“双碳”约束下四川钒钛钢铁低碳高质量发展的对策建议

周 鑫,向 柳,陈明扬,向文怡,文新茹,王 聪

(四川省环境政策研究与规划院，四川 成都 610093)

1 引言

习近平总书记于2020年9月22日在第七十五届联合国大会上提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，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”[1]，我国已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设总体布局，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体[2]。实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要将其纳入经济社会发展全局，坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路。

四川省拥有得天独厚的钒钛资源，在创新集聚发展政策引领下，已形成以攀钢集团为龙头、多家骨干企业共同参与的钒钛钢铁产业集群。全球前十的主要钢铁生产国家中，已有6个所在国做出了碳中和承诺。中国钢铁产业的碳排放量占全国碳排放总量的 15% 左右，占全球钢铁碳排放总量的 60% 以上[3]。碳达峰、碳中和已经成为全球广泛共识，谁先实现转型，谁就能在未来竞争中占据主动[4]。国内外钢铁企业纷纷开展低碳发展路径研究与碳减排探索实践，全球多家钢铁企业已经明确发布碳中和目标。为促进四川钒钛钢铁低碳高质量发展，本文在分析四川省资源禀赋、产业格局、钒钛战略、市场需求的基础上，从产业布局、产能产量、产品结构、节能减排、技术革新、制度体系等方面提出政策建议。

2 四川钒钛钢铁产业及碳排放现状

四川攀西地区钒钛资源丰富，钒资源储量1862万t、占全国的63%，钛资源储量65250.5万t、占全国的91.6%。在创新集聚发展政策引领下，已形成攀钢集团、川威集团、德胜集团、方大达钢大企业为首的长流程钒钛钢铁产业集群，以及地方冶金控股集团为首的短流程电炉钢产业集群，呈现“四长一短”的格局。此外，四川省还有近20家特钢生产企业，主要分布在成都、攀枝花、泸州、德阳、绵阳、遂宁、内江、乐山、达州、眉山、凉山等12个市(州)。“十三五”期间，按照供给侧结构性改革要求，四川省全面打好钢铁“去产能”攻坚战，压减粗钢产能497万t，完成压减任务。截至2020年，全省钢铁总产能3519万t，其中高炉—转炉工艺(长流程)产能2140万t，电炉工艺(短流程)等其他产能1379万t。

钒钛钢铁产量在稳步提升的同时，碳排放量呈正增长态势。从碳排放强度上看，全国钢铁行业碳排放强度约为1.7～1.8 t/t钢，其中电炉工艺碳排放强度约为0.4～0.8 t/t钢，高炉—转炉工艺碳排放强度约为1.8～2.2 t/t钢。“十三五”以来，四川省钒钛钢铁行业大力推进节能降耗，碳排放强度持续呈下降趋势，由1.79万t二氧化碳/t钢下降至1.51万t二氧化碳/t钢，由于四川省短流程占比高于全国，故碳绩效优于全国平均水平。从碳排放总量上看，铁前工序碳排放量占比超过70%，主要集中在炼铁和焦化工序[5]。钒钛钢铁行业是全省能源活动二氧化碳排放量最大的工业行业，2019年钒钛钢铁行业终端能源消费(不含焦炭加工转化)产生的二氧化碳排放约0.52亿t左右，占全省化石能源消费产生二氧化碳排放的19%左右。“十三五”前四年，钒钛钢铁行业新增碳排放量1040万t，累计增长24.7%、年均增长5.7%(因2020年疫情对钒钛钢铁行业影响较大，采用2019年数据分析)。

3 四川省钒钛钢铁高质量发展面临的形势与挑战

(1)从生产端看，钒钛资源利用率低，高附加值产业链延伸不足，产业同质化现象突出。钒钛磁铁矿具有品位较低、多金属共伴生等特性，受采选、冶炼、回收等技术因素影响，资源规模化、集约化开发程度较低，钒、钛资源综合利用率不到50%。钒钛产业呈现典型的“头重脚轻”发展模式，前端钒钛矿初级加工比重大，后端精深加工及高附加值产业不足，产业链条延伸不深，高端产品少。资源本地转换率低，钛精矿本地利用率仅39.5%、外销率高达60%以上，造成高耗能高污染环节留在本地、高附加值环节流失在外，导致钒钛产业长期处于价值链低端，竞争力不强，经济效益不高，不利于产业可持续、高质量发展。产业同质化现象突出，缺乏一盘棋的产业分工格局和专业化的竞争优势培育，关键技术未实现突破，科技创新能力不强[6，7]。

(2)从需求侧看，工业化、城镇化加速期仍将驱动钒钛钢铁增能扩产。四川省人口多、底子薄，发展不平衡不充分问题突出，2020年，全省常住人口城镇化率56.73%，低于全国平均近7%[8]。未来10～15年，四川省仍将处于城镇化加速期，建筑业特别是装配式建筑用钢及汽车、家电等民生领域用钢需求仍呈现刚性增长。四川省承担着成渝地区双城经济圈建设[9]与西部大开发和一带一路的战略重任，“十四五”期间川藏铁路、成渝中线高铁、成达万高铁、渝西高铁等陆续开工建设，南充至潼南、内江至大足等多条跨省市高速公路并肩发力，对钢材保障能力提出了很大的挑战。

(3)从绿色化看，钒钛钢铁行业面临更大的环境资源约束。我国已将碳达峰、碳中和战略上升至实现中华民族永续发展和人类可持续发展的政治高度，随着碳达峰、碳中和逐步推开，四川省面临从碳排放强度的“相对约束”到碳排放总量的“绝对约束”的转变，同时还可能面临来自“碳经济”的更多国际挑战。一方面，受矿产品质、冶炼工艺等影响，钒钛钢铁煤炭消耗总量大，单位产品能耗较高，在全国碳排放权交易中处于不利态势；另一方面，支撑短流程的废钢总量，氢冶金、碳捕捉利用与封存等技术成熟度不够、成本较高，短期内难以规模化、商业化推开。同时，长江经济带负面清单和“三线一单”对钒钛钢铁行业布局提出了更高的要求。

(4)从支撑体系看，一方面，钒钛钢铁行业的标准建设比较薄弱，目前，我国钢铁产业的国家标准、行业标准数量接近3000项，覆盖了各个方面，但钢铁产业标准化工作仍存在标准有效供给不足、标准体系有待完善、企业标准化意识不强等问题，四川钒钛钢铁产业领域的低碳发展标准、碳排放核算体系薄弱；另一方面，智能制造水平有待进一步提高，钢铁产业“两化”(工业化和信息化)融合水平显著提升。但总体来看，冶金行业的“两化”融合水平仍低于制造业平均水平：25.4%的企业处于起步阶段，53.3%的企业处于单项覆盖，近80%的冶金企业尚未实现系统集成。数字化、智能化将促进钢铁产业的高质量发展，但实现智能制造仍任重道远。

4 双碳要求下高质量发展对策

4.1 优化产业布局，升级产品结构

(1)优化产业空间布局，围绕四川钒钛钢铁产业链、供应链的上下游生态圈建设，提高行业集中度，打造以攀西地区为核心，内江、达州、乐山3个特色精品钒钛钢基地三擎驱动，加快构建短流程环保型钢铁基地多点支撑的网络化发展格局[10]。

(2)强化资源保障，加强矿山地质勘查工作，推进资源整合，做好钒钛资源的产能接续和可持续开发，推进绿色矿业、智能矿山建设，提高钒钛资源综合利用率。

(3)完善产业生态链条，着力构建布局合理、特色鲜明、效益明显的精深加工产业，推动产业链条向下延伸，大力发展先进钢铁材料产业，突出发展高速重轨钢等含钒钛低微合金钢，积极发展高性能模具钢等特钢产业。

(3)推动产业高端化发展，大力发展高附加值、战略性钒钛深加工，着力开发高性能、轻量化、长寿命的绿色低碳新产品，整体打造高质量钒钛磁铁矿冶炼、钒钛优质中间合金、钒钛特钢新产品产业链，发展先进钒钛材料产业，加快钒铝合金、海绵钛、钛锭、钛材等钒钛金属产业布局，推动钛制品向钛生活、钛健康领域拓展。五是联动钒钛钢铁产业链上下游，推动矿山开采、建筑、汽车产业协同降碳，开展基于全生命周期的碳达峰和碳中和研究。

4.2 严控产能产量，优化流程结构

(1)严把产业准入关口，落实“三线一单”要求，将碳排放评价纳入规划环评、项目环评，从源头上控制新增碳排放量，严控不符合要求的高耗能、高排放项目盲目上马，严禁在合规产业园区外新建、扩建钒钛钢铁项目，合理控制产业规模。

(2)持续淘汰落后产能，修订产业政策，加严淘汰底线，优化工作机制，严防已淘汰产能“死灰复燃”和已化解过剩产能复产。

(3)严控长流程钢铁冶炼产能[11,12]，在产能减量替代的基础上，将碳排放量减量替代也做为替代的前置条件，逐步建立以碳排放、污染物排放、能耗总量、产能利用率等为依据的产量约束机制。

(4)优化流程结构[13]，鼓励短流程工艺，完善电炉短流程优惠政策，在产能替代环节实施差别化支撑政策，实施优惠电价、减征税费等措施。

4.3 提升环保水平，推进节能减污降碳

(1)推动节能降碳改造，持续提高烟气循环[14]、燃气蒸汽循环发电、炉顶余压发电、烟气余热回收、高炉渣余热回收、钢渣余热回收、高炉煤气热值提升等节能技术，持续降低能耗强度、碳排放强度和污染物排放强度，实现节能减污降碳协同增效，探索开展减污降碳协同增效试点示范。

(2)优化能源消费结构，全面提升系统能效水平，严控煤炭消费量，利用天然气、太阳能、风能、氢能和生物能等清洁能源[15]，研发推广非化石能源替代技术、绿色氢能技术等，探索清洁能源与钢铁副产煤气、余热余压自发电机组相衔接的智慧电力供应网络建设，稳步降低煤炭消费占比。

(3)深入推进钒钛钢铁行业超低排放改造，重视源头减排及过程控制，将无组织改造和全流程物料配送作为重中之重，建立全厂全过程监测监控及管理体系，降低重点环节污染物排放水平。

(4)优化原料和工序结构，加强废钢资源精细化管理[16]，提高废钢比例，提高球团占比，降低产品碳排放强度。

4.4 强化创新驱动，推动突破性、革命性低碳技术应用

(1)强化关键核心攻关和应用，重点突破钒钛磁铁矿综合利用、钒钛磁铁矿规模化高效清洁分离提取应用、高炉-转炉流程全钒钛矿冶金分离、非高炉直接还原分离等关键核心技术研发和示范试点，探索高炉富氢冶炼，开展氢能炼钢、氢气直接还原、熔融电解铁矿石等低碳技术研究，有序推进二氧化碳捕集、利用与封存等技术示范，抢占产业绿色发展新高点。

(2)促进数字赋能钢铁钒钛产业，推进 5G、工业互联网、人工智能、区块链、商用密码等技术在钒钛钢铁行业的应用，突破一批智能制造关键共性技术，推动产业数字化发展、智能化改造，提升企业生产、营销等环节的信息化水平，夯实钒钛钢铁智能制造基础体系。

(3)加强协同创新体系及平台建设，强化企业创新主体地位，提升企业创新发展能力，优化创新驱动政策环境。

4.5 完善机制设计，构建支撑体系

(1)构建绿色低碳政策体系，研究制定钒钛钢铁产业碳达峰及降碳行动方案，明确达峰目标、时间表和路线图，有力推动行业绿色低碳转型。

(2)完善钒钛钢铁行业绿色低碳标准及绩效评价标准体系[17]，加强与现有绿色制造标准体系、节能与综合利用领域标准体系的协调融合的衔接。探索将单位产品温室气体排放指标纳入行业清洁生产评价指标体系和标准。

(3)积极主动适应钢铁行业纳入全国统一碳市场，提升企业碳排放、碳资产管理能力，壮大碳资产委托管理商业模式，降低企业清缴履约成本，规范构建温室气体排放核算体系，推动温室气体排放监测、报告、核查与披露。

(4)建立长效管理机制，强化行业能源消费及碳排放目标管理，健全行业能耗统计监测和计量体系，加强重点用能单位能耗在线监测系统建设。加强相关部门的统筹协调，强化事中事后监管。

(5)加强舆论监督，积极倡导绿色低碳化发展和低碳生活方式，及时曝光违法违规行为，强化正面激励和负面警示。

5 对策建议

为更好地发挥四川钒钛资源优势，坚定走节约优先、绿色低碳的高质量发展之路，优化钒钛钢铁产业布局和结构，提升钒钛产业占比，推动节能减污降碳协同，助力打造世界级钒钛钢铁产业集群，有力支撑全省工业化、城镇化进程，本文建议：

(1)优化产业布局，升级产品结构。提高行业集约度、规模化水平，建设短流程低碳环保型钢铁基地，强化钒钛资源保障，完善产业生态链条，发展高附加值、战略性钒钛深加工，推进产业向绿色化、高端化延伸。

(2)严控产能产量，优化流程结构。严把钒钛产业准入关口，落实“三线一单”要求，合理控制产业规模。严控长流程钢铁冶炼产能，鼓励短流程工艺发展。

(3)提升环保水平，推进节能减污降碳。推动节能降碳改造，持续降低能耗强度、碳排放强度和污染物排放强度，实现节能减污降碳协同增效。优化用能结构，稳步降低煤炭消费占比，优化原料及工序结构，提高废钢和球团比例。深入推进钒钛钢铁行业超低排放改造，降低重点环节污染物排放水平。

(4)强化创新驱动，推进智能制造。强化关键核心攻关和应用，重点突破钒钛磁铁矿综合利用、非高炉直接还原分离、氢气直接还原等关键核心技术研发和示范试点，开展氢能炼钢等低碳技术研究，布局二氧化碳捕集、利用与封存等技术示范。促进数字赋能钢铁钒钛产业，推动数字化发展、智能化改造，建设协同创新体系及平台。

(5)完善制度设计，构建支撑体系。研究制定钒钛钢铁产业碳达峰及降碳行动方案，明确达峰目标、时间表和路线图，完善钒钛钢铁行业绿色低碳标准及绩效评价标准体系，积极参与全国碳市场，提升企业碳排放、碳资产管理能力。建立长效管理机制，加强舆论监督。