汪旭穎,李 冰,呂 晨,管志杰,蔡博峰,雷 宇*,嚴 剛
1.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院,北京 100012
2.冶金工業(yè)規(guī)劃研究院,北京 100013
鋼鐵行業(yè)是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),也是我國重要的CO2排放源[1-3].新中國成立以來,我國鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,在現(xiàn)代化建設(shè)進程中發(fā)揮了不可替代的支撐和推動作用.尤其是2000年以來,我國鋼鐵行業(yè)迅猛發(fā)展,產(chǎn)品產(chǎn)量快速增長.2000 年以來的國家統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示,我國粗鋼、生鐵產(chǎn)量年均增速分別為11.1%、10.0%,2020 年產(chǎn)量分別達到10.65×108、8.9×108t[4];我國粗鋼產(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%[5].由于規(guī)模體量大和其生產(chǎn)工藝特性[6],我國鋼鐵行業(yè)CO2排放貢獻突出.據(jù)測算,我國鋼鐵行業(yè)能源活動中CO2排放量占全國CO2排放量的15%左右[1,7-9],是僅次于電力行業(yè)的碳排放大戶.
“十一五”以來,我國積極在鋼鐵行業(yè)推行節(jié)能減排戰(zhàn)略,尤其是“十三五”時期,鋼鐵行業(yè)深入推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,節(jié)能降耗、超低改造等工作取得了積極進展,噸鋼綜合能耗持續(xù)下降.中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2020 年,我國重點鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗為545.27 kg/t(以標(biāo)準(zhǔn)煤計),比2015 年下降了4.9%.盡管如此,當(dāng)前我國鋼鐵行業(yè)作為資源能源密集型產(chǎn)業(yè)的屬性仍未改變.長期以來,我國鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)方式以長流程煉鋼為主,對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.2020 年,我國電爐鋼產(chǎn)量占粗鋼產(chǎn)量的比例僅為10%左右,相較于美國(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、歐盟、日本等發(fā)達國家和地區(qū)的水平(30%~70%).
面對實現(xiàn)2030 年前碳達峰和2060 年前碳中和的總體要求,國內(nèi)資源和環(huán)境約束將逐步趨緊,加之全球綠色競爭力主導(dǎo)權(quán)爭奪日趨激烈,我國鋼鐵行業(yè)傳統(tǒng)的資源能源密集型生產(chǎn)方式正面臨嚴峻挑戰(zhàn).同時,多項研究[10-16]表明,作為世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)和消費國,我國鋼鐵行業(yè)未來仍將保持較高位運行,給碳排放控制進一步帶來壓力,行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型已迫在眉睫.一些基于資源能源視角的鋼鐵行業(yè)發(fā)展預(yù)測和研究[8-9,17]表明,未來我國廢鋼資源供給將逐步增加,有利于推動鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進一步調(diào)整,電爐鋼占比將逐步提升,鋼鐵行業(yè)CO2排放量可顯著下降.此外,近年來關(guān)于氫能煉鋼和二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)等技術(shù)的討論逐漸增多[18-26],為未來鋼鐵行業(yè)低碳乃至零碳發(fā)展提供了展望空間.Ren 等[2]通過將可計算一般均衡(CGE)模型與自下而上的技術(shù)選擇模塊相結(jié)合,以我國鋼鐵行業(yè)2050年實現(xiàn)碳中和為目標(biāo),對行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑進行了研究,認為長期來看顛覆性技術(shù)的應(yīng)用、電爐鋼占比的提升以及能源供應(yīng)部門的低碳化發(fā)展將對行業(yè)碳減排起到重要作用.李新創(chuàng)等[27]基于2 ℃和1.5 ℃的全球溫控目標(biāo),從降低需求、能效提升、創(chuàng)新工藝等方面分別對我國鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑進行了分析,并預(yù)測了不同路徑的減排貢獻.
鋼鐵行業(yè)加快綠色低碳轉(zhuǎn)型、盡早實現(xiàn)碳達峰并有效降碳,既是行業(yè)自身高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在需要,也是支撐落實國家碳達峰、碳中和目標(biāo)的客觀要求.該文開展基于情景分析的鋼鐵行業(yè)CO2排放達峰路徑研究,綜合考慮經(jīng)濟社會發(fā)展、資源能源利用、工藝結(jié)構(gòu)調(diào)整、低碳技術(shù)應(yīng)用等因素影響,測算了我國鋼鐵行業(yè)CO2未來排放趨勢,分析了影響鋼鐵行業(yè)碳排放的主要驅(qū)動因素,識別了推動鋼鐵行業(yè)碳排放盡早達峰的關(guān)鍵舉措,以期為制定國家碳達峰、碳中和總體要求下的鋼鐵行業(yè)CO2排放控制策略提供參考.
為系統(tǒng)研判鋼鐵行業(yè)發(fā)展趨勢、CO2排放達峰時間、峰值以及達峰實現(xiàn)路徑,該研究構(gòu)建了包含產(chǎn)量預(yù)測模塊、控制情景模塊以及排放分析模塊的研究框架,對不同階段鋼鐵行業(yè)發(fā)展情景和CO2排放變化趨勢進行預(yù)測分析,以支撐鋼鐵行業(yè)CO2排放達峰路徑的研究和判斷,總體技術(shù)路線見圖1.

圖1 我國鋼鐵行業(yè)達峰路徑研究技術(shù)路線Fig.1 Approach framework of the carbon peak pathway study for China's iron and steel industry
該研究中鋼鐵行業(yè)CO2排放測算范圍包括燃料燃燒排放、工業(yè)生產(chǎn)過程排放等直接排放以及凈購入使用的電力、熱力等間接排放,CO2總排放包括直接排放和間接排放兩部分,CO2排放量計算方法如式(1)~(3)所示.產(chǎn)量強化政策情景,并對相應(yīng)情景下的粗鋼產(chǎn)量進行預(yù)測.


式中:Emitotal為 鋼鐵行業(yè)的CO2總排放量,t; Emid和Emiind分別為鋼鐵行業(yè)CO2直接排放量和間接排放量,t;EFcomb,i、EFindu,j、 EFind,k分別為鋼鐵行業(yè)燃料燃燒相關(guān)過程i、工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)環(huán)節(jié)j以及外購電力、熱力過程相關(guān)環(huán)節(jié)k的CO2排放因子;Ai、Aj、Ak分別為相應(yīng)環(huán)節(jié)的燃料消費量、產(chǎn)品產(chǎn)量以及凈購入電力或熱力值.
首先,該研究基于市場需求視角,不考慮產(chǎn)量控制政策的影響,采用消費系數(shù)法和分部門預(yù)測法兩種方法對2021?2035 年我國粗鋼產(chǎn)量進行預(yù)測,分別形成高需求情景和低需求情景2 個情景.其中,消費系數(shù)法[28](即高需求情景)立足于我國工業(yè)化發(fā)展所處階段,綜合參照“十二五”和“十三五”期間我國單位GDP 鋼材消費系數(shù)的變化情況,結(jié)合對我國2021?2035 年經(jīng)濟社會發(fā)展的宏觀形勢判斷(基于筆者所在團隊內(nèi)部行業(yè)達峰系列研究成果,相關(guān)參數(shù)取值見表1),對未來鋼材消費量及粗鋼產(chǎn)量開展預(yù)測;分部門預(yù)測法(即低需求情景)采用基于物質(zhì)流分析的自下而上的多部門預(yù)測分析方法,按照房屋建筑、機械、汽車、基建、家電等分類對不同部門鋼材消費需求分別開展預(yù)測,各類產(chǎn)品用鋼強度、生命周期等參數(shù)根據(jù)已有研究[9,13,29]選取.其次,在上述2 個市場需求情景的基礎(chǔ)上,從產(chǎn)能產(chǎn)量控制、產(chǎn)品替代、標(biāo)準(zhǔn)提升、進出口調(diào)節(jié)等角度考慮產(chǎn)量強化控制政策的影響,建立高需求-強化控產(chǎn)和低需求-強化控產(chǎn)2 個對應(yīng)的

表1 我國粗鋼產(chǎn)量預(yù)測相關(guān)經(jīng)濟社會發(fā)展參數(shù)取值Table 1 Assumed values of economic and social development parameters related to crude steel production prediction in China
對于未來廢鋼資源量,根據(jù)中國工程院基于社會鋼鐵蓄積量折算方法下的廢鋼產(chǎn)出量評估結(jié)果[30],并結(jié)合廢鋼進口形勢判斷綜合確定.隨著我國鋼鐵積蓄量的持續(xù)增長[30-31],未來廢鋼產(chǎn)出量將進一步增加,2025 年和2030 年我國廢鋼資源年產(chǎn)出量預(yù)計分別為2.7×108~3×108和3.2×108~3.5×108t.考慮到再生鋼鐵原料進口已于2021 年初放開,未來國內(nèi)廢鋼資源將進一步通過進口得到補充.參考廢鋼進口量歷史最大值為2009 年的1 369×104t,筆者預(yù)計2021?2025年廢鋼進口量在1 000×104t 左右,2030 年之后或達到2 000×104t.綜合判斷,預(yù)計到2025 年、2030 年我國廢鋼資源供給量將分別在3.0×108和3.6×108t左右,分別為2020 年的1.2 和1.5 倍.
排放控制情景設(shè)計模塊以CO2排放控制措施相關(guān)參數(shù)為設(shè)計變量,設(shè)計一般排放控制情景與強化排放控制情景2 類.其中,一般排放控制情景設(shè)計原則為鋼鐵行業(yè)CO2排放控制力度保持當(dāng)前水平不變;強化排放控制情景的設(shè)計原則為綜合考慮資源基礎(chǔ)、技術(shù)成熟度、經(jīng)濟可行性等因素,從加大廢鋼資源利用、推進電爐短流程煉鋼、提高系統(tǒng)能效水平、部署低碳前沿技術(shù)等方面對鋼鐵行業(yè)CO2排放加強控制,同時,考慮電力行業(yè)低碳發(fā)展對鋼鐵行業(yè)CO2間接排放的影響(2021?2035 年電力行業(yè)CO2排放績效預(yù)測值基于行業(yè)達峰系列研究成果確定,見文獻[32])對行業(yè)CO2排放量進行測算.將上述2 類CO2排放控制情景與1.2 節(jié)所述4 個產(chǎn)量情景相對應(yīng),共計得到8 個鋼鐵行業(yè)碳排放情景,情景設(shè)置原則見表2.將一般排放控制情景對應(yīng)的4 個情景分別命名為高需求-一般控排、低需求-一般控排、高需求-強化控產(chǎn)-一般控排、低需求-強化控產(chǎn)-一般控排,強化排放控制情景對應(yīng)的4 個情景分別命名為高需求-強化控排、低需求-強化控排、高需求-強化控產(chǎn)-強化控排、低需求-強化控產(chǎn)-強化控排.其中,不同情景的2021?2030 年煉鋼廢鋼比取值根據(jù)相應(yīng)情景下的粗鋼產(chǎn)量和廢鋼資源量預(yù)測結(jié)果確定,其他控制措施相關(guān)參數(shù)取值綜合考慮鋼鐵行業(yè)“減污降碳”治理現(xiàn)狀、國家相關(guān)政策導(dǎo)向以及業(yè)內(nèi)專家對相關(guān)低碳技術(shù)發(fā)展動向的預(yù)測等確定.

表2 鋼鐵行業(yè)碳排放情景設(shè)置原則Table 2 Setting principles of the 8 emission scenarios for the iron and steel industry
排放分析模塊基于粗鋼產(chǎn)量和廢鋼資源量預(yù)測結(jié)果以及CO2排放控制情景對相關(guān)措施參數(shù)的設(shè)定,對不同情景下鋼鐵行業(yè)CO2排放變化趨勢進行測算,并對各類控制因素的潛在減碳貢獻進行動態(tài)評估,識別影響鋼鐵行業(yè)碳排放的主要驅(qū)動因素.在此基礎(chǔ)上,判斷鋼鐵行業(yè)CO2排放達峰形勢,篩選推動鋼鐵行業(yè)碳排放盡早達峰并有效減碳的關(guān)鍵舉措.
該研究基準(zhǔn)年為2020 年,研究時段為2021?2035 年,CO2排放趨勢分析與控排效果評估以2021?2030 年為主.基準(zhǔn)年鋼鐵行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量、分類型能源消費量等活動水平數(shù)據(jù)來自國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù)、全國第二次污染源普查數(shù)據(jù)以及國家環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)等,能源活動及工業(yè)生產(chǎn)過程(主要包括熔劑使用、煉鋼降碳)等相關(guān)排放環(huán)節(jié)的CO2排放因子根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC)以及國家發(fā)展和改革委員會公布的相關(guān)推薦系數(shù)[33-36]確定.
基于該研究確定的CO2核算邊界和方法進行測算,2020 年我國鋼鐵行業(yè)CO2總排放量為18.1×108t,其中,直接排放16.0×108t,間接排放2.1×108t.CO2直接排放中,化石燃料燃燒、煉鋼降碳及熔劑使用產(chǎn)生的CO2排放量分別為14.5×108、1.1×108和0.4×108t.化石燃料燃燒引起的能源活動排放是鋼鐵行業(yè)最主要的碳排放來源,占鋼鐵行業(yè)CO2直接排放量和總排放量的比例分別為90.6%和80.1%.從不同生產(chǎn)工序的貢獻來看,鋼鐵行業(yè)CO2排放主要來自高爐煉鐵、燒結(jié)(球團)、轉(zhuǎn)爐煉鋼、煉焦等工序環(huán)節(jié),上述工序環(huán)節(jié)的CO2排放占比分別為72%、13%、9%、5%左右(見圖2).由此可見,生鐵冶煉以及燒結(jié)(球團)、煉焦等鐵前工藝生產(chǎn)是當(dāng)前我國鋼鐵行業(yè)CO2排放的重要貢獻源,減少長流程生鐵生產(chǎn)應(yīng)作為鋼鐵行業(yè)源頭控碳的重點方向予以考慮.

圖2 2020 年我國鋼鐵行業(yè)CO2 排放構(gòu)成Fig.2 Distribution for CO2 emissions of China's iron and steel industry in 2020
行業(yè)發(fā)展預(yù)測結(jié)果顯示,我國粗鋼產(chǎn)量當(dāng)前已在高位徘徊,預(yù)計將在“十四五”時期達峰,之后逐步下降,但2030 年前總體仍將保持較高水平(見圖3).具體地,在高需求和高需求-強化控產(chǎn)情景設(shè)置下,我國粗鋼產(chǎn)量將在2025 年達峰,產(chǎn)量峰值分別為11.3×108和11.0×108t,2030 年粗鋼產(chǎn)量將分別降至10.5×108和10.0×108t;在低需求產(chǎn)量情景下,我國粗鋼產(chǎn)量將在2021 年達峰,產(chǎn)量峰值為10.7×108t,2030 年粗鋼產(chǎn)量將分別降至9.2×108t;在低需求-強化控產(chǎn)情景下,我國粗鋼產(chǎn)量在2020 年達峰,2030 年粗鋼產(chǎn)量將降至8.7×108t.

圖3 不同情景下我國粗鋼產(chǎn)量預(yù)測結(jié)果Fig.3 Prediction results of crude steel production under different scenarios in China
2.3.1 行業(yè)二氧化碳排放預(yù)測結(jié)果
不同情景下鋼鐵行業(yè)CO2排放預(yù)測結(jié)果見圖4.結(jié)果表明:一般排放控制情景下,鋼鐵行業(yè)CO2排放達峰趨勢與產(chǎn)量達峰趨勢保持一致.強化排放控制情景下,高需求-強化控排、低需求-強化控排、高需求-強化控產(chǎn)-強化控排以及低需求-強化控產(chǎn)-強化控排情景對應(yīng)的鋼鐵行業(yè)CO2排放總量達峰時間分別為2024 年、2021 年、2022 年和2020 年,峰值為18.1×108~18.5×108t.具體地,高需求-強化控排情景下,鋼鐵行業(yè)碳排放在2021?2024 年處于峰值平臺期,CO2直接排放量和總排放量分別在2021 年和2024年達峰,到2025 年、2030 年,CO2直接排放量分別比峰值減少0.3×108、2.7×108t,CO2總排放量分別比峰值減少0.4×108、3.0×108t.低需求-強化控排情景下,鋼鐵行業(yè)CO2直接排放量和總排放量均將在2021年左右達峰,到2025 年、2030 年,CO2直接排放量分別比峰值減少2.2×108、5.0×108t,CO2總排放量分別比峰值減少2.5×108、5.6×108t.高需求-強化控產(chǎn)-強化控排情景下,鋼鐵行業(yè)CO2直接排放量和總排放量均將在2022 年達峰,到2025 年、2030 年,CO2直接排放量分別比峰值減少0.5×108、3.3×108t,CO2總排放量分別比峰值減少0.6×108、3.7×108t.低需求-強化控產(chǎn)-強化控排情景下,鋼鐵行業(yè)CO2直接排放量和總排放量均在2020 年達峰,到2025 年、2030 年,CO2直接排放量分別比峰值減少2.6×108、5.8×108t,CO2總排放量分別比峰值減少3.0×108、6.5×108t.

圖4 不同情景下我國鋼鐵行業(yè)CO2 總排放量變化趨勢對比Fig.4 CO2 emission trends of the iron and steel industry under different scenarios in China
2.3.2 不同影響因素下CO2減排效果動態(tài)評估
為識別未來鋼鐵行業(yè)的主要CO2減排驅(qū)動力,結(jié)合該研究對鋼鐵行業(yè)產(chǎn)量情景與碳排放強化控制情景的相關(guān)設(shè)置,以2020 年為基準(zhǔn)年,對粗鋼產(chǎn)量變化、加大廢鋼利用(同時提高電爐鋼生產(chǎn)比例)、能效水平提升、外購電力清潔化、發(fā)展氫能煉鋼以及實施CCUS 等因素對鋼鐵行業(yè)CO2總排放量產(chǎn)生的影響進行分析,不同影響因素下的減排效果測算原則見表3.不同產(chǎn)量情景下,各類驅(qū)動因素對鋼鐵行業(yè)CO2排放的控制效果動態(tài)評估結(jié)果見圖5.

圖5 不同影響因素對鋼鐵行業(yè)CO2 減排效果的動態(tài)評估Fig.5 Dynamic evaluation results of CO2 emission mitigation effect of different factors on the iron and steel industry

表3 不同影響因素對鋼鐵行業(yè)碳排放影響的測算原則Table 3 Estimation principle on the effect of CO2 emission mitigations of different factors for the iron and steel industry
產(chǎn)量變化對鋼鐵行業(yè)碳排放的影響與產(chǎn)量預(yù)測情況緊密相關(guān),在高需求產(chǎn)量情景和高需求-強化控產(chǎn)情景下,2025 年前,粗鋼產(chǎn)量仍將繼續(xù)增長,鋼鐵行業(yè)控碳壓力將進一步加大;2025 年后,隨著粗鋼產(chǎn)量逐步下降,產(chǎn)量變化將對鋼鐵行業(yè)CO2控排產(chǎn)生積極作用.在低需求產(chǎn)量情景和低需求-強化控產(chǎn)情景下,產(chǎn)量變化分別在2021 年和2020 年后對CO2控排產(chǎn)生正向作用.綜合4 個產(chǎn)量情景分析,到2025 年和2030 年,粗鋼產(chǎn)量變化對鋼鐵行業(yè)CO2總排放量的削減貢獻分別為?1.0×108~1.4×108t 和0.3×108~3.5×108t.
在其他影響鋼鐵行業(yè)碳排放的控制因素中,2021?2030 年期間,加大廢鋼資源利用、外購電力清潔化以及系統(tǒng)能效水平提升對鋼鐵行業(yè)CO2減排貢獻較為突出.評估結(jié)果顯示,在該研究的控制情景下,到2030 年,實施上述措施可實現(xiàn)的CO2減排量依次為1.7×108~2.4×108、0.5×108~0.6×108和0.3×108~0.4×108t.氫能煉鋼和CCUS 可實現(xiàn)的碳減排效果與相關(guān)技術(shù)發(fā)展情況緊密相關(guān),根據(jù)該研究的情景設(shè)置,到2030 年,以上兩項措施可實現(xiàn)的CO2減排量相對較低,分別為0.1×108和0.01×108t 左右.
2.3.3 行業(yè)達峰路徑判定及措施建議
基于不同情景下鋼鐵行業(yè)碳排放趨勢(見圖4)判斷,我國鋼鐵行業(yè)CO2總排放量將在2020?2024 年達到峰值,行業(yè)CO2總排放量峰值為18.1×108~18.5×108t,直接排放量峰值為16.0×108~16.4×108t,達峰后到2030 年總排放量將下降3.0×108~6.5×108t,直接排放量將下降2.7×108~5.8×108t.總體而言,在高需求和高需求-強化控產(chǎn)情景下,即較長時期內(nèi)粗鋼消費需求仍相對旺盛、粗鋼產(chǎn)量在“十四五”處于峰值平臺期的情況下,在現(xiàn)有力度基礎(chǔ)上進一步強化碳排放控制可推動我國鋼鐵行業(yè)碳排放達峰時間提前1~3 年,并推進2030 年行業(yè)CO2總排放量較一般排放控制情景分別減少2.3×108和2.5×108t;在低需求和低需求-強化政策的產(chǎn)量情景下,即當(dāng)前粗鋼消費需求已近峰值、未來逐步降低的情況下,強化碳排放控制可推動我國鋼鐵行業(yè)碳排放達峰時間提前0~1 年,并推進2030年行業(yè)CO2總排放量較一般控制情景分別減少2.9×108和3.1×108t.
從各項人為控制措施的CO2減排潛力來看,加大廢鋼資源利用、外購電力清潔化以及提升系統(tǒng)能效水平的CO2減排效果最為突出,是有效降低鋼鐵行業(yè)碳排放的重要途徑.在該研究設(shè)定的強化排放控制情景下,到2025 年,上述3 類措施對行業(yè)CO2減排總量(與一般控制情景相比)的貢獻率分別為49%~69%、15%~27%和13%~22%;到2030 年,上述措施的減排貢獻分別為59%~72%、15%~22%和10%~15%.因此,圍繞落實碳達峰相關(guān)要求,2030 年前鋼鐵行業(yè)應(yīng)重點從加大廢鋼資源利用力度、提升系統(tǒng)能效水平以及提高綠電使用比例等方面加快推進綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展;同時,著眼實現(xiàn)碳中和愿景的需要,應(yīng)堅持短期與中長期工作相結(jié)合,加快推進氫能煉鋼、CCUS 等低碳前沿技術(shù)的部署.
a) 基于情景分析的鋼鐵行業(yè)碳排放路徑研究顯示,我國鋼鐵行業(yè)CO2將于“十四五”時期達峰并在之后逐步下降,可為全國實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)發(fā)揮重要貢獻.鋼鐵行業(yè)CO2總排放量有望在2020?2024 年期間達到峰值,行業(yè)CO2總排放量峰值為18.1×108~18.5×108t,直接排放量峰值為16.0×108~16.4×108t,達峰后到2030 年CO2總排放量將下降3.0×108~6.5×108t,直接排放量將下降2.7×108~5.8×108t.
b) 根據(jù)不同情景下我國鋼鐵行業(yè)CO2減排效果動態(tài)評估結(jié)果,粗鋼產(chǎn)量是決定我國鋼鐵行業(yè)碳排放能否快速達峰的關(guān)鍵,加大廢鋼資源利用、推進外購電力清潔化和提高系統(tǒng)能效水平是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)碳排放達峰和有效降碳的重要途徑,氫能煉鋼和CCUS 等前沿低碳技術(shù)在2030 年前對鋼鐵行業(yè)碳排放控制的貢獻作用相對有限.到2030 年,粗鋼產(chǎn)量降低、加大廢鋼資源利用、推進外購電力清潔化、提高系統(tǒng)能效水平以及氫能煉鋼和CCUS 等前沿技術(shù)對鋼鐵行業(yè)CO2減排貢獻分別為11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%和2%~3%.
c) 2030 年前,加大廢鋼資源利用是對鋼鐵行業(yè)降碳具有最突出貢獻的控制途徑,應(yīng)充分發(fā)揮廢鋼對鐵礦石在鋼鐵冶煉過程中的原料替代作用,將其作為鋼鐵行業(yè)碳排放達峰行動的核心舉措加以推動實施.隨著社會鋼鐵蓄積量的逐漸增長,我國未來廢鋼資源供給量將逐漸增加,煉鋼廢鋼比具有較大提升空間,有利于推進鋼鐵資源循環(huán)回收利用和生產(chǎn)方式低碳轉(zhuǎn)型.到2030 年,我國煉鋼廢鋼比有望提高到33%~40%,加大廢鋼資源利用可帶動鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)CO2減排1.7×108~2.4×108t 左右.實施電爐短流程煉鋼是提高廢鋼資源利用水平、削減鋼鐵行業(yè)碳排放的重要手段,同時也是減少污染物排放的重要措施.建議應(yīng)統(tǒng)籌考慮減污降碳要求和區(qū)域資源能源條件,加快推進我國電爐短流程煉鋼工藝發(fā)展,優(yōu)化調(diào)整鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和空間布局,尤其加強對京津冀及周邊地區(qū)等重點區(qū)域的短流程煉鋼布局和部署,推動“降碳”與“減污”進一步協(xié)同增效.