我国钢铁行业节能降碳现状及存在的问题和对策建议
2022-02-06曲余玲
□ 曲余玲 邢 娜 黄 维 景 馨
钢铁行业作为高耗能、高排放行业,能源消耗约占全国能源消耗总量的11%,碳排放量约占全国碳排放总量的15%,是我国碳排放量最高的制造业行业。在全球温室气体减排,我国“能耗双控”、“碳双控”及“30·60”双碳目标多重约束的背景下,节能降碳、绿色发展成为钢铁行业高质量发展的主旋律,直接决定了钢铁企业能否可持续健康发展。
一、我国钢铁行业节能降碳现状
近年来,随着我国钢铁工业结构调整、技术进步、节能减排改造、落后产能和装备的淘汰加快等,我国钢铁行业吨钢综合能耗和重点污染物排放指标逐年下降,节能降碳水平逐年提升。从长远看,随着废钢资源的不断积蓄和供应增加,短流程工艺、低碳冶金与清洁能源的进一步拓展应用,将为钢铁行业节能降碳注入新动力。
1.钢铁行业吨钢综合能耗逐年下降,行业节能水平显著提升,但总能耗却不降反增,节能压力依然巨大
对钢铁行业而言,近些年钢铁企业通过节能改造、提升能源管理水平、提升二次能源利用效率等系列节能措施,使吨钢综合能耗逐年下降,行业节能水平显著提升。2020年,中国重点统计钢铁企业平均吨钢综合能耗为545.27 kgce,与2010年599 kgce和2015年571.85 kgce相比分别下降了9%和4.6%;总能耗为5.8×1011kgce,与2010年3.8×1011kgce和2015年4.5×1011kgce相比分别增长了52%和26%。根据《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见》,“十四五”期间钢铁行业能源消耗总量和强度均要降低5%以上,因此钢铁行业节能压力依然巨大。
2.钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的15%左右,碳排放强度整体呈下降趋势,但仍高于全球平均水平
据冶金工业规划研究院数据,中国钢铁行业碳排放量约占全国碳排放总量的15%,是制造业31个门类中碳排放量最大的行业。由于目前我国钢铁行业尚未形成统一的核算方法和清晰的核算边界,因此尚无权威机构公开钢铁行业碳排放强度的准确数据。但据相关研究资料的公开数据显示,我国传统高炉-转炉长流程吨钢二氧化碳排放量为1.8~2.1 t,电炉短流程吨钢二氧化碳排放量为0.4~0.6 t。由于我国钢铁生产多以长流程为主,因此国内多以2.0作为二氧化碳排放强度进行碳排放数据估算,而全球二氧化碳排放强度约为1.8。据此测算,2020年我国粗钢产量为10.53亿吨,钢铁行业碳排放总量约21亿吨。
3.钢铁行业超低排放改造加速,已公示完成超低排放改造粗钢产能占比不到10%,距2025年80%目标差距较大
2019年5月,生态环境部等五部委印发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》,推动钢铁行业加快实施超低排放改造。目前,全国范围内钢铁行业超低排放改造共涉及399家钢铁企业、10亿吨左右粗钢产能,现有229家钢铁企业、6.2亿吨左右粗钢产能已完成或正在实施超低排放改造,完成率不到10%,距离2025年80%的目标还有较大差距。随着差别电价、差别水价、错峰生产等一系列差别政策的推出,钢铁企业将加快推进超低排放改造,同时超低排放改造与减碳相结合的工艺路线将是重点发展趋势。
二、我国钢铁行业节能降碳工作存在的问题
尽管我国钢铁行业节能降碳工作取得了一定成果,但2021年10月18日发改委等部门联合发布的《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》提出,到2025年钢铁等重点排放行业能效达到标杆水平的产能比例超过30%,同时考虑钢铁行业“能耗双控”、“碳双控”及“30·60”目标,钢铁行业节能降碳工作仍面临巨大压力和挑战。
1.行业和地方碳达峰及减碳行动规划尚未完全出台,减碳工作缺乏顶层设计指导
2021年10月26日,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》,但钢铁行业和多数省市的碳达峰实施方案尚未公布,对于行业和地方的达峰时间、达峰路径、重点任务及降碳潜力等方面尚不完全清晰,缺乏顶层设计指导。钢铁行业的节能降碳工作一定是在国家的统筹规划下谋划目标任务,按阶段科学制定行动方案,避免“一刀切”式管理和“运动式”减碳。
2.我国钢铁行业存在能源和碳排放总量巨大、工艺结构不合理、能源结构单一等问题,绿色低碳转型任重道远
目前,我国粗钢产量中,工艺流程以长流程为主,占比约90%,煤、焦炭占能源投入近90%,能源结构明显高碳化。同时,我国能源供给结构以化石能源为主,新能源比例较低,且新能源成本较高,导致钢铁企业绿色低碳转型动力不足,任重道远。
3.我国钢铁行业产业集中度低,布局不合理,绿色发展水平不平衡,整体节能降碳水平不高
2020年,我国前十位钢铁企业行业集中度仅为39.2%,对于一些中小企业,节能降碳意识不强,同时受技术和投资成本等因素影响,节能减排改造进展缓慢,导致钢铁行业整体绿色发展水平不均衡。此外,产业布局分散不利于发挥能源协同效应,能源利用效率较低。
4.钢铁行业节能降碳相关标准缺失,缺乏标准对行业绿色低碳发展的支撑和引领,钢铁企业碳管理体系不完善,碳管理水平低下,缺乏高端碳管理人才
目前,我国钢铁行业节能降碳相关标准严重缺失,包括行业能耗限额,重点节能减碳技术节能量、降碳量测算,等等;碳排放管理标准化工作存在系统性不强、体系不完善等问题,还处于初级阶段。同时,国内多数钢铁企业尚未建立完善的碳管理系统,碳管理水平低下,缺乏碳管理体制和高端碳管理人才对节能降碳工作的支撑和引领。
5.钢铁行业节能降碳技术储备不足,缺乏创新性节能降碳技术和配套资金支持,节能降碳空间有限
目前,在节能降碳工艺技术方面,富氧燃烧技术、焦炉上升管余热回收技术等尚未在全行业推广,高炉低燃料比冶炼多数企业不能稳定运行,高比例球团矿冶炼技术仅首钢京唐等少数企业能够掌握,富氧高炉冶炼、氢冶金、CCUS等创新性节能降碳技术尚未工业化推广,节能降碳协同治理技术仍存在短板。此外,钢铁行业尚未建立低碳技术库,用以登记国内外钢铁行业低碳成熟技术和前瞻性技术,指导行业进行技术改造和创新项目开发。同时,钢铁行业在完成绿色低碳转型的过程中,需要大量的资金成本。据测算,以年产量400万吨的钢铁企业为例,若要达到降碳30%的目标,约需要投资35亿元。目前,我国对此尚缺乏相应的配套资金支持政策。
三、我国钢铁行业节能降碳工作对策建议
双碳目标背景下,我国钢铁行业将面临“能耗双控”和“碳双控”的双重约束,节能降碳工作已成为制约钢铁企业可持续健康发展的重要因素。钢铁行业节能降碳工作应以国家宏观政策为引导,以技术为支撑,以管理为手段,以考核为措施,以投入为保障。
1.以国家宏观政策为引导,统筹策划,科学制定钢铁行业节能降碳相关政策标准,做好顶层设计
制定钢铁行业节能降碳行动方案和路线图,明确节能降碳的主要目标和重点任务,按照短期、中期、长期分阶段实施;制定钢铁行业能效和碳排放监测与评价体系,健全完善企业能效和碳排放核算、计量、报告、核查和评价机制;制定钢铁行业技术改造清单和实施方案,根据能耗评价标准,科学指导钢铁企业实施节能降碳技术改造;制定钢铁行业纳入全国碳市场的相关标准和规则。
2.加速推动钢铁行业淘汰落后产能,创新钢铁冶炼工艺,适时发展电炉短流程炼钢,调整能源结构
一是以吨钢碳及污染物排放、能耗等为标准,严格禁止新设非规模化钢厂,分阶段强制退出落后产能,提升钢铁行业整体节能降碳水平;二是加速推动高效球团矿生产、高炉大比例球团矿冶炼、高炉低焦比、高煤比冶炼技术等先进工艺的全行业应用;三是统筹协调国内长短流程炼钢比例,鼓励有条件的企业率先发展短流程炼钢,提升转炉废钢比;四是调整能源结构,提升钢铁行业风电、光电、水电和安全核电等可再生能源的使用比例。
3.创新发展节能减排、绿色低碳技术,促进技术协同减碳和产业协同减碳
一是系统梳理国内外钢铁行业先进节能降碳技术,形成我国节能低碳技术清单和技术路线图,建立低碳技术库;二是充分利用科研院所、行业协会和骨干企业的创新资源,推动钢铁行业绿色低碳共性关键技术、前沿引领技术、颠覆性技术和相关设施装备攻关;三是加快推进钢铁行业先进节能降碳技术装备的推广应用,提高钢铁行业技术装备绿色化、智能化水平,进一步提升能源利用效率;四是钢铁行业在实施节能减排技术改造过程中,应将超低排放与降碳相结合,将钢铁产业与其他产业相结合,形成协同减碳效应;五是基于产品全生命周期绿色发展理念,加大绿色低碳产品研发力度,引导下游行业选用绿色产品、建设绿色工厂。
4.加大龙头企业对钢铁行业节能降碳、绿色转型的引领和推进作用
一是通过兼并重组,优化产业布局,形成集聚发展,以先进带落后,逐步淘汰落后产能,形成规模效应,降低单位产品能耗;二是由龙头企业牵头,筹备全球低碳冶金创新联盟,搭建绿色低碳冶金开放共享合作平台。
5.加大财政金融支持力度和配套监督管理力度
一是加大财政金融支持力度,落实节能降碳技术改造、资源综合利用等方面的税收优惠政策,积极发展绿色金融,拓展绿色债券市场;二是加大配套监督管理力度,强化日常监管,加强对企业能效水平执行情况的监督检查,压实属地监管责任,建立健全通报批评、用能预警、约谈问责等工作机制,完善钢铁行业节能降碳监管体系。
四、结束语
钢铁行业节能降碳工作是一项关系到行业长期健康稳定发展的系统工程,是确保钢铁行业如期实现“碳达峰”“碳中和”目标的重要举措。钢铁行业应加快绿色低碳转型,完善节能降碳管理支撑体系建设,以能耗管理和碳排放管理为抓手,有效推动落后产能淘汰、电炉短流程炼钢、先进节能降碳技术与创新性低碳技术研发等工作开展,让绿色低碳转型成为钢铁行业实现高质量发展的重要引擎。