浅议碳排放与废钢铁的节能减排功效

林加冲

（中再资源再生开发有限公司废钢事业部，北京 100052）

人类无节制地开采矿石、石油、煤炭等地下矿产资源，无节制地使用淡水、砍伐森林、捕获野生动植物，并不加约束、肆意粗放地冶炼加工、生产消费，等等。人类社会大量消耗物质资源，同时又将生产、生活中产生的大量废弃物（废水、废气、废渣）排入江河湖海、天空，严重污染毒害了地球家园。

全球气候变暖，海平面上升，大量的野生动植物灭绝；全球海啸、洪涝、干旱、飓风、泥土流、雾霾、沙尘暴、地震等灾难性气候频发，这些是大自然对人类的惩罚。

环境和气候的剧变已关系到人类的生存和发展！

为应对气候变化，“人类环境宣言”、“联合国气候变化框架公约”、“京都议定书”等相继诞生。

1 全球CO2排放量和钢铁工业排放占比

资源、环境、经济发展是当今人类社会必须面对的三大命题。温室气体是将阳光带来的部分热量和地表释放的部分热量截留在地球大气中的气体。温室气候包括 CO2，CH4，NO，SF6，以及氢氟碳化物和全氟化碳等。它破坏地表臭氧层，导致地球气候变暖，严重威胁人类生存。

人类社会生产、生活、学习等各类活动都直接或间接排放温室气体。如火力发电、钢铁生产、煅烧水泥、开采矿山、交道运输（铁路、公路、民航），以及使用家电、空调器，等等。

据统计：2005年全球粗钢产量为11.396亿t，全球钢铁工业CO2排放量在20亿t左右，而全球钢铁工业排放的CO2约占当年全球CO2排放量的5％。由此可计算获得：2005年全球CO2排放量在400亿t。

2010和2011年，全球粗钢产量分别为14.12亿t和 15.27亿 t，其 CO2排放量大约在 25～30亿 t。2010和2011年，全球CO2排放量大约上升至500亿t。

2 我国节能减排成效显著

气候变化是国际社会普遍关注的全球性问题。我国政府为应对气候变化，国务院新闻办每年都发表“中国应对气候变化的政策与行动”白皮书。温总理主持国务院常务会议并承诺：到2020年，我国单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40％～45％，并将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。要求到2015年，单位国内生产总值CO2排放比2010年下降17％，单位国内生产总值能耗比2010年下降16％，非化石能源占一次能源比重达到11.4％，新增森林面积1 250 hm2，森林覆盖率提高到21.66％，森林蓄积量增加6亿m3。

2010年后，国务院以国办发［2010］34号《关于进一步加大节能减排力度，加快钢铁工业结构调整的若干意见》、国发［2011］20号及国发［2012］19号文，对节能减排、淘汰落后产能作出部署安排，强调低碳发展、绿色发展的理念。

2.1 “十一五”我国节能减排成就

首先，“十一五”期间，中央财政累计投入2 250亿元，重点支持节能技术改造和节能产品推广，形成节能能力3.4亿t标煤；二是加快淘汰高污染、高耗能的落后产能。“十一五”时期累计关停小火电机组7 682万kW，淘汰落后炼钢产能7 200万t，炼铁产能1.2亿t，水泥产能3.7亿t，焦碳产能1.07亿t，造纸产能1 130万t，玻璃产能4 500万重量箱；三是扶持培育和壮大了战略性新兴产业，使我国的工业布局、工业结构更趋合理。

随着循环经济理念的普及，“十一五”我国资源综合利用推进力度不断增强，利用规模不断扩大。全国共伴生金属矿产约70％的品种得到综合开发，矿产资源总回收率和共伴生矿产综合利用率分别提高到35％和40％，工业固体废物综合利用率达到69％。累计利用粉煤灰10亿t、煤矸石11亿t、冶炼渣5亿t，回收利用废钢铁、废有色金属、废纸、废塑料等再生资源9亿t。农作物秸杆综合利用率超过70％，年利用量达5 亿 t。

我国“十一五”节能目标基本完成。2010年单位国内生产总值能耗比2005年累计下降19.1％，相当于少排放CO214.6亿t以上。“十一五”我国以能源消费年圴6.6％的增长率，支撑了国民经济年均11.2％的增速，能源消费弹性系数由“十五”时期的1.04下降到十一五”时期的0.59，缓解了能源供需矛盾。

2.2 2011年我国环境状况

环保部吴晓青副部长2012年6月5日出席新闻发布会，通报了《2011年中国环境状况公报》的相关情况：2011年全国废水排放量652.1亿t，其中化学需氧量排放量2 499.9万t，氨氮排放量为260.4万t，废气中SO2排放量2 217.9万t，氮氧化物排放量2 404.3万t，工业固体废物产生量32.5亿t，全国环境质量状况总体保持平稳，但形势依然严峻，面临许多困难和挑战。

3 我国钢铁工业CO2排放情况

我国煤炭年使用量在30～35亿t，钢铁工业使用占比为13％～15％（约5亿t）。每燃烧1 t煤炭将产生4.12 t的CO2气体。有关我国CO2排放量在国内报刊上有过报道，但说法不尽相同。整理以下内容，供大家商榷讨论。

有专家研究，中国钢铁工业排放的CO2约占当年全国CO2排放量的12％～16.6％（水泥行业占13％），并将钢铁工业CO2排放占比设定为14.3％（平均值）。每生产1 t钢材将排放废气2 502.85 kg，产生废渣480 kg，产生废水4.79 m3（见表1）。

中国金属学会翁宇庆先生曾分析：2005年我国吨钢CO2排放量为2.36 t，2008年吨钢CO2排放量为2.18 t。据此可计算出2005年和2008年中国钢铁业排放的CO2分别为83 966.44万t和109 106.82万t。进而可演算得到2005年和2008年全国CO2排放量为58.72 亿 t和 76.3 亿 t。

以长、短炼钢流程测算CO2排放量。长、短炼钢流程吨钢CO2排放量分别为2.15 t和0.59 t。2009年，我国消耗了全球46％的钢铁，45％的煤炭，48％的水泥和10％的油气，我国粗钢产量为5.77亿t，转炉钢和电炉钢产量分别为5.21亿t和0.56亿t。按以上系数计算，当年钢铁业CO2排放量为11.527亿t，全国CO2排放总量约为80.61亿t。

2011年，我国产粗钢68 327万t，电炉钢占比不到10％。按炼钢方法测算，2011年我国钢铁业CO2排放量13.618亿t，全国CO2排放量大约在93～95亿t。

2012年，全国炼钢消耗废钢预计在7 000万t左右，比2011年减少使用量2 000～2 500万t以上。每减少1 t废钢使用量，则增加CO2排放1.4 t，2012年我国钢铁业将增加CO2排放量2 800～3 500万t。

2009年时，我国机动车保有量已超过7 600万辆，其尾气排放也不容忽视。杭州市全年机动车排放污染物33.5万t，人均承受80 kg有害尾气。

由以上讨论发现，我国钢铁工业由于钢铁产量增长，CO2排放量呈逐年增长态势，全国CO2排放量似乎也在增长，但缺乏系统研究，官方对此也未见系统报道，我国庞大的CO2排放体系唯有政府才能监测掌控。

4 废钢铁的节能减排功效

废钢铁是一种载能资源，同时又是环保资源。用废钢炼钢可以减少废气排放86％，废水76％和废渣97％。减少铁矿石比例和增加废钢使用比重是我国“钢铁产业发展政策”的既定方针和发展低碳经济的重要举措。

中国钢铁工业协会副秘书长迟京东在2010中国废钢铁论坛所作的“扩大钢铁循环利用，促进钢铁产业可持续发展”中指出：扩大废钢铁使用是CO2减排的重要措施，用废钢生产1 t钢可节约铁矿石1.3 t，能耗减少350 kg标准煤，减排CO21.4 t。表2为长、短钢铁生产流程生产1 t钢材所排放的废物量比较。

4.1 “十一五”减排CO25.3亿t

“十一五”期间，我国炼钢使用废钢37 930万t，按上述标准计算，可节约铁矿石49 309万t，可减少能耗13 275.5万t标煤，减排CO253 102万t。

4.2 钢铁工业节能减排潜力巨大

据中国废钢应用协会透露：2008—2011年，我国共生产粗钢24.11亿t，同期废钢消耗总量为33 460万t，4年间吨钢废钢平均单耗为138.75 kg。该时期我国粗钢产量占世界粗钢产量的43.76％，而废钢消耗量仅占世界同期废钢消耗量的16.35％，我国废钢消费水平远跟不上粗钢产量增长速度。

若以世界平均废钢消耗比37.5％计，4年间我国废钢应用量应达到90 428万t，这相当于增加废钢使用量56 968万t，可相应减少CO2排放79 756万t。

如果按56.5％废钢消耗比计（除中国之外世界平均水平），4年来，我国废钢使用量应达到136 245万t，相当于增加废钢使用量102 785万t，可减排CO2143 899.3万t。这一数量是2011年我国钢铁工业CO2排放量的1.056 7倍。

旁证论据不算十分有力，但以上演算的结果可以说明，废钢铁的节能减排功效显著。然而，持续恶化的欧债危机以及难以提振的国内经济，使我国钢铁工业废钢平均综合单耗一降再降，2012年上半年已下滑至100 kg/t钢以下。疲软的钢铁工业亏损加剧，已无人顾及CO2排放，这种局面的发展令有识之士十分担忧，但又十分无奈！