鋼鐵企業(yè)要積極應對低碳經(jīng)濟的挑戰(zhàn)

冶金工業(yè)規(guī)劃研究院

鋼鐵企業(yè)要積極應對低碳經(jīng)濟的挑戰(zhàn)

冶金工業(yè)規(guī)劃研究院

2009年12月19日，哥本哈根氣候變化大會達成了不具法律約束力的《哥本哈根協(xié)議》，該協(xié)議維護了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》及其《京都議定書》確立的“共同但有區(qū)別的責任”原則和維護巴厘路線圖，就發(fā)達國家實行強制減排和發(fā)展中國家采取自主減緩行動做出了安排，并就全球長期目標、資金和技術支持、透明度等焦點問題達成廣泛共識。

中國作為負責任大國， 12月18日在哥本哈根氣候變化會議領導人會議上，國務院總理溫家寶指出，中國正處在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的關鍵階段，能源結(jié)構(gòu)以煤為主，降低排放存在特殊困難。但是，我們始終把應對氣候變化作為重要戰(zhàn)略任務。并承諾到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降40%至45%。這個指標已作為約束性指標納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃，并要制定相應的國內(nèi)統(tǒng)計、監(jiān)測和考核辦法。因此，鋼鐵企業(yè)將會面臨更大的減排壓力和挑戰(zhàn)。

一、我國發(fā)展低碳經(jīng)濟的必要性與緊迫性

我國目前已經(jīng)成為全球第一大溫室氣體排放國，正處于大規(guī)模、高速度的工業(yè)化和城市化進程之中，再加上人口規(guī)模繼續(xù)增長、對煤炭的依存度近70%，這一基本情況在短期內(nèi)還無法得到改變。即今后20到30年內(nèi)，我國的能源需求仍會不斷增長，溫室氣體排放總量也會繼續(xù)增加。在此背景下，我國發(fā)展低碳經(jīng)濟的緊迫性與必要性可體現(xiàn)在以下四個方面：

1.低碳經(jīng)濟是世界經(jīng)濟發(fā)展的趨勢。世界經(jīng)濟在經(jīng)歷了工業(yè)化、信息化之后，正在走向低碳化。英國、日本、美國、加拿大、法國、意大利等發(fā)達國家都在發(fā)展低碳經(jīng)濟方面做出了積極的努力，巴西、墨西哥、韓國、印度等發(fā)展中國家也主動減排、限排，發(fā)展低碳經(jīng)濟已成為國際社會主流的戰(zhàn)略選擇。

2.發(fā)展低碳經(jīng)濟是應對氣候變化的現(xiàn)實選擇。

在全球氣溫變暖的大背景下，我國的氣候也發(fā)生了明顯變化。近百年來，我國氣溫上升了0.4～0.5℃，極端天氣、氣候事件與災害的頻率和強度明顯增大、損失增加，水資源短缺和區(qū)域不平衡加劇、生態(tài)環(huán)境惡化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失巨大、糧食安全壓力增加，海平面持續(xù)上升、沿海地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展受到威脅。面對未來氣溫升高及其可能導致的一系列嚴重后果，發(fā)展低碳經(jīng)濟已成為當務之急。

3.發(fā)展低碳經(jīng)濟是可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。我國正處于工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化快速發(fā)展階段，大規(guī)?；A設施建設不可能停止，能源的大量需求和快速增長短期內(nèi)還難以改變。在我國一次能源消費中，煤炭消費所占比重約為70%左右，比世界平均水平高40個百分點。而現(xiàn)在我國每百萬美元GDP所消耗的能源數(shù)量是美國的3倍，德國的5倍，日本的近6倍。我國一噸煤產(chǎn)生的效率僅相當美國的28.6%，歐盟的16.8%，日本的10.3%。因此，我國未來的碳減排形勢仍相當嚴峻。

4.發(fā)展低碳經(jīng)濟是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。

低碳經(jīng)濟是以減少溫室氣體排放為前提來謀求最大產(chǎn)出的經(jīng)濟發(fā)展理念或發(fā)展形式。發(fā)展低碳經(jīng)濟不僅不會放慢經(jīng)濟增長，反而會促進經(jīng)濟的新一輪高增長。發(fā)展新的節(jié)能技術、碳減排技術、碳捕獲和儲存技術，開發(fā)利用風能、太陽能等可再生能源，提高電力設施效率等，都可以創(chuàng)造就業(yè)機會，帶動經(jīng)濟增長。當前，全球不少企業(yè)已經(jīng)嘗到了低碳經(jīng)濟帶來的甜頭?？梢灶A見，發(fā)展低碳經(jīng)濟，是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。

二、我國鋼鐵工業(yè)二氧化碳排放分析

我國是一個鋼鐵生產(chǎn)大國，目前全國鋼鐵產(chǎn)能已超過7億噸，粗鋼產(chǎn)量已連續(xù)14年居世界第一。從全球看，工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的CO2占全球排放量的20%以上，而鋼鐵生產(chǎn)所產(chǎn)生的CO2占工業(yè)總排放量的15%-20%，相當于世界人為溫室氣體排放的4%-5%。

化石燃料消耗是引起世界范圍二氧化碳排放增加的主要因素，因此將化石燃料折算成能源消耗量用來計算二氧化碳排放量已形成人們的共識。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計2009》， 2008年世界總用能量161.364億噸標準煤，較2007年增加1.71%，其中：美國總用能量32.843億噸標準煤，占世界20.4%：2008年金融危機，使美國能源消耗量較2007年降低了2.57%：2008年中國總用能量28.61億噸標準煤，較2007年增加7.5%，占世界17.7%，仍是世界第二大能源消費國。目前，中國人均能源消費量2.16tce，僅為世界人均的84%，美國的19.7%?？梢灶A見在今后10～15年中隨著中國經(jīng)濟發(fā)展，中國人均能源消費量也會增加，但GDP能耗將會隨著國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整進一步降低。

鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟重要的基礎原材料工業(yè)，是以滿足中國重化工發(fā)展階段的市場需求與供應為主，屬于能源、水資源、礦石資源消耗大的資源密集型產(chǎn)業(yè)：其能源消費結(jié)構(gòu)中煤的比重遠高于70%全國平均值，預計在未來相當長一段時間內(nèi)鋼鐵工業(yè)能源結(jié)構(gòu)中煤的用量仍將保持較高的比重：中國鋼鐵行業(yè)作為世界最大的鋼鐵生產(chǎn)國，二氧化碳排放問題已受到各方面的關注且不容回避：降低二氧化碳排放強度將會成為我國鋼鐵企業(yè)今后節(jié)能減排的又一工作重點。

對應我國能源消耗量的二氧化碳排放量。碳排放系數(shù)是對應各國能源結(jié)構(gòu)和由歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)得出的平均值，該值只適用于國家總能源消費量的估算，而不能用于單一行業(yè)、企業(yè)或生產(chǎn)工序計算。如2007年中國總能源消費量26.61億噸標準煤，按碳排放系數(shù)0.62系數(shù)計算，折二氧化碳排放60.5億噸，已達到美國排放量。

根據(jù)國際能源署（IEA）出版的《世界能源展望2007》和相關機構(gòu)的研究，1990～2007年世界各國二氧化碳排放量見表1。

結(jié)果表明，2007年中國已成為世界第一大CO2排放國，占世界總量24.35%，美國占21.38%。但從人均排放量看，至2008年中國仍遠低于世界發(fā)達國家，略高于世界平均水平，見表2。

結(jié)果表明，至2008年中國人均二氧化碳排放量僅為美國27.4%，歐盟和日本的55%。

其次，還應看到由于各國的資源稟賦和能源消費結(jié)構(gòu)不同，所產(chǎn)生的二氧化碳排放差異性很大，2007、2008年世界各國能源消費結(jié)構(gòu)見表3。

表1 世界各國CO2排放量 億噸

表2 2008年各主要國家人均CO2排放量

表3 2008年中國與世界發(fā)達國家能源結(jié)構(gòu)比較 百萬噸油當量

表4 按2008年能源結(jié)構(gòu)平均值計算CO2排放量

比較結(jié)果表明，以中國資源稟賦條件，在化石燃料中煤的比重是美國的2.84倍，是經(jīng)合組織（OECD）的3.3倍，歐盟4.03倍，日本的2.77倍。而石油、天然氣的比重發(fā)達國家是中國2倍和6倍以上。

為能更清楚說明化石燃料結(jié)構(gòu)不同對二氧化碳排放的影響，按國際能源署（IEA）給出的二氧化碳轉(zhuǎn)換因子，來計算噸標準煤的二氧化碳排放量。轉(zhuǎn)換因子為：煤：0.095tCO2/GJ（折2.7778tCO2/tce）：石油：0.0741 tCO2/GJ（折2.1667tCO2/tce）：天然氣：0.056 tCO2/GJ（折1.6327tCO2/tce）：核電、水電轉(zhuǎn)換因子均為“0”。（注：上述轉(zhuǎn)換因子也是國際鋼鐵協(xié)會二氧化碳計算表所選用值）。

由表4可看出，由于中國化石燃料結(jié)構(gòu)不同，油、氣比例遠低于國際平均水平，造成我國單位能耗排放二氧化碳轉(zhuǎn)換因子比世界平均水平高了28.18%，二氧化碳排放量高于世界平均水平和發(fā)達國家是顯而易見的。

國際能源署（IEA）在世界能源展望2007提到“中國和印度是新興的經(jīng)濟發(fā)展國家，經(jīng)濟發(fā)展速度，需要消費更多能源，但這種發(fā)展將會提高數(shù)十億人的生活水平。我們不可能從世界眾多國家中特別要求中國和印度抑制其經(jīng)濟增長，以求解全球性能源問題”。因此，中國以自己特有資源稟賦條件發(fā)展經(jīng)濟，并為世界經(jīng)濟發(fā)展所做出的貢獻是不能簡單的用碳排放指標來衡量。其次，完成工業(yè)化后的發(fā)達國家累積二氧化碳排放量也應引起世人關注，僅從近10年（1995~2005）發(fā)達國家累積二氧化碳排放量就可看出。見表5。

表5發(fā)達國家與中國1995～2005年歷史累積CO2排放量 億噸

結(jié)果表明，近10年中國累積排放量僅為美國62.7%，歐盟88.7%，經(jīng)合組織28.14%。如果將歷史追朔到發(fā)達國家200年工業(yè)化過程累積上萬億噸二氧化碳排放量，則夠中國排放幾百年。根據(jù)相關資料表明，世界能源消耗強度在持續(xù)下降，能源效率不斷提高，能源消費增速低于經(jīng)濟增速，1973～2006年全球單位GDP能耗下降了40%，其中美國下降49.7%，日本下降了39.7%，發(fā)展中國家印度下降了41.8%，中國下降了73%。即從第一次石油危機以來，中國經(jīng)濟發(fā)展的GDP能耗下降不但給發(fā)展中國家做出榜樣，也為世界減緩能源需求量和減緩二氧化碳排放發(fā)揮了積極作用。

國際鋼鐵協(xié)會可持續(xù)發(fā)展報告二氧化碳指標。鋼鐵工業(yè)歷來都是各國經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)化進程的重要基礎原材料工業(yè)。根據(jù)國際鋼鐵協(xié)會《世界鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展報告》（2008年版），2007年世界鋼產(chǎn)量13.435億噸，高爐-轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程的產(chǎn)量分別為總產(chǎn)量的66.3%和32.1%，余下為平爐鋼，即世界鋼產(chǎn)量中的電爐鋼比為0.321。2007年國際鋼鐵協(xié)會共有38家企業(yè)會員單位和2家行業(yè)協(xié)會（擁有77家企業(yè)），所公布的可持續(xù)發(fā)展指標：能耗強度：20.6吉焦/噸粗鋼：溫室氣體排放：1.7噸二氧化碳/噸粗鋼。其加權平均值來自38家企業(yè)會員單位和2家行業(yè)協(xié)會，這些企業(yè)中有70%是轉(zhuǎn)爐流程，29%是電爐流程，1%是平爐流程。2006年這些企業(yè)生產(chǎn)的粗鋼占世界的42%。平均噸鋼能耗20.6GJ，折704kgce：按國際鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計2006年世界粗鋼產(chǎn)量12.17億噸，其會員企業(yè)的鋼產(chǎn)量占世界42%（2006年我國僅有寶鋼1家為會員單位），即38家企業(yè)的鋼產(chǎn)量為5.202億噸。按轉(zhuǎn)爐流占70%，即為5.202×0.7=3.6414億噸：為簡化起見，將1%平爐鋼看作電爐流程占30%，即為5.202 ×0.3=1.5606億噸：轉(zhuǎn)爐流程噸鋼能耗按24GJ，電爐流程噸鋼能耗12.4GJ，計算所得加權平均能耗為（3.6414 ×24+1.5606×12.4）/5.202=20.50GJ，與表中20.6GJ數(shù)值基本吻合。

我們可以看出國際鋼鐵協(xié)會公布的轉(zhuǎn)爐流程的噸鋼能耗應在24GJ左右，折820kgce：電爐流程在12.4GJ左右，折400～420kgce。按美國能源部能源信息署噸標準煤的碳排放系數(shù)0.69計算，轉(zhuǎn)爐流程二氧化碳排放量應為2.07噸CO2/噸粗鋼，電爐流程應為1.037噸CO2/噸粗鋼，計算所得二氧化碳排放加權平均值為1.76噸CO2/噸鋼，與報告1.7tCO2/噸鋼數(shù)值基本吻合，即轉(zhuǎn)爐流程噸鋼二氧化碳排放應在2.05～2.1噸左右，電爐流程在1.0～1.05噸左右。更為直觀的分析，轉(zhuǎn)爐流程噸鋼二氧化碳排按2.0噸，電爐流程1.0噸，即70% ×2+30%×1=1.7噸CO2/噸鋼。

我們也可從日本新日鐵2008年《環(huán)境、社會報告書》中得到佐證。

2007年新日鐵等10家企業(yè)鋼產(chǎn)量3817萬噸，總用能量818PJ，折噸鋼能耗21.43GJ，其中光鋼管部為電爐鋼廠。2007年轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量3517萬噸，即轉(zhuǎn)爐鋼比為0.921，電爐鋼比為0.079：轉(zhuǎn)爐流程噸鋼能耗按22.7GJ，折775kgce/t，電爐流程噸鋼能耗按11.4GJ，折389.42kgce/t計算：加權平均21.81GJ（新日鐵2007年給出數(shù)據(jù)是21.68GJ），與分析的能耗數(shù)值相吻。

2007年新日鐵在總用能818PJ 條件下，二氧化碳總排放量6950萬噸，折噸鋼二氧化碳排放1.82噸。直觀的分析，轉(zhuǎn)爐流程噸鋼二氧化碳排1.9噸，電爐流程0.97噸，即0.921×1.9+0.079×0.97=1.83噸CO2/噸鋼。即新日鐵的噸鋼二氧化碳排放量，在電、轉(zhuǎn)爐流程的噸鋼能耗遠低于國際鋼鐵協(xié)會能耗情況下，噸鋼二氧化碳排放1.82噸，高于國際鋼鐵協(xié)會公布的1.7噸CO2/噸鋼平均值。這是由于新日鐵的轉(zhuǎn)爐鋼比為0.921遠高于國際鋼鐵協(xié)會0.7平均值，比國際鋼鐵協(xié)會公布的轉(zhuǎn)爐鋼比高出31.57%，噸鋼二氧化碳排放量高是符合客觀實際情況的。

歐盟27國的鋼鐵行業(yè)噸鋼二氧化碳排放量為1.52噸。經(jīng)對歐盟2005～2007年鋼產(chǎn)量和電爐鋼比查證，見表6。

表6 歐盟2005～2007年鋼產(chǎn)量和電爐鋼比 %

經(jīng)分析，轉(zhuǎn)爐流程的噸鋼二氧化碳排放量為1.85噸比新日鐵1.93噸低4.1%，這是因為歐盟轉(zhuǎn)爐流程中的高爐燃料比，較日本更低。

根據(jù)美國鋼鐵協(xié)會（AISI）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在過去的25年里，美國鋼鐵行業(yè)的噸鋼能耗已由1970年的32GJ下降到～15GJ，降低了60%。見圖1。

上世紀六、七十年代以來，美國電爐鋼產(chǎn)量大幅增加，電爐鋼比例已接近60%，電爐煉鋼已成為美國最主要的煉鋼方法。

電爐鋼在美國迅速發(fā)展并超過轉(zhuǎn)爐鋼占據(jù)主導地位的原因，首先是美國擁有充足廉價的廢鋼、電力資源：其次電爐廠投資低、建設周期短、生產(chǎn)經(jīng)營靈活，還有一個重要因素就是電爐短流程鋼廠在節(jié)能環(huán)保方面遠遠強于消耗大量焦炭、碳排放高的轉(zhuǎn)爐流程鋼廠。

能耗核算為15GJ/t鋼，按美國能源部能源信息署給出噸標煤的碳排放系數(shù)0.69計算，噸鋼二氧化碳排放量1.3噸。噸鋼能耗和二氧化碳排放強度遠低于國際鋼鐵協(xié)會平均值。由此可見，鋼鐵生產(chǎn)流程的結(jié)構(gòu)改變對鋼鐵行業(yè)二氧化碳減排有著巨大作用。

三、鋼鐵企業(yè)要積極應對低碳經(jīng)濟的挑戰(zhàn)

目前，我國鋼鐵工業(yè)能源消耗占全國工業(yè)總能耗的25%：新水消耗占全國工業(yè)用水總量的3%，廢水排放量占工業(yè)總排放量的14%，二氧化硫排放量占工業(yè)總排放量的8%，固體廢物占工業(yè)廢棄物總量的16%。由于CO2既不是廢棄物也不是污染物，其排放指標目前還未列入國家考核企業(yè)的指標中。國家現(xiàn)已提出了到2020年的碳減排目標，肯定對鋼鐵生產(chǎn)的碳排放形成約束，以促使鋼鐵行業(yè)在工藝、規(guī)模、技術等方面發(fā)生革命性變化，并有可能導致行業(yè)新一輪洗牌。

中國工程院徐匡迪院長在中國金屬學會2009年鋼鐵年會的報告《低碳經(jīng)濟與鋼鐵工業(yè)》中指出“中國鋼鐵工業(yè)急需及早制定二氧化碳減排路線圖?，F(xiàn)在，能源部門和電力部門能源路線圖都出來了，發(fā)改委已經(jīng)通過。而我們鋼鐵工業(yè)現(xiàn)在還無動于衷。所以等著挨碳稅，誰消耗最高，碳稅付的最高?？蛇@是國家準備用這個稅收來壓縮生產(chǎn)過程結(jié)構(gòu)的一種調(diào)節(jié)手段”。去年12月，在北京召開的中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會（下稱“國合會”）2009年會，明確提出了分三個階段推進中國建立相關環(huán)境稅制路線圖和具體時間表：最早為“十二五”期間，在資源稅改革完善的基礎上，以環(huán)境稅組成部分的形式擇機征收：最晚為“十三五”期間。并認為如果到2020年還無法開征碳稅，將無法達到應對氣候變化的要求。國家課題組建議，采用高、中、低三種選擇方案。開征后，再根據(jù)社會經(jīng)濟的實際情況逐步提高碳稅稅率水平，建立碳稅稅率的動態(tài)調(diào)整機制。就外界所關心的環(huán)境稅制改革有可能影響經(jīng)濟發(fā)展的問題，國家課題組認為，“從長期看，開征環(huán)境稅不會對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生負面作用，反而能更好地促進經(jīng)濟增長”。因此，鋼鐵企業(yè)要高度關注國家碳稅政策制定的進展，盡早研究和安排企業(yè)碳減排實施方案。這將涉及到個鋼鐵企業(yè)碳減排的技術路線和如何優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，最大限度的降低化石能源消耗。以及在一定的能源消耗條件下，如何最大限度提高化石燃料利用效率，使企業(yè)達到低能耗、低污染、低排放的經(jīng)濟發(fā)展模式。因此，鋼鐵企業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟總體思路和應對未來挑戰(zhàn)，應至少體現(xiàn)在以下八個方面：

（1）編制低碳經(jīng)濟規(guī)劃，引導企業(yè)發(fā)展；

（2）優(yōu)化工藝結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式；

（3）改善用能結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率；

（4）強化科技創(chuàng)新，推進低碳技術應用；

（5）推行清潔生產(chǎn)，提升綠色競爭力；

（6）發(fā)展高端產(chǎn)品，推動企業(yè)向價值提升轉(zhuǎn)型；

（7）拓展發(fā)展空間，成為終端用戶綜合服務商；

（8）提高經(jīng)濟效益，降低企業(yè)產(chǎn)值的碳排放強度。