鋼鐵行業是我國能源消耗與碳排放的重點行業,也是實現制造業綠色化發展的重要領域。近年來,工業和信息化部積極穩妥推進鋼鐵行業碳達峰碳中和,堅持節能優先,把節能提效作為最直接、最經濟、最有效的降碳舉措。“十三五”期間,鋼鐵行業以年均2.6%的能源消費增長支撐了年均4.4%的經濟增長,規模以上工業單位增加值能耗年均下降1.7%。在“雙碳”目標背景下,鋼鐵行業應把握工藝革新綠色化、科技產業一體化、要素保障機制化三大機遇,通過持續優化工藝流程結構、推進用能結構低碳轉型、完善節能降碳保障體系,統籌推進鋼鐵行業節能降碳和綠色發展。
鋼鐵行業節能降碳趨勢向好
1.全流程能源資源利用效率穩步提升。2023年,我國重點大中型鋼鐵企業噸鋼綜合能耗558.3千克標準煤,較2012年下降44.4千克標準煤,節能與綠色低碳轉型成效顯著。持續培育行業綠色標桿,在鋼鐵行業創建109家國家級綠色工廠,遴選6家能效領跑者企業、18家水效領跑者企業,均處于國際領先水平,示范引領作用進一步加強。行業資源綜合利用水平總體穩步提升。
2.節能降碳技術推廣創新不斷加速。一方面,行業節能降碳技術裝備得到普遍推廣,1000立方米以上高爐、100噸以上轉爐占比超過50%,高爐爐頂壓差發電、燒結余熱發電、余熱余能發電等節能技術普及率穩步提升。另一方面,氫冶金等前沿低碳冶煉技術進入產業化推廣階段。寶武鋼鐵引進意大利 Energiron 富氫氣基豎爐工藝,預計每年可減少二氧化碳排放150萬噸。
3.高端綠色低碳產品供給能力持續提高。在裝備制造領域,據中國金屬學會電工鋼分會統計,2023年,我國生產取向電工鋼265.02萬噸,同比增長22.13%,高牌號無取向電工鋼產量369.94萬噸,同比增長18.83%,為高效節能電機、變壓器、風電設備及特高壓裝備等裝備制造行業提供關鍵原材料,有力支撐行業綠色轉型和新能源產業加速發展。在交通領域,首鋼建成全球首條具備100%薄規格、高磁感取向電工鋼專業化生產線,鞍鋼集團生產全國首卷汽車用低碳排放熱成形鋼,減少二氧化碳排放50%以上。在建筑領域,國內首個裝配式鋼結構超低能耗綠色建筑在安徽淮北投入使用,實現節能率85%以上。
三大機遇助力鋼鐵行業節能降碳
推動鋼鐵行業節能降碳是完成“十四五”期間節能降碳目標的重要支撐。當前,工藝革新綠色化、科技產業一體化、要素保障機制化,共同構成了推動鋼鐵行業節能降碳的重要驅動力,也帶來了重要的發展機遇。
1.以工藝革新綠色化為導向,提升能源資源利用效率。一方面,以短流程煉鋼工藝推動行業節能降碳。電爐煉鋼以電能為熱源,相較傳統高爐—轉爐長流程,節能降碳優勢明顯,隨著我國可再生能源發電規模不斷加大,用電成本持續降低,電爐煉鋼將對實現行業碳排放總量和強度“雙控”發揮更大作用。另一方面,以廢鋼回收利用強化鋼鐵資源保障。2023年我國粗鋼產量10.1908萬噸,廢鋼鐵消耗總量2.486億噸。2023年我國綜合廢鋼比20.97%,除中國外的其他國家平均廢鋼比超過50%,仍有較大提升空間。加快廢鋼資源高效利用,推動行業中長期資源保障,同時提升短流程電爐煉鋼原料供給能力,有助于構建清潔、高效、綠色、循環的低碳煉鋼產業鏈。
2.以科技產業一體化為驅動,推動綠色低碳技術變革。一方面,氫冶金技術有望改變行業高耗能、高排放的現狀。我國在純氫氣基豎爐等前沿技術方面,與西方國家不存在“技術代差”,富氫氣基豎爐冶金示范項目逐步進入投產階段,推廣應用氫冶金工藝恰逢其時。同時,發展氫冶金技術將從需求側帶動氫能發展,有利于推動氫能規模化應用和關鍵技術裝備突破。另一方面,碳捕集利用與封存(CCUS)技術將推動行業末端固碳。捕集的二氧化碳可用于高爐噴煤、攪拌等冶煉工藝,實現碳捕集利用與封存產業和鋼鐵行業耦合發展。
3.以要素保障機制化為支撐,夯實節能降碳基礎能力。資本要素方面,以轉型金融支持行業綠色發展。推動綠色金融與轉型金融有效銜接,構建轉型金融政策、標準、服務體系,對帶動鋼鐵行業綠色低碳轉型投融資、發揮碳減排支持工具“指揮棒”作用具有重要意義。數據要素方面,以本土碳排放數據庫夯實碳核算能力。現階段,我國出口商主要采用西方國家商用數據庫的碳排放因子計算產品碳數據。建立統一的本土碳排放數據庫,強化碳排放數據報送機制,對應對碳核算基礎核心能力“卡脖子”、摸清行業碳排放“家底”具有重要意義。
鋼鐵行業綠色低碳轉型的對策與建議
1.加強產業引導,持續優化工藝流程和用能結構。研究出臺地方性電爐鋼中長期發展規劃,推動具備廢鋼資源、可再生能源等優勢的地區布局短流程電爐鋼廠,鼓勵具有電價、市場等優勢條件的長流程鋼廠通過就地改造轉型發展短流程煉鋼。鼓勵具備條件的鋼鐵企業加快發展分布式光伏、分散式風電等新能源項目,支持工業綠色微電網建設,提高鋼鐵行業用能電氣化水平。
2.強化創新應用,推進綠色低碳技術革新。推進工業節能降碳前沿技術攻關,突破一批高效節能、儲能、氫能等關鍵核心技術,提升綠色低碳產業核心環節自主可控能力。加大綠色低碳技術推廣力度,推動氫冶金、碳捕集利用與封存、新型儲能等技術工藝在鋼鐵行業的產業化應用,推進生產制造工藝革新和設備改造。持續更新國家工業和信息化領域節能降碳技術裝備推薦目錄,在鋼鐵等重點行業定期組織技術推廣和供需對接。
3.夯實要素支撐,完善節能降碳保障體系。推動鋼鐵行業轉型金融標準落地實施,為地方產業轉型升級、財政資金支持和招商引資提供指引。完善產融合作機制,創新轉型金融產品和服務,引導社會資本加大對鋼鐵行業節能降碳投入。鼓勵龍頭企業開展產品全生命周期碳足跡管理,整合上下游及各生產環節數據資源。探索運用區塊鏈等技術確定碳數據權屬,鼓勵行業協會、龍頭企業完善本土化碳排放因子數據庫,提升碳排放數據供給能力。
作者:彭猛,王穎,張雅娟,馮相昭(通訊作者),中國電子信息產業發展研究院
編輯|王秋蓉 qiurong.wang@wtoguide.net