為資源能源密集型產(chǎn)業(yè)的屬性仍未改變。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)方式以長(zhǎng)流程煉鋼為主，對(duì)鐵礦石資源以及煤炭、焦炭等能源高度依賴，導(dǎo)致資源能源消耗突出。
多年從事鋼鐵行業(yè)節(jié)能低碳研究的冶金工業(yè)規(guī)劃研究院正高級(jí)工程師李冰介紹，作為世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，我國(guó)鋼鐵行業(yè)未來(lái)仍將保持較高位運(yùn)行，給碳排放控制帶來(lái)進(jìn)一步壓力，行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。
上述機(jī)構(gòu)測(cè)算結(jié)果表明，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化碳總排放量有望在2020~2024年期間達(dá)到峰值。
低碳轉(zhuǎn)型存在“三重阻礙”
3月1日，民進(jìn)中央公開的一份題為《關(guān)于加快推動(dòng)鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的提案》稱，鋼鐵行業(yè)是典型的“高投入、高能耗、高排放”行業(yè)。巨大的化石能源消耗和高額的碳排放量制約鋼鐵行業(yè)發(fā)展，也給我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。該提案即將提交全國(guó)政協(xié)十三屆五次會(huì)議。
該提案反映，目前，我國(guó)鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型還存在“三重阻礙”：
一是現(xiàn)行鋼鐵冶煉工藝碳排放過(guò)高，煉鋼工藝轉(zhuǎn)變困難。目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)絕大多數(shù)采用的是高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程工藝，相較于長(zhǎng)流程煉鋼，電爐短流程煉鋼的能耗和三廢排放大大降低，但所需的廢鋼原料在國(guó)內(nèi)供應(yīng)量有限，廢鋼進(jìn)口也存在障礙，原料供應(yīng)的瓶頸導(dǎo)致電爐工藝煉鋼產(chǎn)能占比難以進(jìn)一步提高。
二是我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)管理不夠系統(tǒng)科學(xué)。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)鋼鐵產(chǎn)品需求的激增促進(jìn)了鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，但從行業(yè)整體而言，仍存在產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)品附加值不高、關(guān)鍵材料需要進(jìn)口、能源利用效率低、排放與環(huán)境承載容量矛盾突出、資源綜合利用不足等問(wèn)題。
三是節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新較弱，鋼鐵企業(yè)生態(tài)效能發(fā)揮不足。我國(guó)鋼鐵行業(yè)多年來(lái)注重規(guī)模擴(kuò)張，節(jié)能減排技術(shù)更側(cè)重于成本較低的技術(shù)引進(jìn)，在鋼鐵循環(huán)技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯，煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的爐渣和鋼渣被再加工利用的比率不高。鋼鐵工藝流程能源使用率不高，冶煉余熱利用率低，低溫余熱的利用方面尚無(wú)顯著成效，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的余熱余能回收率不足50%。
數(shù)據(jù)對(duì)比顯示，2020年，我國(guó)電爐鋼產(chǎn)量占粗鋼產(chǎn)量的比例僅為10%左右，與美國(guó)(71%)、歐盟(42%)以及全球平均水平(26%)存在較大差距；煉鋼廢鋼比僅為22%，也顯著低于美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的水平(30%~70%)。
李冰認(rèn)為，粗鋼產(chǎn)量是決定我國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放能否快速達(dá)峰的關(guān)鍵，加大廢鋼資源利用、推進(jìn)外購(gòu)電力清潔化以及提高系統(tǒng)能效水平是2030年前鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰并有效降碳的重要途徑。
加大廢鋼資源利用
李冰表示，未來(lái)我國(guó)廢鋼資源供給將逐步增加，應(yīng)充分發(fā)揮廢鋼對(duì)鐵礦石在鋼鐵冶煉過(guò)程中的原料替代作用，將其作為鋼鐵行業(yè)碳排放達(dá)峰行動(dòng)的核心舉措加以推動(dòng)實(shí)施。
第一財(cái)經(jīng)記者去年底在貴州一家鋼鐵企業(yè)采訪時(shí)也看到，該企業(yè)正大量使用回收的廢鋼材煉鋼。“能耗和排放比全流程生產(chǎn)至少降低一半。”該企業(yè)有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
研究表明，利用廢鋼資源有利于推動(dòng)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步調(diào)整，電爐鋼占比將逐步提升，鋼鐵行業(yè)二氧化碳排放量可顯著下降。此外，氫能煉鋼和二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)等技術(shù)也為鋼鐵行業(yè)低碳乃至零碳發(fā)展提供了空間。
上述機(jī)構(gòu)研究結(jié)果顯示，到2030年，粗鋼產(chǎn)量降低、加大廢鋼資源利用、推進(jìn)外購(gòu)電力清潔化、提高系統(tǒng)能效水平以及氫能煉鋼和CCUS等前沿技術(shù)對(duì)鋼鐵行業(yè)二氧化碳減排的貢獻(xiàn)率分別為11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%和2%~3%。
民進(jìn)中央的上述提案也建議，調(diào)整鋼鐵行業(yè)原料與能源結(jié)構(gòu)。提高電爐工藝煉鋼產(chǎn)能占比，增加短流程冶煉所占的比重，完善廢鋼標(biāo)準(zhǔn)體系。緊跟國(guó)家電力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，提高鋼鐵行業(yè)使用可再生電力能源的比重；制定科學(xué)合理的能耗指標(biāo)體系。
同時(shí)，結(jié)合碳市場(chǎng)交易機(jī)制，鼓勵(lì)鋼鐵企業(yè)實(shí)施技術(shù)可靠、成本合理的CCUS等末端治理項(xiàng)目，在碳交易中做好清碳存量和增減量核算工作，以經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)減排；加強(qiáng)引導(dǎo)鋼鐵行業(yè)科技創(chuàng)新。發(fā)揮鋼鐵企業(yè)冶煉優(yōu)勢(shì)，利用高溫焚燒參與處理城市垃圾與危廢。
今年2月27日，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部等八部門印發(fā)的《關(guān)于加快推動(dòng)工業(yè)資源綜合利用的實(shí)施方案》也提出，實(shí)施廢鋼鐵等再生資源綜合利用行業(yè)規(guī)范管理。鼓勵(lì)大型鋼鐵等企業(yè)與再生資源加工企業(yè)合作，建設(shè)一體化大型廢鋼鐵等綠色加工配送中心；對(duì)符合條件的工業(yè)資源綜合利用項(xiàng)目給予用地支持。支持符合條件的工業(yè)資源綜合利用項(xiàng)目申請(qǐng)綠色信貸和發(fā)行綠色債券。
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