淺議碳排放與廢鋼鐵的節(jié)能減排功效

林加沖

（中再資源再生開發(fā)有限公司廢鋼事業(yè)部，北京 100052）

人類無節(jié)制地開采礦石、石油、煤炭等地下礦產(chǎn)資源，無節(jié)制地使用淡水、砍伐森林、捕獲野生動(dòng)植物，并不加約束、肆意粗放地冶煉加工、生產(chǎn)消費(fèi)，等等。人類社會(huì)大量消耗物質(zhì)資源，同時(shí)又將生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的大量廢棄物（廢水、廢氣、廢渣）排入江河湖海、天空，嚴(yán)重污染毒害了地球家園。

全球氣候變暖，海平面上升，大量的野生動(dòng)植物滅絕；全球海嘯、洪澇、干旱、颶風(fēng)、泥土流、霧霾、沙塵暴、地震等災(zāi)難性氣候頻發(fā)，這些是大自然對(duì)人類的懲罰。

環(huán)境和氣候的劇變已關(guān)系到人類的生存和發(fā)展！

為應(yīng)對(duì)氣候變化，“人類環(huán)境宣言”、“聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約”、“京都議定書”等相繼誕生。

1 全球CO2排放量和鋼鐵工業(yè)排放占比

資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展是當(dāng)今人類社會(huì)必須面對(duì)的三大命題。溫室氣體是將陽光帶來的部分熱量和地表釋放的部分熱量截留在地球大氣中的氣體。溫室氣候包括 CO2，CH4，NO，SF6，以及氫氟碳化物和全氟化碳等。它破壞地表臭氧層，導(dǎo)致地球氣候變暖，嚴(yán)重威脅人類生存。

人類社會(huì)生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)等各類活動(dòng)都直接或間接排放溫室氣體。如火力發(fā)電、鋼鐵生產(chǎn)、煅燒水泥、開采礦山、交道運(yùn)輸（鐵路、公路、民航），以及使用家電、空調(diào)器，等等。

據(jù)統(tǒng)計(jì)：2005年全球粗鋼產(chǎn)量為11.396億t，全球鋼鐵工業(yè)CO2排放量在20億t左右，而全球鋼鐵工業(yè)排放的CO2約占當(dāng)年全球CO2排放量的5％。由此可計(jì)算獲得：2005年全球CO2排放量在400億t。

2010和2011年，全球粗鋼產(chǎn)量分別為14.12億t和 15.27億 t，其 CO2排放量大約在 25～30億 t。2010和2011年，全球CO2排放量大約上升至500億t。

2 我國(guó)節(jié)能減排成效顯著

氣候變化是國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的全球性問題。我國(guó)政府為應(yīng)對(duì)氣候變化，國(guó)務(wù)院新聞辦每年都發(fā)表“中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策與行動(dòng)”白皮書。溫總理主持國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議并承諾：到2020年，我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降40％～45％，并將作為約束性指標(biāo)納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃。要求到2015年，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2010年下降17％，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16％，非化石能源占一次能源比重達(dá)到11.4％，新增森林面積1 250 hm2，森林覆蓋率提高到21.66％，森林蓄積量增加6億m3。

2010年后，國(guó)務(wù)院以國(guó)辦發(fā)［2010］34號(hào)《關(guān)于進(jìn)一步加大節(jié)能減排力度，加快鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見》、國(guó)發(fā)［2011］20號(hào)及國(guó)發(fā)［2012］19號(hào)文，對(duì)節(jié)能減排、淘汰落后產(chǎn)能作出部署安排，強(qiáng)調(diào)低碳發(fā)展、綠色發(fā)展的理念。

2.1 “十一五”我國(guó)節(jié)能減排成就

首先，“十一五”期間，中央財(cái)政累計(jì)投入2 250億元，重點(diǎn)支持節(jié)能技術(shù)改造和節(jié)能產(chǎn)品推廣，形成節(jié)能能力3.4億t標(biāo)煤；二是加快淘汰高污染、高耗能的落后產(chǎn)能?！笆晃濉睍r(shí)期累計(jì)關(guān)停小火電機(jī)組7 682萬kW，淘汰落后煉鋼產(chǎn)能7 200萬t，煉鐵產(chǎn)能1.2億t，水泥產(chǎn)能3.7億t，焦碳產(chǎn)能1.07億t，造紙產(chǎn)能1 130萬t，玻璃產(chǎn)能4 500萬重量箱；三是扶持培育和壯大了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，使我國(guó)的工業(yè)布局、工業(yè)結(jié)構(gòu)更趨合理。

隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的普及，“十一五”我國(guó)資源綜合利用推進(jìn)力度不斷增強(qiáng)，利用規(guī)模不斷擴(kuò)大。全國(guó)共伴生金屬礦產(chǎn)約70％的品種得到綜合開發(fā)，礦產(chǎn)資源總回收率和共伴生礦產(chǎn)綜合利用率分別提高到35％和40％，工業(yè)固體廢物綜合利用率達(dá)到69％。累計(jì)利用粉煤灰10億t、煤矸石11億t、冶煉渣5億t，回收利用廢鋼鐵、廢有色金屬、廢紙、廢塑料等再生資源9億t。農(nóng)作物秸桿綜合利用率超過70％，年利用量達(dá)5 億 t。

我國(guó)“十一五”節(jié)能目標(biāo)基本完成。2010年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2005年累計(jì)下降19.1％，相當(dāng)于少排放CO214.6億t以上?！笆晃濉蔽覈?guó)以能源消費(fèi)年圴6.6％的增長(zhǎng)率，支撐了國(guó)民經(jīng)濟(jì)年均11.2％的增速，能源消費(fèi)彈性系數(shù)由“十五”時(shí)期的1.04下降到十一五”時(shí)期的0.59，緩解了能源供需矛盾。

2.2 2011年我國(guó)環(huán)境狀況

環(huán)保部吳曉青副部長(zhǎng)2012年6月5日出席新聞發(fā)布會(huì)，通報(bào)了《2011年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》的相關(guān)情況：2011年全國(guó)廢水排放量652.1億t，其中化學(xué)需氧量排放量2 499.9萬t，氨氮排放量為260.4萬t，廢氣中SO2排放量2 217.9萬t，氮氧化物排放量2 404.3萬t，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量32.5億t，全國(guó)環(huán)境質(zhì)量狀況總體保持平穩(wěn)，但形勢(shì)依然嚴(yán)峻，面臨許多困難和挑戰(zhàn)。

3 我國(guó)鋼鐵工業(yè)CO2排放情況

我國(guó)煤炭年使用量在30～35億t，鋼鐵工業(yè)使用占比為13％～15％（約5億t）。每燃燒1 t煤炭將產(chǎn)生4.12 t的CO2氣體。有關(guān)我國(guó)CO2排放量在國(guó)內(nèi)報(bào)刊上有過報(bào)道，但說法不盡相同。整理以下內(nèi)容，供大家商榷討論。

有專家研究，中國(guó)鋼鐵工業(yè)排放的CO2約占當(dāng)年全國(guó)CO2排放量的12％～16.6％（水泥行業(yè)占13％），并將鋼鐵工業(yè)CO2排放占比設(shè)定為14.3％（平均值）。每生產(chǎn)1 t鋼材將排放廢氣2 502.85 kg，產(chǎn)生廢渣480 kg，產(chǎn)生廢水4.79 m3（見表1）。

中國(guó)金屬學(xué)會(huì)翁宇慶先生曾分析：2005年我國(guó)噸鋼CO2排放量為2.36 t，2008年噸鋼CO2排放量為2.18 t。據(jù)此可計(jì)算出2005年和2008年中國(guó)鋼鐵業(yè)排放的CO2分別為83 966.44萬t和109 106.82萬t。進(jìn)而可演算得到2005年和2008年全國(guó)CO2排放量為58.72 億 t和 76.3 億 t。

以長(zhǎng)、短煉鋼流程測(cè)算CO2排放量。長(zhǎng)、短煉鋼流程噸鋼CO2排放量分別為2.15 t和0.59 t。2009年，我國(guó)消耗了全球46％的鋼鐵，45％的煤炭，48％的水泥和10％的油氣，我國(guó)粗鋼產(chǎn)量為5.77億t，轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼產(chǎn)量分別為5.21億t和0.56億t。按以上系數(shù)計(jì)算，當(dāng)年鋼鐵業(yè)CO2排放量為11.527億t，全國(guó)CO2排放總量約為80.61億t。

2011年，我國(guó)產(chǎn)粗鋼68 327萬t，電爐鋼占比不到10％。按煉鋼方法測(cè)算，2011年我國(guó)鋼鐵業(yè)CO2排放量13.618億t，全國(guó)CO2排放量大約在93～95億t。

2012年，全國(guó)煉鋼消耗廢鋼預(yù)計(jì)在7 000萬t左右，比2011年減少使用量2 000～2 500萬t以上。每減少1 t廢鋼使用量，則增加CO2排放1.4 t，2012年我國(guó)鋼鐵業(yè)將增加CO2排放量2 800～3 500萬t。

2009年時(shí)，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量已超過7 600萬輛，其尾氣排放也不容忽視。杭州市全年機(jī)動(dòng)車排放污染物33.5萬t，人均承受80 kg有害尾氣。

由以上討論發(fā)現(xiàn)，我國(guó)鋼鐵工業(yè)由于鋼鐵產(chǎn)量增長(zhǎng)，CO2排放量呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，全國(guó)CO2排放量似乎也在增長(zhǎng)，但缺乏系統(tǒng)研究，官方對(duì)此也未見系統(tǒng)報(bào)道，我國(guó)龐大的CO2排放體系唯有政府才能監(jiān)測(cè)掌控。

4 廢鋼鐵的節(jié)能減排功效

廢鋼鐵是一種載能資源，同時(shí)又是環(huán)保資源。用廢鋼煉鋼可以減少?gòu)U氣排放86％，廢水76％和廢渣97％。減少鐵礦石比例和增加廢鋼使用比重是我國(guó)“鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策”的既定方針和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要舉措。

中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)遲京東在2010中國(guó)廢鋼鐵論壇所作的“擴(kuò)大鋼鐵循環(huán)利用，促進(jìn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”中指出：擴(kuò)大廢鋼鐵使用是CO2減排的重要措施，用廢鋼生產(chǎn)1 t鋼可節(jié)約鐵礦石1.3 t，能耗減少350 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，減排CO21.4 t。表2為長(zhǎng)、短鋼鐵生產(chǎn)流程生產(chǎn)1 t鋼材所排放的廢物量比較。

4.1 “十一五”減排CO25.3億t

“十一五”期間，我國(guó)煉鋼使用廢鋼37 930萬t，按上述標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，可節(jié)約鐵礦石49 309萬t，可減少能耗13 275.5萬t標(biāo)煤，減排CO253 102萬t。

4.2 鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排潛力巨大

據(jù)中國(guó)廢鋼應(yīng)用協(xié)會(huì)透露：2008—2011年，我國(guó)共生產(chǎn)粗鋼24.11億t，同期廢鋼消耗總量為33 460萬t，4年間噸鋼廢鋼平均單耗為138.75 kg。該時(shí)期我國(guó)粗鋼產(chǎn)量占世界粗鋼產(chǎn)量的43.76％，而廢鋼消耗量?jī)H占世界同期廢鋼消耗量的16.35％，我國(guó)廢鋼消費(fèi)水平遠(yuǎn)跟不上粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)速度。

若以世界平均廢鋼消耗比37.5％計(jì)，4年間我國(guó)廢鋼應(yīng)用量應(yīng)達(dá)到90 428萬t，這相當(dāng)于增加廢鋼使用量56 968萬t，可相應(yīng)減少CO2排放79 756萬t。

如果按56.5％廢鋼消耗比計(jì)（除中國(guó)之外世界平均水平），4年來，我國(guó)廢鋼使用量應(yīng)達(dá)到136 245萬t，相當(dāng)于增加廢鋼使用量102 785萬t，可減排CO2143 899.3萬t。這一數(shù)量是2011年我國(guó)鋼鐵工業(yè)CO2排放量的1.056 7倍。

旁證論據(jù)不算十分有力，但以上演算的結(jié)果可以說明，廢鋼鐵的節(jié)能減排功效顯著。然而，持續(xù)惡化的歐債危機(jī)以及難以提振的國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)，使我國(guó)鋼鐵工業(yè)廢鋼平均綜合單耗一降再降，2012年上半年已下滑至100 kg/t鋼以下。疲軟的鋼鐵工業(yè)虧損加劇，已無人顧及CO2排放，這種局面的發(fā)展令有識(shí)之士十分擔(dān)憂，但又十分無奈！