钢铁行业深化节能提效的机遇与路径

2024-08-08 00:00:00彭猛王颖张雅娟冯相昭
可持续发展经济导刊 2024年7期

钢铁行业是我国能源消耗与碳排放的重点行业,也是实现制造业绿色化发展的重要领域。近年来,工业和信息化部积极稳妥推进钢铁行业碳达峰碳中和,坚持节能优先,把节能提效作为最直接、最经济、最有效的降碳举措。“十三五”期间,钢铁行业以年均2.6%的能源消费增长支撑了年均4.4%的经济增长,规模以上工业单位增加值能耗年均下降1.7%。在“双碳”目标背景下,钢铁行业应把握工艺革新绿色化、科技产业一体化、要素保障机制化三大机遇,通过持续优化工艺流程结构、推进用能结构低碳转型、完善节能降碳保障体系,统筹推进钢铁行业节能降碳和绿色发展。

钢铁行业节能降碳趋势向好

1.全流程能源资源利用效率稳步提升。2023年,我国重点大中型钢铁企业吨钢综合能耗558.3千克标准煤,较2012年下降44.4千克标准煤,节能与绿色低碳转型成效显著。持续培育行业绿色标杆,在钢铁行业创建109家国家级绿色工厂,遴选6家能效领跑者企业、18家水效领跑者企业,均处于国际领先水平,示范引领作用进一步加强。行业资源综合利用水平总体稳步提升。

2.节能降碳技术推广创新不断加速。一方面,行业节能降碳技术装备得到普遍推广,1000立方米以上高炉、100吨以上转炉占比超过50%,高炉炉顶压差发电、烧结余热发电、余热余能发电等节能技术普及率稳步提升。另一方面,氢冶金等前沿低碳冶炼技术进入产业化推广阶段。宝武钢铁引进意大利 Energiron 富氢气基竖炉工艺,预计每年可减少二氧化碳排放150万吨。

3.高端绿色低碳产品供给能力持续提高。在装备制造领域,据中国金属学会电工钢分会统计,2023年,我国生产取向电工钢265.02万吨,同比增长22.13%,高牌号无取向电工钢产量369.94万吨,同比增长18.83%,为高效节能电机、变压器、风电设备及特高压装备等装备制造行业提供关键原材料,有力支撑行业绿色转型和新能源产业加速发展。在交通领域,首钢建成全球首条具备100%薄规格、高磁感取向电工钢专业化生产线,鞍钢集团生产全国首卷汽车用低碳排放热成形钢,减少二氧化碳排放50%以上。在建筑领域,国内首个装配式钢结构超低能耗绿色建筑在安徽淮北投入使用,实现节能率85%以上。

三大机遇助力钢铁行业节能降碳

推动钢铁行业节能降碳是完成“十四五”期间节能降碳目标的重要支撑。当前,工艺革新绿色化、科技产业一体化、要素保障机制化,共同构成了推动钢铁行业节能降碳的重要驱动力,也带来了重要的发展机遇。

1.以工艺革新绿色化为导向,提升能源资源利用效率。一方面,以短流程炼钢工艺推动行业节能降碳。电炉炼钢以电能为热源,相较传统高炉—转炉长流程,节能降碳优势明显,随着我国可再生能源发电规模不断加大,用电成本持续降低,电炉炼钢将对实现行业碳排放总量和强度“双控”发挥更大作用。另一方面,以废钢回收利用强化钢铁资源保障。2023年我国粗钢产量10.1908万吨,废钢铁消耗总量2.486亿吨。2023年我国综合废钢比20.97%,除中国外的其他国家平均废钢比超过50%,仍有较大提升空间。加快废钢资源高效利用,推动行业中长期资源保障,同时提升短流程电炉炼钢原料供给能力,有助于构建清洁、高效、绿色、循环的低碳炼钢产业链。

2.以科技产业一体化为驱动,推动绿色低碳技术变革。一方面,氢冶金技术有望改变行业高耗能、高排放的现状。我国在纯氢气基竖炉等前沿技术方面,与西方国家不存在“技术代差”,富氢气基竖炉冶金示范项目逐步进入投产阶段,推广应用氢冶金工艺恰逢其时。同时,发展氢冶金技术将从需求侧带动氢能发展,有利于推动氢能规模化应用和关键技术装备突破。另一方面,碳捕集利用与封存(CCUS)技术将推动行业末端固碳。捕集的二氧化碳可用于高炉喷煤、搅拌等冶炼工艺,实现碳捕集利用与封存产业和钢铁行业耦合发展。

3.以要素保障机制化为支撑,夯实节能降碳基础能力。资本要素方面,以转型金融支持行业绿色发展。推动绿色金融与转型金融有效衔接,构建转型金融政策、标准、服务体系,对带动钢铁行业绿色低碳转型投融资、发挥碳减排支持工具“指挥棒”作用具有重要意义。数据要素方面,以本土碳排放数据库夯实碳核算能力。现阶段,我国出口商主要采用西方国家商用数据库的碳排放因子计算产品碳数据。建立统一的本土碳排放数据库,强化碳排放数据报送机制,对应对碳核算基础核心能力“卡脖子”、摸清行业碳排放“家底”具有重要意义。

钢铁行业绿色低碳转型的对策与建议

1.加强产业引导,持续优化工艺流程和用能结构。研究出台地方性电炉钢中长期发展规划,推动具备废钢资源、可再生能源等优势的地区布局短流程电炉钢厂,鼓励具有电价、市场等优势条件的长流程钢厂通过就地改造转型发展短流程炼钢。鼓励具备条件的钢铁企业加快发展分布式光伏、分散式风电等新能源项目,支持工业绿色微电网建设,提高钢铁行业用能电气化水平。

2.强化创新应用,推进绿色低碳技术革新。推进工业节能降碳前沿技术攻关,突破一批高效节能、储能、氢能等关键核心技术,提升绿色低碳产业核心环节自主可控能力。加大绿色低碳技术推广力度,推动氢冶金、碳捕集利用与封存、新型储能等技术工艺在钢铁行业的产业化应用,推进生产制造工艺革新和设备改造。持续更新国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐目录,在钢铁等重点行业定期组织技术推广和供需对接。

3.夯实要素支撑,完善节能降碳保障体系。推动钢铁行业转型金融标准落地实施,为地方产业转型升级、财政资金支持和招商引资提供指引。完善产融合作机制,创新转型金融产品和服务,引导社会资本加大对钢铁行业节能降碳投入。鼓励龙头企业开展产品全生命周期碳足迹管理,整合上下游及各生产环节数据资源。探索运用区块链等技术确定碳数据权属,鼓励行业协会、龙头企业完善本土化碳排放因子数据库,提升碳排放数据供给能力。

作者:彭猛,王颖,张雅娟,冯相昭(通讯作者),中国电子信息产业发展研究院

编辑|王秋蓉 qiurong.wang@wtoguide.net