钢铁企业低碳发展应如何发力？

创能运营01

钢铁企业低碳发展应如何发力？

钢铁工业是国民经济发展的重要基础和支撑，广泛应用于建筑、工业、交通等生产生活的诸多领域，也是我国碳排放大户，其碳排放量位居我国制造业首位，约占全国碳排放总量的15%。钢铁行业的低碳发展，对我国实现双碳目标具有举足轻重的作用。当前，钢铁需求仍处于高位，如何在满足需求的前提下实现双碳目标，是行业面临的重要课题，钢铁企业低碳发展路径值得探究。

钢铁企业低碳发展的“内忧外患”

生产工艺和产品结构呈高碳特点，低碳技术支撑不足。我国钢铁生产以高炉-转炉长流程为主，煤、焦炭等化石能源占钢铁生产能源投入近90%，吨钢二氧化碳排放为1.68吨。一方面，相较于长流程工艺，电炉短流程工艺吨钢二氧化碳排放为0.39吨，但国内电炉钢产量仅占总产量的约10%，远低于世界平均水平（30%）。 另一方面，  我国钢铁工业低碳技术总体上仍处于设计研发阶段，尚未大范围推广应用。宝武、河钢等企业已开展氢能冶炼等技术的研发示范，理论上通过氢还原可完全替代碳还原，减排潜力较大。有关数据显示，氢冶炼可分别降低高炉-转炉长流程、电弧炉短流程碳排放  的34-62%和49%，但目前完全的氢代碳还原仍存在技术、经济等方面的障碍。

生产一吨粗钢高炉或长流程工艺电弧炉工艺铁矿石（千克）1370586煤炭（千克）780150石灰石（千克）27088废钢（千克）125710电力（吉焦）-2.3二氧化碳排放（千克）1680390（数据来源：世界钢铁协会，赛迪节能所整理）

钢铁产品单位碳排放  水平将成为重要竞争要素。全国碳市场的启动，意味着我国将逐步以市场化机制引导重点行业企业降碳。目前正在发电行业试点，  预计行一段时间后，钢铁等高耗能行业也将被纳入碳市场进行碳配额交易。一方面，国内钢铁企业生产技术装备参差不齐，碳排放水平差异较大，单位产品碳排放高的企业将支付更多碳排放费用，生产成本将增加从而进一步压缩利润空间。另一方面，随着碳达峰碳中和相关政策的深入推进与实施，下游用户对钢铁产品低碳化的要求也会成为必然，钢铁企业需要不断加大降碳投入，单位产品碳排放高的企业在 市场竞争中势必会处于劣势。

国际碳关税倒逼国内钢铁企业低碳转型。2021年3月，欧洲议会通过了欧盟碳边境调节机制（CBAM）的决议。欧盟碳关税即将落地实施，与其有贸易往来国家的高耗能高排放产业将会受到严重影响。有关数据显示，若按每吨CO₂征收100美元的碳税计算，我国对欧盟总出口每年或将面临高达2290亿元人民币的碳边境调节税，约占到我国年出口欧盟总额的7.7%。此外，美国、日本等国也在考虑引入碳关税。这不仅会直接影响我国钢材出口，也将间接影响下游用钢产品进入国际市场。

二、钢铁企业破局的四条路径

强化企业降碳责任，通过技术改造、废钢利用降低吨钢碳排放。结合钢铁企业实际情况，研究制定适合本企业的节能降碳路线图、时间表。

一方面，可转型发展电弧炉短流程炼钢；

另一方面，进行节能降碳技术改造，比如，应用大比例“废钢+直还铁”炼钢、节能型炼钢技术，高炉渣余热回收、高炉喷吹氢气等  。此外，可建立大型废钢回收加工配送中心，推进废钢回收、拆解、加工、分类、配送一体化发展，努力打造低碳优势标杆企业，形成可推广模式。加快低碳技术创新与突破，发挥龙头企业的引领示范作用。客观上，短期内我国钢铁行业仍将以长流程工艺为主，大规模低成本的低碳技术亟待突破。部分头部企业已在努力引领世界低碳冶金革命。

例如，河钢全球首例120万吨直接还原工厂项目启动建设，预期将比传统的“高炉-转炉”流程减少二氧化碳排放40%-60%，在碳的低成本捕集、高值化利用、大规模封存等方面取得了关键性突破，并已形成碳捕获、利用与封存（CCUS）的示范应用。宝武钢铁成立了低碳冶金创新联盟，鞍钢提出2030年实现低碳冶金技术产业化突破的目标。通过“智慧”生产与管理，深挖降碳潜力。充分运用5G、大数据、云计算、人工智能、区块链、量子信息等新一代信息技术，配置先进数字化传感器及储能模块，实现工艺及装备智能化升级，提升钢铁全生命周期生产与管理的智能化、智慧化水平，推进碳减排。以韶钢为例，其通过建立一体化智能管控平台，实现了高炉气流、炉热、渣系调控智能、快速且准确，其智慧制造实现了流程再造和管理变革，可减少二氧化碳排放14万吨/年，年化降本增效约2.09亿元。优化产品结构和供应链，强化全生命周期降碳。

基于钢铁全生命周期产业链条的上下游供给与需求情况，必须丰富产品种类、延伸优化产品结构，缓解产品类别单一、层次较低的碳减排压力，进一步提升产品质量，大力开发寿命长、耐磨、耐候、耐腐蚀产品，逐步构建以低碳绿色产品为核心的上下游产业生态。积极开展基于碳足迹的全生命周期评价（LCA）与管理，发现能耗、碳排放基数大、减排潜力大的主要环节，综合考虑钢铁下游产品的功能与需求，优化调整供应链体系，实现全生命周期降碳。

三、措施建议

加大政策支持力度。目前低碳技术尚不成熟，使用成本较高。相关数据显示，部署CCUS系统的成本约  为430-600元/吨。理论上，钢铁企业若要实现完全无碳生产，高炉吨钢成本将增加1000元左右。基于此，必须加大政策支持力度，促进资源向优质企业集聚，推进行业企业低碳技术创新。开展低碳技术试点示范。励钢铁企业加快实施绿色、低碳、智能化改造，提高钢铁行业低碳发展质量和水平。围绕绿色能源利用、氢气制备与存储、氢冶金等领域的关键技术，研发以氢能为核心的新型钢铁冶金生产工艺，大力开展氢冶金示范工程。推动产业结构优化。鼓励具有废钢、电价、市场等优势条件的高炉-转炉长流程钢厂通过就地改造，转型发展电弧炉短流程炼钢。有序引导电弧炉短流程炼钢发展，同时提高绿电使用比例，更好发挥电弧炉短流程炼钢企业绿色低碳、市场调节的作用。提升行业集中度。通过市场化、法治化方法，尊重企业意愿，推进钢铁行业的兼并重组，破除市场分割，创造跨地区兼并重组的有利条件，进一步提高行业集中度。营造公开、公平、公正的市场环境，鼓励钢铁企业进一步加强上下游产业链合作，协同推进产品全生命周期碳减排。

内容来源：赛迪智库

侵权请联系删除