“双碳目标”下钢铁行业发展形势及建议

2021-8-2 08:50 来源: 兰格钢铁网

钢铁行业节能降碳面临的形势与挑战


钢铁行业“双碳目标”的实现是项复杂系统工程,面临着诸多现实条件制约,需要统筹节能降碳与整体经济协调发展、行业转型升级以及绿色低碳技术应用等多方面关系。

钢铁行业“双碳目标”任务艰巨。一是钢铁行业碳排放量大,产业关联度高。世界钢铁协会统计数据显示,全球生产1吨钢约排放1.8吨二氧化碳。近20年我国粗钢产量连续走高,2020年高达10.65亿吨,占全球粗钢产总量的57%,碳排放占全球钢铁业碳排放总量超60%。而钢铁消费需求与国民经济发展状况、工业化进程密切相关。钢铁行业涉及面广、产业关联度高、消费拉动大,“双碳目标”的实现需平衡好我国钢铁工业规模与下游需求增长保障的关系。二是一季度粗钢产量显著增长。短期来看,钢铁生产总量是钢铁行业碳排放量的最直接影响因素。今年以来,我国经济运行稳中向好,主要用钢行业带动钢材需求显著增长。据国家统计局数据,1-5月我国粗钢产量为4.73亿吨,同比增长13.9%。此外,钢材出口也出现恢复性增长。据海关总署公布的数据,2021年1-5月,我国累计出口钢材3092.4万吨,同比增长19.8%。整体来看,粗钢产量距离工信部提出的今年“坚决压缩粗钢产量,确保粗钢产量同比下降”目标有较大差距。三是降碳投资压力大。“双碳目标”下短期内会给钢铁企业带来运营压力,压缩利润空间。据测算,以年产量400万吨的企业为例,降碳30%投资约需要35亿元。据此匡算钢铁业降碳投资约需8000多亿元。

炼钢能源结构优化转型是“双碳目标”的重要路径。钢铁生产的碳排放比例与钢企生产工艺流程密切相关。

目前我国电炉短流程炼钢仅占10%,长流程炼钢居主导地位,占比高达90%,这一流程特点决定了我国炼钢能源结构是以铁矿(1033, -30.00, -2.82%)、煤炭、高炉-转炉为主。据相关研究测算,长流程炼钢的吨钢碳排放量约2.1吨,短流程炼钢吨钢碳排放量约0.9吨。对此,我国钢铁行业节能减碳需减少长流程炼钢,增加短流程炼钢占比。其中,加强废钢推广应用是重要路径。与铁矿石相比,用废钢生产1吨钢可节约铁矿石1.6吨、0.4吨焦炭(2879, -49.00, -1.67%)、1吨的原煤,同时减少1.6吨二氧化碳、3吨固体废物的排放。目前我国废钢比刚达到20%,与世界35~45%的平均废钢比相差甚远。当前我国折旧废钢进入快速增长期,钢铁积蓄量从2000年的13亿吨提升至2020年的100亿吨。废钢资源量的大幅增加将对钢铁工业生产流程结构的调整产生直接影响。

(三)企业间兼并重组是“双碳目标”的重要手段。我国钢铁产业集中度长期严重偏低。至2020年,国内前十大钢铁企业粗钢产量占比仅为36.7%,较十年前出现了明显下降。这使得我国钢铁行业在上下游议价、化解过剩产能、市场有序竞争、产业布局调整、技术创新等方面受到影响,也制约钢铁行业“双碳目标”的实现。据《碳排放权交易管理暂行条例》,国内年碳排放量超过2.6万吨的工业企业都将被作为重点排放单位纳入碳排放管理,这也就意味着合规钢铁企业都将被纳入碳排放管理。目前,我国5100余家钢铁企业中具有冶炼能力企业约500多家,且结构、水平差异较大,企业间装备和管理水平参差不齐。国内大型钢铁企业均已完成了超低排放改造。这种局面下,实力雄厚的大型企业可通过低碳创新进一步增强市场竞争力。

(四)绿色低碳技术创新是“双碳目标”的必由之路。从新冶炼技术看,全球探索最多的是氢基炼钢工艺,即用氢替代传统煤焦作为还原剂来置换铁矿石中的铁元素,实现冶炼过程的完全零排放。为实现欧盟“碳中和大陆”目标,欧洲提出了基于过程控碳的“直接碳避免”技术和末端治理的“智能碳使用”的两条主要技术路线,包括瑞典钢铁的突破性氢能炼铁技术、塔塔钢铁的直接利用煤粉和粉矿的熔融还原技术等多项技术。目前国内制氢来源以化工燃料和化工副产物为主,虽然价格低廉,但数量有限、过程并不低碳。国有有企业已尝试开展氢能冶炼等技术的研发示范和应用场景的无边界合作。但受技术限制、成本较高等多方面因素,氢冶金仍是以示范工程为主。

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