鋼鐵工業(yè)是典型的資源、能源密集型行業(yè)。2021年，我國粗鋼產(chǎn)量高達(dá)10.33億噸，占全球粗鋼產(chǎn)量的約53%；我國鋼鐵行業(yè)碳排放占全球鋼鐵碳排放的60%以上，占全國碳排放總量的15%，是國內(nèi)31個(gè)制造業(yè)門類中碳排放量最大的行業(yè)。因此，在“十四五”要求更為嚴(yán)格的能耗“雙控”和“雙碳”目標(biāo)下，鋼鐵工業(yè)是實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。
近期，中共中央國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》及《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》；為了推動(dòng)我國鋼鐵工業(yè)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，《鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰及降碳行動(dòng)方案》也即將發(fā)布。在多個(gè)頂層設(shè)計(jì)文件的指導(dǎo)下，鋼鐵工業(yè)的降碳減排路徑也逐漸明晰，可以概括為以下5個(gè)方面。
第一，推動(dòng)綠色布局，包括優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、嚴(yán)禁新增產(chǎn)能、繼續(xù)淘汰落后產(chǎn)能，壯大綠色物流等。一方面，通過優(yōu)化布局引導(dǎo)鋼鐵項(xiàng)目向生產(chǎn)基地聚集發(fā)展，通過兼并重組提高產(chǎn)業(yè)集中度、優(yōu)化資源配置，進(jìn)而加快實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和綠色發(fā)展。《關(guān)于推動(dòng)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》指出，到2025年，鋼鐵行業(yè)集中度CR5/CR10分別要達(dá)到40%/60%（該指導(dǎo)意見最終出臺(tái)時(shí)未提及這一集中度目標(biāo)）。2020年，我國前10家鋼鐵企業(yè)粗鋼產(chǎn)量合計(jì)為41292.19萬噸，占全國總產(chǎn)量的39.21%，與日、韓、俄、美等國家存在較大差距——日本前兩大鋼企產(chǎn)業(yè)集中度高達(dá)79.2%，美國前三大鋼企占比58.7%，俄羅斯前四大鋼企占比達(dá)73.0%，韓國前兩大鋼企占比更是高達(dá)90.0%，印度前三大鋼企占比也達(dá)到了57.7%。為此，我們應(yīng)通過兼并重組提高產(chǎn)業(yè)集中度，加速產(chǎn)業(yè)資源整合和產(chǎn)業(yè)鏈延伸，提高投資效率和科技創(chuàng)新水平，促進(jìn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和綠色低碳轉(zhuǎn)型。另一方面，切實(shí)改變“北鋼南運(yùn)”現(xiàn)象，減少不必要的物流運(yùn)輸?shù)冗^程，進(jìn)而降低碳排放。
第二，節(jié)能及提升能效，包括推廣先進(jìn)適用節(jié)能低碳技術(shù)，深挖節(jié)能降碳潛力，強(qiáng)化數(shù)字化、智能化技術(shù)應(yīng)用，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的智慧制造等。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位能耗統(tǒng)計(jì)，2020年噸鋼綜合能耗為545.27千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，同比下降6.51千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。盡管我國噸鋼綜合能耗指標(biāo)已位于世界先進(jìn)行列，但鋼鐵工業(yè)體量大，行業(yè)綠色發(fā)展水平不均衡，仍有較大節(jié)能減排潛力。我國鋼鐵行業(yè)余熱資源利用率低，大型鋼鐵企業(yè)的余熱利用率為30%~50%，與國際先進(jìn)水平（90%）存在明顯差距。因此，通過提高余熱余能自發(fā)電率、推動(dòng)低品位余熱供暖發(fā)展，將鋼鐵企業(yè)的自發(fā)電率從當(dāng)前的53%提高到60%以上，基本滿足自身用電需求，對于鋼鐵工業(yè)的低碳發(fā)展具有重要意義。
此外，鋼鐵企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型也是低碳減排的需要。有調(diào)研結(jié)果表明，我國僅有不到1/3的企業(yè)開始著手?jǐn)?shù)字化試點(diǎn)或轉(zhuǎn)型工作，極少數(shù)鋼鐵企業(yè)有清晰且符合整體業(yè)務(wù)發(fā)展的數(shù)字化戰(zhàn)略。因此，未來，鋼鐵企業(yè)還可以通過加強(qiáng)數(shù)字化管理、推動(dòng)智慧制造，助力生產(chǎn)過程的綠色化、集約化、互聯(lián)化，從而降低生產(chǎn)過程碳排放。
第三，優(yōu)化用能及流程結(jié)構(gòu)，有序發(fā)展短流程電爐鋼工藝，推動(dòng)原燃料結(jié)構(gòu)優(yōu)化、促進(jìn)清潔能源替代。2020年，我國長流程生產(chǎn)的粗鋼占全國總產(chǎn)量的90.8%，遠(yuǎn)高于全球平均水平（73.2%）。長流程煉鋼的碳排放強(qiáng)度為2.0噸二氧化碳/噸粗鋼，是短流程煉鋼的3倍以上，因而推行全廢鋼的電爐工藝是鋼鐵工業(yè)最終實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要途徑。然而，目前推進(jìn)短流程煉鋼存在成本高、廢鋼質(zhì)量和供給不穩(wěn)定等諸多阻力，優(yōu)化燃料結(jié)構(gòu)、降低鐵鋼比，提高清潔能源比例，是實(shí)現(xiàn)我國鋼鐵工業(yè)降碳減排短期目標(biāo)的關(guān)鍵。我國鋼鐵行業(yè)能源結(jié)構(gòu)高碳化，化石燃料燃燒產(chǎn)生的碳排放占行業(yè)排放的80%以上，其中煤、焦炭占能源投入總量的比例近90%，促進(jìn)清潔能源的替代將對鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和起到強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。
第四，構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，包括區(qū)域能源資源整合、固廢資源化利用、推動(dòng)鋼化聯(lián)產(chǎn)。《指導(dǎo)意見》指出，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)間耦合發(fā)展，構(gòu)建跨資源循環(huán)利用體系，力爭率先實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰。鋼鐵行業(yè)應(yīng)通過構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，充分開發(fā)利用鋼鐵生產(chǎn)過程中富含一氧化碳、氫氣等副產(chǎn)品的附加值，加速企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，構(gòu)筑互利共贏的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈合作體系，實(shí)現(xiàn)資源能源的高效處置利用。
第五，應(yīng)用突破性低碳技術(shù)，包括電解還原、氧氣高爐、非高爐冶煉以及CCS（碳捕獲與封存）/CCUS（碳捕獲、利用與封存）等。通過以再生能源為基礎(chǔ)的技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)冶煉過程完全零排放，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量關(guān)于氫冶金、電解還原等綠色低碳技術(shù)的探索，如國際層面的日本COURSE50（日本環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目）、德國“以氫代煤”、韓國COOLSTAR（氫還原煉鐵工藝項(xiàng)目）、奧鋼聯(lián)H2FUTURE（無二氧化碳工業(yè)氫試制工廠）、歐盟ULCOS（超低二氧化碳煉鋼）、瑞典HYBRIT（突破性氫能煉鐵）等項(xiàng)目；國內(nèi)層面，中國寶武與中核集團(tuán)、清華大學(xué)簽訂了有關(guān)合作框架協(xié)議，積極探索低碳冶金工藝，河鋼、酒鋼、邢鋼等多家企業(yè)也開啟了低碳冶金的創(chuàng)新研發(fā)工作。超前布局低碳冶金前沿技術(shù)領(lǐng)域，不僅可以推動(dòng)鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，對于掌握行業(yè)領(lǐng)先的核心技術(shù)、形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、增強(qiáng)技術(shù)保障、提高競爭力也具有重大戰(zhàn)略意義。
《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》指出，工業(yè)領(lǐng)域要加快綠色低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，力爭率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。在能耗“雙控”和“雙碳”目標(biāo)下，鋼鐵工業(yè)面臨巨大壓力。作為國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，鋼鐵產(chǎn)量與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要密切相關(guān)，在壓減鋼鐵產(chǎn)能的同時(shí)，保障好下游需求是減排工作的難點(diǎn)。因此，未來逐步降低產(chǎn)量是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的重要條件，引導(dǎo)鋼鐵企業(yè)由以量取勝的發(fā)展模式向高質(zhì)量發(fā)展模式轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。
短期內(nèi)，電爐煉鋼的節(jié)能環(huán)保效益無法在經(jīng)濟(jì)效益中體現(xiàn)，推廣相對成熟的節(jié)能減排技術(shù)是當(dāng)前落實(shí)減排工作最直接有效的辦法。然而，節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用需要大量的前期資金投入，壓縮了企業(yè)的利潤空間，給企業(yè)帶來了一定的運(yùn)營壓力。因此，一方面，應(yīng)將鋼鐵行業(yè)盡快納入全國碳市場，利用市場化機(jī)制配置資源，降低鋼鐵行業(yè)的減排成本；另一方面，企業(yè)自身應(yīng)做好節(jié)能減排技術(shù)的減排潛力與成本評估，選擇“性價(jià)比”高的減排技術(shù)，做好“技術(shù)組合”。大型鋼企更應(yīng)發(fā)揮“頭雁”作用，主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，披露碳排放情況，接受社會(huì)各界的監(jiān)督。
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