基于LCA的廢舊資源循環利用節能減排效果評估模式與方法研究
2017-05-13 11:22:34王憲恩欒天陽陳英姿段海燕
中國人口·資源與環境 2016年10期
王憲恩 欒天陽 陳英姿 段海燕
摘要 促進廢舊資源循環利用是加快推進我國生態文明建設，完成節能減排目標的必然選擇。本文基于生命周期評價模式，從微觀企業層面入手，構建產品全生命周期基準流程，引入能量輸入與環境輸出參數，建立廢舊資源循環利用節能減排效果量化核算模型，評估再生產品的節能減排經濟成效，并以吉林省某鋼鐵企業為例，評估“廢鋼-電爐”短流程和“鐵礦石-高爐-轉爐”長流程的能源、環境、成本差異，辨識影響廢鋼再循環節能減排效果的主要因素和重要環節。結果顯示，再生鋼鐵全生命周期與原生鋼鐵全生命周期相比，節能588.48kgce/t，節能率為84%；主要污染物中SO2減排率最高，達92%；CO2總減排1 180.92 kg/t，減排率為67%；總成本卻高出198元/t。其中，煉鐵工序的節能量和減碳量最大，燒結工序SO2、NOz和煙（粉）塵減排量最大，焦化工序COD和氨氦減排量最大，回收、加工處理、煉鋼環節節能量和減碳量以及S02、NO，和煙（粉）塵減排量均為負。成本方面，再生鋼鐵生產成本高于原生鋼鐵308元/t，雖然再生鋼鐵由于污染減排可節省56元/t的排污費并獲取54 元/t的碳交易收益，但都不足以扭轉電爐煉鋼費用較高的現狀。因此，國家應在電爐煉鋼方面給予鋼企及相關企業適當的財稅扶持政策，在電價方面給予鋼企一定的優惠或補貼，并完善廢鋼回收加工體系等，以促進廢鋼循環利用。基于LCA的廢舊資源循環利用節能減排效果評估可以實現對產品生命周期全過程的資源、環境、成本的優化管理。
關鍵詞 生命周期評價；廢舊資源循環利用；節能減排效果；量化核算模型；鋼鐵企業
中圖分類號 X757 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2016）10-0069-09 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.10.009
近年來，隨著經濟社會的不斷發展，資源短缺、環境污染與經濟發展的矛盾日益突出。中共中央、國務院在《關于加快推進生態文明建設的意見》（中發[2015]12號）中明確提出全面促進資源節約循環高效使用，推動利用方式根本轉變。廢舊資源循環利用作為資源節約循環高效使用的重要手段，是保障資源安全、遏制環境惡化、推進生態文明建設的有效途徑。發達國家經驗表明，廢舊資源循環利用不僅需要完善的廢舊資源回收利用管理體系和完備的資源循環利用技術，還需要一套完整的廢舊資源循環利用效果評估方法作為基礎支撐。實踐證明，制定廢舊資源循環利用節能減排效果量化核算方法可以評估再生產品的節能減排經濟成效，并為企業的產品、工藝設計、材料選擇以及政府決策提供重要的技術支撐。
1文獻綜述
廢舊資源循環利用節能減排效果方面的評估一直受到國內外學者的關注，但研究側重點各有不同。在研究角度方面，從循環利用的一般問題出發，Bor、JianjunDeng等分析了廢棄物不同循環利用技術的環境或經濟效益。從再循環角度出發，Nakamura、Jinglan Hong等對廢紙、廢塑料再循環過程的環境和經濟效應進行了分析；Peter Beigl等比較了存在再循環利用和不存在再循環利用情景下不同廢棄物管理體系的全球變暖潛力效應、酸化潛力效應和凈能源使用效應。從再制造角度出發，孟魯偉等從產業不同工藝評估再制造項目的循環經濟特性。在研究方法方面，多有學者運用生命周期評價研究廢舊資源循環利用的節能減排效果，如張韋倩采用生命周期評價理論，初步建立城市道路橋梁建筑廢棄物回用的節能和溫室氣體減排評估體系；Simone Manfredi、HdenaDahlbo等從生命周期評價角度對廢物循環利用的環境效益進行了評估；王玨、樊歡歡分別對比評價了一次電池和廢一次電池、原生銅和再生銅的生命周期節能減排效果。另外，國內外學者還從制度、法律等方面對廢舊資源循環利用展開研究。以上研究為我國相關領域循環經濟發展奠定了基礎。但是，現有研究大都是從再循環或再制造單個角度分析循環利用效益或是部分效益，往往無法評估其綜合效果。評估廢舊資源循環利用效果應將產品的全生命周期路線考慮在內，建立一種普遍適用的系統化和定量化評估模型，才能有效評估其節能減排效果，為決策者提供決策依據。
據此，本文基于全生命周期評價法，建立廢舊資源循環利用節能減排效果量化核算模型，并以吉林省某鋼鐵企業為例進行實例驗證，評估廢舊鋼鐵循環利用的節能減排效果，提出鋼鐵原材料生產和廢鋼循環利用的優化建議。
2節能減排效果量化核算模型研究
目前，廢舊資源循環利用效果評估相關的方法主要包括廢物流分析法、投入產出分析法、成本收益分析法、生命周期評價法等。其中，生命周期評價法作為從產品生命周期全過程分析評估廢舊資源再循環或再制造節能減排效果的方法，可從微觀企業層面較為準確地評估廢物循環利用的優勢和水平，適合循環經濟節能減排效果評估。
2.1生命周期基準流程
本文建立的生命周期基準流程，考慮了產品生命周期所涉及的全部環節，包括原材料的獲取、材料加工、生產制造（生產廢料再循環）、銷售、消費和使用、再利用和產品維護、再循環和最終廢物處置。按產品不同來源將產品生命周期分為原生制造、再利用、再制造（再利用的高級形式）和再循環（社會再循環和企業再循環）五條路線，這里設定產品經循環利用一次后報廢即進行安全處置。
2.2系統邊界
本文重點研究產品報廢后形成的具有重復利用價值且需要通過回收加工進行深度處理的廢舊資源的循環利用，評估廢舊資源作為再生原材料經再制造或再循環后，與原生材料制造產品相比的節能減排效果，故系統邊界設定為圖1中產品的原生制造、再制造和社會再循環生命周期流程。
2.3清單分析
生命周期清單分析是為實現特定的研究目的而對所需數據進行收集并用于量化核算。所有投入到生命周期中的原材料和能源作為輸入，此過程中所有釋放到環境中的物質作為輸出，即列出系統內外物質、能量輸入和環境輸出的清單。環境排放量（包括污染物和溫室氣體）利用排污績效值和溫室氣體排放系數，采用排放系數法求得，也可實測獲得。
2.4節能減排效果量化核算模型
在產品生命周期基準流程的基礎上，每一環節引入能量輸入和環境排放參數，形成了直觀可用于后續核算節能減排效果的一般化模型如圖1所示。
圖1中Eij表示產品生命周期各環節各種能源的輸入量，Wik表示各環節各種污染物或溫室氣體的排放量（以下排污包括污染物和溫室氣體）。i=1，2，3…27，表示生命周期的第i個環節；j=1，2，3…n，表示第j種能源，單位：tce或kgce；k=1，2，3…n，表示第k種污染物或溫室氣體，單位：t或kg（單位根據功能單位和能源量、環境排放量數量級確定）。
環節i=1-6表示原生制造產品的生命周期，包括原材料開采、原材料加工、生產制造、銷售、使用和消費、報廢后安全處置六個環節；i=7-9表示產品再利用生命周期，包括再利用、使用和消費、報廢后安全處置三個環節；i=10-15表示機電產品報廢后形成廢舊機電，經再制造的生命周期，包括解體、表面加工、零部件修復、銷售、使用和消費、報廢后安全處置六個環節；i=16-21表示產品使用后形成社會廢棄物，經再循環的生命周期，包括社會回收、加工處理、生產制造、銷售、使用和消費、報廢后安全處置六個環節；i=22-27表示產品在企業內部生產制造過程中形成的廢棄物經再循環生命周期，包括企業內部回收、加工處理、生產制造、銷售、使用和消費、報廢后安全處置六個環節。
本文廢舊資源循環利用節能減排效果是指廢舊資源循環利用生命周期（包括再制造和社會再循環兩種循環路徑）與原生制造生命周期相比的節能量、減排量和成本差異。因此，主要通過研究廢舊資源再制造和社會再循環過程（i=10-15和i=16-21）以及原生制造過程（i=1-6）的能耗、排污、成本情況來反映廢舊資源循環利用的節能減排效果。各過程的能耗、排污、成本總量核算公式如下：
（1）
（2）
其中，Eov和Wov分別表示原生制造生命周期總能耗量和總排污量。
（3）
（4）
其中，Epv和Wpv分別表示再制造生命周期總能耗量和總排污量。
（5）
（6）
其中，Erv和Wrv分別表示再循環生命周期總能耗量和總排污量。
綜上，評估廢舊資源循環利用的節能減排效果可分為節能量、減排量、成本差三個評價指標如下：
Ep=Eov-Wpv （7）
Er=Eov-Erv （8）
其中，Ep表示再制造節能量；Er表示再循環節能量。
Wp=Wov-Wpv （9）
Wr=Wov-Wrv （10）
其中，Wp表示再制造減排量；Wr表示再循環減排量。
Cp=Cov-Wpv （11）
Er=Cov-Crv （12）
其中，Cp表示再制造節約成本，Cr表示再循環節約成本。Cov表示原生產品的生產成本、環境成本等總和；Cpv表示再制造產品的生產成本、環境成本等總和；Crv表示再循環產品的生產成本、環境成本等總和。
3廢鋼再循環節能減排效果評估研究
本文以吉林省某大型鋼鐵聯合企業為研究實例，從社會再循環的角度對鐵礦石生產1t粗鋼（原生鋼鐵）的長流程生命周期和國內社會廢鋼再循環生產1t粗鋼（再生鋼鐵）的短流程生命周期進行研究，以驗證上述核算模型的正確性和可行性。
3.1廢鋼再循環核算模型與數據來源
3.1.1核算模型
目前，鋼鐵生產主流程有兩類：“高爐一轉爐”長流程和“廢鋼一電爐”短流程。長流程以鐵礦石為主原料，包括采礦、選礦、燒結（球團）、高爐煉鐵、轉爐煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼等生產工序。短流程以廢鋼為主原料，包括電爐煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼等工序。據此，建立鋼鐵企業廢鋼循環利用節能減排效果量化核算模型，綜合評估鐵礦石煉鋼與廢鋼煉鋼產出的原生鋼鐵和再生鋼鐵的能耗、環境排放及成本差異，辨識對節能減排效果有顯著影響的環節，并根據成本差異判斷循環利用的經濟效益，提出鋼鐵原材料生產和廢鋼循環利用的優化建議。
圖2為鋼鐵生命周期能量輸入與環境排放系統圖，包括長流程和短流程兩條路線。由于銷售、使用和消費、安全處置環節能耗、排污和成本情況復雜不易統計，考慮兩條路線生產的鋼材一致，在不影響研究結論的前提下，以上三個環節視為能耗、排污和成本情況相同，在后續清單中不予給出。
3.1.2數據來源
案例能耗數據除回收、加工處理過程來源于吉林省某鋼鐵企業2015年生產能耗報表，廢鋼回收運輸和加工處理情況根據企業估計和現場考察獲得；環境排放基礎數據包括排污績效值、物料和能源的輸入輸出量和對應C02排放因子、鋼比系數；成本數據依據中國鋼鐵工業協會原材料平均采購數據、排污費、碳交易費等相關數據推得。
3.2廢鋼再循環核算過程及結果
3.2.1核算過程
（1）能耗清單分析。因采選礦、鐵合金、耐火材料制品、炭素制品、煤化工產品及其他產品生產、輔助生產及非生產的能耗較為復雜，且不影響本文再生鋼鐵節能減排效果的評估，所以將鋼鐵企業的這些過程忽略，主要研究“高爐一轉爐”長流程和“廢鋼一電爐”短流程中主要生產工序。鋼鐵行業能耗清單以“噸鋼可比能耗”計。
原生鋼鐵各環節噸鋼可比能耗清單如表1所示。吉林省某鋼鐵企業2015年原生鋼鐵噸鋼可比能耗總量為699.2 kgce/t，其中煉鐵工序的噸鋼可比能耗最高，高達537.2 kgce/t，占總能耗的76.83%，其次是燒結工序，占總能耗的11.34%，轉爐煉鋼工序釋放熱量。
再生鋼鐵各環節噸鋼可比能耗清單如表2所示。該企業2015年再生鋼鐵噸鋼可比能耗總量為110.72 kgce/t，其中電爐煉鋼、軋鋼工序的噸鋼可比能耗較大，占總能耗的85.17%。需要說明的是，回收和加工處理環節的噸鋼可比能耗參照回收車輛運輸及機械處理進行核算：外購廢鋼通過30 t載重廢鋼運輸車按平均1 000 km計（30t載重量貨車百kgm油耗35 L，通常柴油密度為0.84g/m3計）回收至廠區，經自備功率92 kw/h，抓取率180t/h抓鋼機和功率540 kw/h，剪切力32t/h門式剪斷機加工處理至合格廢料投入電爐煉鋼再生產，電耗按0.122 9 kgce/kw折合成標準煤。
（2）環境排放清單分析。參照噸鋼可比能耗的表征模式，本文欲采用“噸鋼可比污染物排放量”和“噸鋼可比CO2排放量”來表征每生產1 t鋼所排放的污染物和CO2的量。
原生鋼鐵各環節噸鋼可比環境排放清單如表3所示。大氣污染物方面，該企業2015年“噸鋼可比S02排放量”總量為1.227 kg/t，其中燒結工序SO2排放量最大；“噸鋼可比NOx排放量”總量為2.324 kg/t，其中燒結工序NOx排放量最大；“噸鋼可比煙（粉）塵排放量”總量為0.725 kg/t，其中燒結工序煙（粉）塵排放量最大。
水污染物方面，因《鋼鐵工業水污染物排放標準》（GB 13456-2012）規定鋼鐵聯合企業單位產品水污染物排放量以粗鋼計，所以該企業水污染物排放量主要計算焦化和轉爐煉鋼工序末端的水污染物排放量。“噸鋼可比COD排放量”總量為0.105 kg/t，其中轉爐煉鋼COD排放量最大；“噸鋼可比氨氮排放量”總量為0.011 kg/t，其中轉爐煉鋼氨氮排放量最大。
溫室氣體方面，“噸鋼可比CO2排放量”總量為1 772.67 kg/t，其中煉鐵工序CO2排放量最大。
表3中各工序CO2排放數據采用式（13）推得，各CO2排放因子取自文獻中物料、能源排放因子。
（13）
其中，Dc。表示CO2排放量；Ic和Dc分別表示碳輸入量和碳輸出量；If和EFf分別表示某種化石燃料的輸入量和對應的CO2排放因子；Ifl和EFfl分別表示某種熔劑的輸入量和對應的CO2排放因子；Im和EFm分別表示某種原料的輸入量和對應的CO2排放因子；Op和EFp分別表示某種產品的輸出量和對應的CO2排放因子；Obp和EFbp分別表示某種副產品的輸出量和對應的CO2排放因子。
再生鋼鐵各環節噸鋼可比環境排放清單如表4所示。大氣污染物方面，該企業2015年“噸鋼可比SO2排放量”總量為0.102 kg/t，其中軋鋼工序SO2排放量最大；“噸鋼可比NOx排放量”總量為0.345 kg/t，其中軋鋼工序NOx排放量最大；“噸鋼可比煙（粉）塵排放量”總量為0.276 kg/t，其中電爐煉鋼工序煙（粉）塵排放量最大。
水污染物方面，“噸鋼可比COD排放量”總量為0.079 kg/t，其中軋鋼工序COD排放量最大；“噸鋼可比氨氮排放量”總量為0.007 9 kg/t，其中軋鋼工序氨氮排放量最大。
溫室氣體方面，“噸鋼可比CO2排放量”總量為591.75 kg/t，其中電爐煉鋼工序CO2排放量最大。需要說明的是，外購廢鋼回收環境排放采用文獻在歐Ⅳ標準（吉林省執行）下的鉸鏈14-20 t柴油重型貨車環境排放因子；加工處理環節主要污染物排放為抓鋼機和門式剪斷機噸鋼總電耗與單位電耗主要污染物排放因子乘積，C02排放因子由企業自備電廠供電耗煤率0.339 kg/kwh和發改委能源研究所發布的單位標準煤碳排放系數0.67 kg-C/kgce換算獲得。電爐煉鋼和軋鋼參照（13）式。
（3）成本估算。考慮評估廢鋼再循環的經濟性，本文主要測算生產成本、排污成本和碳交易成本。
生產成本方面，由于鋼鐵企業的粗鋼成本受諸多因素的影響，不同的工藝、不同的爐況、不同冶煉原材料均會對成本結果造成影響，使得成本核算較為復雜。在實際研究時，考慮煉鐵、煉鋼工藝其他費用波動不大，本文主要測算對價格波動大且對成本有較大影響的鐵礦石、焦炭、廢鋼的價格變動所引起的粗鋼成本。因此，本文選取行業在長、短兩種流程下的粗鋼生產成本核算經驗公式，以反映鋼鐵企業原生鋼鐵和再生鋼鐵的成本差異。
原生鋼鐵采用轉爐煉鋼方式生產，其生產成本主要包括生鐵和廢鋼成本，其他工序如輔料、耐火材料、維檢等成本費用占煉鋼總成本的18%左右，所以轉爐煉鋼成本可以采用公式（14）來計算，而其中生鐵費用主要包括原料鐵礦石和燃料焦炭的成本，這兩項費用占總成本的90%左右，則估算公式為：
Ccs=（0.96×Cir+0.1×Csc）/0.82 （14）
Cir=（1.6×Cio+0.45×Cco）/0.9 （15）
其中，Ccs表示噸轉爐粗鋼制造成本；Cir表示噸生鐵制造成本；Csc表示廢鋼采購成本；Cio表示鐵礦石采購成本；Cco表示焦炭采購成本。
再生鋼鐵采用電爐煉鋼方式生產，其生產成本包括生鐵制造成本和廢鋼采購成本，以及輔料、合金、燃動力、耐材的成本，估算公式為：
Ces=1.13×（0.7 xCsc+0.3×Cir）+Cam+Cal+Cfp+Cre （16）
其中，Ces表示噸電爐粗鋼制造成本；Csc表示廢鋼采購成本；Cir表示噸生鐵制造成本；Cam、Cal、Cfp、Cre分別表示輔料、合金、燃動力、耐材的成本，其中電爐煉鋼過程中輔料、合金、燃動力和耐材的成本分別穩定在80、130、200和80元/t左右。
根據中國鋼鐵工業協會發布的2011-2015年《全國“對標挖潛”企業原燃材料成本分析》和企業原燃材料構成以及（14）、（15）、（16）式計算可得2011-2015年轉爐煉鋼和電爐煉鋼生產成本，如表5所示。
數據分析顯示，近5年國產鐵精礦、廢鋼、冶金焦采購價格呈現同步逐年遞減的趨勢，相應的轉爐煉鋼和電爐煉鋼生產成本亦逐年下降。然而轉爐煉鋼生產成本一直低于電爐煉鋼且差異較為明顯，尤其在2014年和2015年差異均約為308元/t。
排污成本方面，本文將排污費記為企業的排污成本。在廢水、廢氣方面，企業主要水污染物為COD、氨氮、懸浮物；主要大氣污染物是SO2、NOx煙（粉）塵。根據2014年國家新排污費征收標準及管理辦法，按照排污績效法得到的噸鋼污染物核算排污費，結果顯示原生鋼鐵比再生鋼鐵廢水排污費高0.047元/t，廢氣排污費高4.17元/t。在固體廢物方面，據統計，多用1t廢鋼可減少約3 t固體廢棄物排放，根據轉爐、電爐煉鋼生產成本計算過程可知，生產1t轉爐粗鋼需要0.1 t廢鋼，生產1 t電爐粗鋼需要0.791 t廢鋼，按冶煉渣25元/t征收標準計算，排污費差為51.825元，即生產1 t轉爐鋼需多交51.825元固廢排污費。總排污費單位轉爐鋼要比電爐鋼高出約56元/t，差異較小。
碳交易成本方面，考慮到單位轉爐鋼的CO2排放量遠高于單位電爐鋼的CO2排放量，在我國現階段尚無碳排放收費制度的情況下，采用國內相關交易所的碳交易價格估算兩種煉鋼方式下的成本差異。若企業進一步節能減排，實行大規模“廢鋼一電爐”短流程生產，可減少二氧化碳的排放，以此將富余的碳排放量通過碳交易市場賣出，獲得更大收益，假設電爐煉鋼與轉爐煉鋼相比減少的碳排放量皆可賣出，按照北京環境交易所2015年的平均碳成交價45.77元/t計算，得出噸鋼碳交易成本差異為54.05元，即每多生產單位電爐鋼可獲得碳交易收益54.05元/t。
3.2.2核算結果
通過上述核算，結果顯示，再生鋼鐵生命周期與原生鋼鐵生命周期相比，節能588.48 kgce/t，SO2減排1.125 kg/t，NOx減排1.979 kg/t，煙（粉）塵減排0.448 kg/t，COD減排0.026 kg/t，氨氮減排0.003 1 kg/t，CO2減排1 180.92 kg/t，而成本高出198元/t。
3.3廢鋼再循環效果評估
3.3.1節能效果評估
再生鋼鐵生命周期與原生鋼鐵生命周期相比總節能量為588.48 kgce/t，節能率為84%。從各生產流程來看，煉鐵工序節能量最大，高達537.2 kgcdt，其次是燒結、焦化、球團、軋鋼，但燒結節能量僅為煉鐵的1/7；而回收、加工處理、煉鋼過程負節能且煉鋼工序的節能差異最大，因為再生鋼鐵采用電爐煉鋼會消耗大量電力，原生鋼鐵采用轉爐煉鋼反而會釋放較多的能量。總體來看，利用“廢鋼一電爐”再生產可以節省大量能源，但煉鋼工序作為再生產中能耗最大的工序，還存在較大的節能空間。原生鋼鐵生產流程中的焦化、燒結、煉鐵作為鐵前工序，能耗巨大，體現了長流程的缺陷，因此亟待解決現階段原生鋼鐵生產的高能耗問題。
3.3.2減排效果評估
（1）主要污染物減排效果分析。再生鋼鐵生命周期與原生鋼鐵生命周期相比，SO2總減排量為1.125 kg/t，減排率為92%；NOx總減排量為1.979 kg/t，減排率為85%；煙（粉）塵、氨氮減排率次之，COD最小，總體上突顯了“廢鋼一電爐”短流程的減排優勢。
從各生產流程來看，燒結工序SO2、NOx和煙（粉）塵減排量及在所有生產流程中貢獻率最大，其次是煉鐵工序；焦化工序COD和氨氮減排量及貢獻率最大；回收、加工處理、煉鋼環節的SO2、NOx和煙（粉）塵減排量均為負，表明再生鋼鐵生命周期在這三個環節中排污明顯且不少于原生鋼鐵。
（2）減碳效果分析。再生鋼鐵生命周期與原生鋼鐵生命周期相比，再生鋼鐵的CO2總減排1 180.92 kg/t，減排率約為67%。其中，煉鐵工序碳減排量最大，高達1 067.96 kg/t，其次是燒結、焦化、球團、軋鋼。而回收、加工處理、煉鋼起到增碳效果，且煉鋼工序增碳最多，高達368.97 kg/t，其次是回收，為29.21 kg/t。
3.3.3經濟效果評估
若主要從原生鋼鐵和再生鋼鐵的生產成本、排污成本和碳交易成本考慮廢鋼再循環是否經濟，結果顯示2015年電爐煉鋼的生產成本比轉爐煉鋼高308元/t，差異明顯，通過計算發現電爐煉鋼電價和廢鋼與鐵水的相對價格關系是影響成本差異的主要因素，目前我國電爐煉鋼用電電價在世界各國處于較高水平，廢鋼與鐵水的價格比值亦相對較高。而在排污成本方面，原生鋼鐵高于再生鋼鐵約56元/t；在碳交易成本方面，再生鋼鐵可獲得約54元/t的收益，但都不足以扭轉電爐煉鋼費用高的現狀，最終再生鋼鐵的總成本高出原生鋼鐵198元/t。在現階段大部分鋼鐵企業虧損的情況下，企業會盡可能縮小廢鋼比甚至直接關掉電爐以節約成本，繼續進行大規模的高效率長流程生產，這對廢鋼循環利用造成了阻礙。然而，隨著能源環保越來越受到重視，長流程煉鋼所帶來的污染防治費用要遠超過電爐電耗及廢鋼成本費用；同時，隨著鋼材報廢周期的來臨，廢鋼資源的增加以及回收加工體系的完善，廢鋼成本相對會降低，鋼鐵企業應根據市場行情優化選擇，適時提高廢鋼比以促進節能減排，降本增效。
4結論與建議
本文基于生命周期評價，建立了廢舊資源循環利用節能減排效果量化核算模型，適用于評估廢舊資源循環利用的能源、環境、經濟效益。并以吉林省某鋼鐵企業為例，運用模型評估了再生鋼鐵生命周期相比于原生鋼鐵的節能減排效果，研究結果表明：
（1）再生鋼鐵生命周期總節能率約為84%，主要污染物中SO2總減排率最高，達92%，CO2總減排率約為67%。各環節中，煉鐵工序的節能量和減碳量最大；燒結工序SO2、NOx和煙（粉）塵減排量最大，焦化工序COD和氨氮減排量最大；回收、加工處理、煉鋼環節節能量和減碳量以及SO2、NOx煙（粉）塵減排量均為負。在傳統的原生鋼鐵長流程生產中，應重點控制焦化、燒結、煉鐵工序的能耗和排污，在現階段長流程生產無法取代的情況下可在一定程度上促進節能減排。
（2）再生鋼鐵總成本高于原生鋼鐵198元/t，現階段再生鋼鐵并無優經濟勢。由于廢鋼資源供應偏緊、高額征收增值稅，以及我國工業電費、其他費用相對較高，導致我國電爐煉鋼生產成本較高。與此同時，長流程的生產效率遠大于短流程，進一步抑制了以廢鋼為主原料的電爐煉鋼發展。
目前，在宏觀經濟低迷引起的需求不振、鋼鐵產能過剩、市場惡性競爭的狀況下，鋼鐵企業面臨大面積虧損，此時進行“廢鋼一電爐”短流程生產顯然不劃算。然而廢鋼作為優質的再生資源，平均年產生量占我國再生金屬資源總量的60%，且近年來我國鋼材生產量、消耗量巨大，隨之會淘汰大批廢舊鋼材制品，社會廢鋼產生量將進入高發期，考慮利用廢鋼代替鐵礦石煉鋼存在巨大發展空間，符合國家重視倡導綠色和循環經濟發展的要求。因此，為提高鋼企多用廢鋼的積極性，國家應在電爐煉鋼方面給予鋼企和廢鋼加工利用企業適當的財稅扶持政策，在電價方面給予鋼企一定的優惠或補貼，并完善廢鋼回收加工體系等。
廢舊資源循環利用節能減排效果核算方法的建立在一定程度上緩解了當前面臨的資源循環利用效益不定問題，從產品生命周期全過程實現對資源、環境、成本的優化管理，發揮廢棄物循環利用優勢，為企業的產品、工藝設計和材料選擇，政府決策提供行動指南，有利于實現工業生產生態化，構建資源節約型、環境友好型社會。
（編輯：尹建中）
