钢铁企业低碳转型的治、制、智

□ 王 蕾 王 璇

在第七十五届联合国大会、二十国集团领导人利雅得峰会和气候雄心峰会上，习近平总书记庄严承诺：中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。实现碳达峰、碳中和既是我国积极应对气候变化、推动构建人类命运共同体的责任担当，也是我国贯彻新发展理念、推动高质量发展的必然要求。党和国家对此项行动高度重视。

目前，我国是世界上碳排放量最大的国家，我国粗钢产量自1996年突破1亿吨后，连续25年保持世界第一。2021年世界粗钢产量为19.51亿吨[1，2]，其中，我国粗钢产量达到10.33亿吨，约占全世界总产量的52.9%，占据世界钢铁工业的半壁江山。钢铁行业作为我国碳排放量最高的制造业，在碳达峰、碳中和行动中具有举足轻重的地位[3]。由于其产量、体量和工艺等特性，钢铁行业低碳转型任务更为艰巨，挑战前所未有。很多企业对于低碳转型很茫然，不知从何处下手，碎片化的信息也导致很多企业对于低碳转型存在认识误区[4]。“十四五”作为碳达峰关键的5年，面临低碳转型时间紧、任务重的巨大压力，围绕碳达峰、碳中和的双碳目标，钢铁企业低碳转型到底该如何转？如何有序转？如何高效转？是值得行业和企业重点关注和思考的问题。

一、治理机制——让钢铁企业低碳转型有章可循

建立适合钢铁企业自身低碳转型的治理机制（见图1），使钢铁企业清楚低碳转型的治理主体、治理组织、治理依据等。通过治理机制对钢铁企业低碳转型全过程全方位进行管理并持续改进，让钢铁企业低碳转型有章可循。

图1 钢铁企业低碳转型治理机制

1.明确治理主体

钢铁企业要实现低碳转型首先需搞清楚要治理谁——与钢铁企业碳素流（见图2）相关者都属于治理主体。

图2 钢铁企业碳素流

沿着碳素流向，理清钢铁企业低碳转型所有的治理主体、主体之间及其与外部的关联关系，包括入场原燃辅料、厂内各工序、生产环节和过程控制节点的输入和产出、出厂产品等。具体如下：

——工序：焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢、深加工、公辅等；

——生产环节：焦炉、竖炉、烧结机、高炉、热风炉、转炉、连铸机、锅炉、运输工具等；

——输入：无烟煤、烟煤、洗精煤、焦炭、石灰石、废钢、水电风气等；

——输出：产品、副产品、中间品、废品等。

2.明确由谁治理

钢铁企业通过成立低碳转型委员会，明确企业低碳转型具体由谁来负责治理。组建领导小组，由企业“一把手”亲自挂帅担任组长，全面落实“一把手”低碳转型治理责任；由高层领导担任副组长，负责跟踪低碳转型工作的推进。全员参与，强化责任，达成共识，目标一致。同时，注重团队和人才队伍培养，以及拓展与外部资源的交流与合作。钢铁企业低碳转型委员会下设3个组，具体组成见图3。

图3 钢铁企业低碳转型委员会组成

——政策标准组：负责钢铁行业低碳相关政策、问题调查和研究，提出对策和措施等；建立、完善钢铁行业低碳相关标准规范体系，落实标准助力企业低碳转型发展；对低碳转型进行考核激励、定期培训；进行数据分析和报告。

——技术研究组：负责研究、调研低碳转型相关技术的研发和应用，从技术层面推动钢铁企业低碳发展，并在成熟的条件下逐步向行业内推广应用。

——实施维护组：负责企业低碳转型具体的实施工作，将政策、标准和技术融入到企业的生产经营过程中，实现企业节能减排、高能源利用、低碳降耗。

3.明确治理依据

钢铁企业按照治理依据有序推进低碳转型工作。

一是政策界限。本着“法律红线不能碰、底线不可越”的原则。及时了解和掌握国际、国内、地方、行业低碳转型相关的法律法规、产业政策、政策标准、计算方法及配套措施等，杜绝违法违规活动的产生和蔓延。不触碰法律红线和底线，同时关注投融资政策支持，为钢企低碳转型争取更多的资金支持。

二是制度规范。结合企业现状和低碳转型发展目标，给出企业低碳转型行动计划，制定企业内部低碳转型的规章制度、流程规范、管理办法、绩效评价及外部协作机制等。

二、制定路径——让钢铁企业低碳转型有序推进

钢铁企业通过科学制定低碳转型路径（见图4），包括碳源头信息精准获取、碳足迹全程集中管控、转型方案优化提升、企业内部极致降碳和产业链协同降碳等，有序推进企业低碳转型工作。

图4 钢铁企业低碳转型路径

1.碳排放源头信息精准获取

钢铁企业要实现低碳转型，首先要从源头抓起，厘清碳排放点，明确碳排放源信息获取方式，精准获取碳排放源头信息。

（1）直接从现有系统中获取：如采购系统、生产系统、能源系统等，需要提前明确此类信息是否符合碳排放管控平台数据要求（如目前存储的类型、方式和频次等），充分考虑现有系统与碳排放管控平台接口关系。

（2）通过自动采集获取：完善或升级改造钢铁企业碳排放计量装置，增加过程工艺参数智能软、硬感知和辅助检测手段，实现排放源碳排放数据的自动采集。

（3）手工录入获取：对于上述2种途径无法获取的碳排放源信息，可考虑碳排放活动水平、排放因子等因素，经过计算处理后，通过人工录入获取。

碳排放源头信息获取原则上是以自动采集为优选项，目的是减少过多的人为干预，若出现故障或自动获取成本过高，才考虑通过人工录入的方式获取。

2.实现碳足迹全程集中管控

通过对钢铁企业整个生产经营过程中碳排放、碳流转的全过程跟踪，实现对企业碳足迹全程的集中管控。

（1）透明可视：实现对生产经营过程中碳流的透明可见，企业管理者可实时掌握集团、各子公司、各主要工序、能源单元的能耗情况及生产经营过程中碳流全过程的信息流转情况，并将这些碳流信息作为决策支持的基础支撑。

（2）全程追溯：实现生产、加工、经营各环节的碳流全过程可跟踪。实现钢铁企业从原材料入厂到成品出厂整个过程中碳流信息的来源可溯、流向可追、问题可查。

（3）动态管控：通过对碳流信息多维度统计报表、异常检测报警、数据统计分析等，对钢铁企业碳流进行动态管控。

3.找出改进点进行优化提升

钢铁企业要结合企业现状，制定细致可行的低碳转型方案，做到有的放矢。

（1）对标找差：基于企业碳排放指标实绩，与国家、地方或钢铁协会的要求、同行先进钢铁企业、企业自身历史最优碳排放情况进行对标找差，找出碳排放过高的单元或工序环节，找出导致高碳排放的原因，分析出哪些设备或工序环节具有较大的降碳空间。

（2）改进方案：基于上述所有的降碳环节，充分考虑各类政策、企业发展需求、能效水平、投入成本、相关方利益等因素进行综合排序，同时借鉴外部低碳最佳实践，制定出适合企业低碳转型的首选最优改进方案。

（3）试点先行：根据改进方案，选取改进点进行试点，推进改进方案落地实施，同时准备应急或回退预案，可有效避免实施过程中可能出现的风险。

4.实现生产全过程极致降碳

通过对钢铁企业的降碳方案进行试点评价、方案调整和全面推广，实现企业生产全过程极致降碳。

（1）试点评价：围绕试点降碳效果、财务投入产出数据、企业相关方利益输出等方面的指标，对改进方案的实施结果进行评价。

（2）方案调整：根据评价结果，对方案进行“调整—实施—评价”反复迭代，实现局部环节极致降碳。

（3）全面推广：基于局部环节极致降碳的试点成果，形成最佳实践供其他生产环节参考，最大程度地提高能效，最终实现生产经营全过程极致降碳。

5.产业链资源优配协同降碳

在钢铁企业内部极致降碳的基础上，围绕降碳构建产业集群，整合企业上下游及周边相关产业资源（包括产品、副产品、废钢、水、电、风、气等），通过企业上下游及周边能源和资源的共享、互供、优配，打造行业、区域、产业高效协同降碳的产业链。

三、智能支撑——让钢铁企业低碳转型有高效率

构建全过程降碳协同管控平台是钢铁企业精细化推进低碳转型的有效工具，碳管控平台能够实现生产工序碳排放过程目标管控、碳排放预警管控及降碳协同管控等，促进钢铁企业加快实现低碳转型。具体见图5。

图5 钢铁企业低碳转型智能支撑体系

1.基础支撑

钢铁企业可以从网络建设、标准体系建立和低碳技术研究等方面做好低碳转型的基础支撑工作。

（1）网络支撑：在钢铁企业已有网络资源的基础上，充分利用5G、云计算、边缘计算等技术，进一步提升网络资源配置和业务承载能力，为钢铁企业碳管控平台提供坚实的网络支撑。

（2）标准支撑：建立数据、流程、安全等一系列的标准规范体系，用以支撑钢铁企业碳管控平台的高效运转。

（3）技术支撑：钢铁企业充分结合先进适用的低碳技术（氢能冶金、氧气高炉、非高炉冶炼、CCS、CCUS等）加快钢铁企业低碳转型的步伐。

2.碳管控平台

通过数据采集获取基础数据信息，并结合智能模型，建立碳管控平台，包括基础管理、计量转换、监测预警、能效优化、趋势预测、综合评价和报告管理等功能模块。

（1）基础管理：管理碳流主体、分类、碳流组织、碳指标、核算方法、相关制度流程等。

（2）计量转换：基于获取的碳排放源头信息，结合能源平衡、能耗指标计算办法、各能源折算系数、能源转化率等对企业碳耗的各项指标进行计算，折算出碳排放量。

（3）监测预警：经过计量转换后的碳排放量，与国家、省、市、钢铁协会的要求、同行先进钢铁企业、企业自身历史最优碳排放情况等的碳排放定额标准和量化的指标设定进行比对。对于超标设定阀值的碳排放源进行记录、报告和预警，并对异常情况进行原因追溯。

（4）能效优化：通过原材料优化、绿色布局、物流运输结构调整、发展新能源和先进适用的节能低碳技术、提高余热余能发电率、推动钢化联产等手段实现能效优化。

（5）趋势预测：根据当期碳排放实绩，结合以往碳排放数据信息，利用数据模型，对重点工序、用能设备的未来产能和耗能数据量进行分析和预测，预判碳排放的变化趋势，给出合理化的节能减排措施和建议，为企业深度降碳提供有力支撑。

（6）综合评价：定期开展节能低碳综合评价，对各能源单元及主要工序重要能耗设备开展能耗、污染物排放的分析、诊断，给出评价和改进意见，指导企业正确合理地使用能源，实现能源节约，最大化创造能源价值。

（7）报告管理：根据国家、省、市等各级政府监管核查的要求形成相应的报告；根据企业自身需求，针对不同层级（企业、工序、设备）、不同分类（物质流、能量流、碳素流）、不同维度（时间、产品、来源），以多种展现形式直观可视化进行呈现。

3.内外协同

碳管控平台不仅和企业内部信息系统有数据交互，还要和企业外部上下游产业链的相关数据进行对接，通过内外协同有效提高钢铁企业的碳管控水平。

（1）内部协同：钢铁企业碳管控平台不是独立存在的，而是与企业内多个信息系统（如生产、供销、物流、能源、超低排放等）产生信息交互（如采购订单、销售订单、生产实绩、能源实绩、污染物超低排放等）。因此，碳管控平台需要与关联系统打通，实现内部业务协同，同时考虑与之关联系统的安全性，保证数据及时、准确、安全、交互。

（2）外部协同：钢铁企业作为循环经济产业链上的一环，其低碳转型离不开相关产业，因此，钢铁企业碳管控平台同时需要与电力、石化、建材、有色等关联行业对接，通过链条上各个环节的资源优化配置实现协同降碳。

4.交易平台

钢铁企业预留全国碳排放权注册登记系统和全国碳排放权交易系统接口，通过全国碳交易平台进行登记注册，及时了解国家、省、地区、行业的碳排放权交易信息资讯，结合自身发展情况开展碳排放权的交易业务。

四、结论

低碳转型是构建人类命运共同体的行动，是一项复杂而艰巨的系统工程，是一场涉及企业竞争力和高质量发展的变革，钢铁企业通过有效的治理机制、制定有序的推进路径和高效的智能支撑，必将能在低碳转型的道路上笃定前行、行稳致远。