“雙碳”目標背景下我國煉鋼行業(yè)發(fā)展趨勢分析

張云峰

（上海源晗能源技術(shù)有限公司， 上海 200122）

0 引言

現(xiàn)階段，我國鋼鐵行業(yè)正處在數(shù)量時期的減量階段、高質(zhì)量時期的重組階段和中間過渡的強化環(huán)保階段的三期疊加，正在向高質(zhì)量時期的低碳階段演進。進入“十四五”新發(fā)展階段，針對“雙碳”目標，即我國CO2排放量力爭于2030 年達到歷史峰值，爭取在2060 年實現(xiàn)碳中和，我國低碳發(fā)展有關(guān)政策將從碳排放強度相對約束轉(zhuǎn)向碳排放總量絕對約束。在鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導意見下，隨著產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整、鋼材貿(mào)易政策的變化、環(huán)保政策和能耗“雙碳”政策的趨嚴，粗鋼產(chǎn)能、產(chǎn)量調(diào)控保持高壓態(tài)勢，我國鋼鐵行業(yè)后續(xù)發(fā)展面臨更大的挑戰(zhàn)。

1 我國實現(xiàn)“雙碳”目標的意義

環(huán)境問題是當前全球全人類所面臨的共同問題，工業(yè)化時代對環(huán)境所造成的污染日益嚴重，導致CO2超標的原因多是不合理的工業(yè)生產(chǎn)和生活方式，這些也是加速全球氣候變暖的元兇。世界各國在節(jié)能降碳方面已經(jīng)達成共識，本世紀中葉，全世界150 多個國家承諾實現(xiàn)“碳中和”，國際上對此也采取了一系列措施，通過立法或政策宣示等方式來推進“碳中和”的進程。

我國制定實施“雙碳”目標，從原理分類、具體行動措施及約束條件等方面做好細節(jié)工作，充分體現(xiàn)了大國的責任與擔當，如表1 所示。

表1 鋼鐵行業(yè)低碳行動匯總

從宏觀角度來看，實現(xiàn)“雙碳”目標既是一項艱巨的任務，也是一場當前經(jīng)濟社會的綠色革命，在實現(xiàn)“雙碳”目標的進程中，我國經(jīng)濟也會遇到更多的發(fā)展機遇，不論從環(huán)境到資源、能源，還是生產(chǎn)和生活中的方方面面，都會蘊含大量的發(fā)展機會。促進我國經(jīng)濟社會綠色環(huán)保、低碳節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展，是“雙碳”工作的核心本質(zhì)。目前，我國以“雙碳”為戰(zhàn)略導向的生態(tài)文明建設，大力發(fā)展清潔生產(chǎn)，推進節(jié)能降碳工作的實施，形成綠色環(huán)保的生產(chǎn)及生活方式，提高了生態(tài)文明建設的新高度[1]。對于我國鋼鐵行業(yè)來說，實施“雙碳”目標，是由高速度到高質(zhì)量發(fā)展的助推器。鋼鐵產(chǎn)能和產(chǎn)量達峰是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)碳達峰的前提，通過壓減鋼鐵產(chǎn)量，進而實現(xiàn)由高增長到高質(zhì)量發(fā)展。鋼鐵量變到質(zhì)變的全過程，是從追求效益和規(guī)模逐漸轉(zhuǎn)為依靠低碳的冶煉技術(shù)，在鋼鐵企業(yè)煉鋼生產(chǎn)中，通過改進設備、工藝，實現(xiàn)減碳效果，進而完成碳中和目標，促進我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)向著綠色低碳穩(wěn)步發(fā)展。

2 “雙碳”目標背景下我國煉鋼行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

2.1 鋼鐵企業(yè)碳排放量大

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，生產(chǎn)1 t 鋼所產(chǎn)生的CO2大約為1.8 t 左右。由于我國近年來加快城市化建設，建設中所消耗的鋼材總量在逐年增長。此外，我國的鋼材出口量居于世界首位，鋼材每年的出口量高達7 000 萬t。2021 年上半年，我國的鋼產(chǎn)量為4.73 億t，出口量為3 000 萬t，與往年相比，鋼產(chǎn)量和出口量分別增長了13.9%和19.8%。由此可見，我國鋼產(chǎn)量仍在逐年增長。2020 年，我國鋼材總產(chǎn)量為10.65 億t，當年的CO2總排放量已達到18 億t，在我國各行業(yè)CO2的總排放量中的占比為15%，在全球煉鋼行業(yè)CO2總排放量的占比為60%。就目前情況來看，我國煉鋼行業(yè)的CO2排放量排名仍排在全球前列[2]。

能否實現(xiàn)我國“雙碳”目標，關(guān)鍵因素在于煉鋼行業(yè)的碳排放量。鋼鐵是我國基礎(chǔ)建設和經(jīng)濟發(fā)展的有力保障，在未來幾年內(nèi)，我國的鋼鐵用量仍然會持續(xù)走高，面對CO2的高排放量和我國經(jīng)濟發(fā)展對于鋼鐵的高使用量，如何平衡兩者之間的關(guān)系，成為“雙碳”約束下我國煉鋼行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。

2.2 廢鋼利用率低

煉鋼工藝主要分為長流程工藝和短流程工藝。目前我國90%的鋼鐵企業(yè)仍采用長流程工藝煉鋼，生產(chǎn)原料主要是鐵礦石和煤炭。從具體工作流程來看，長流程煉鋼設備為高爐—轉(zhuǎn)爐，而短流程工藝是以廢鋼—電爐煉鋼為核心的生產(chǎn)過程。實踐應用表明，長流程煉鋼的排碳量明顯多于短流程的排碳量。因此，選擇短流程的煉鋼工藝，能有效降低鋼鐵行業(yè)的碳排放量。此外，短流程煉鋼所使用的原料為廢棄鋼材，用這種方式煉鋼，生產(chǎn)1 t 鋼材，可以節(jié)約0.4 t 焦炭、1 t原煤及1.6 t 鐵礦石，CO2的排放量減少到1.2 t。

雖然利用廢棄鋼材煉鋼成本低，但是，目前我國的廢鋼回收利用率也很低，只有20%。根據(jù)科學統(tǒng)計，我國實現(xiàn)“雙碳”目標，需將廢鋼的利用率提高到50%。到目前為止，對于產(chǎn)生的折舊廢棄鋼材，我國鋼鐵行業(yè)每年高達近百億t，而且呈逐年增長的趨勢，增長率為5%[3]。為了減少CO2的排放量，我國各大鋼鐵企業(yè)應該重視對廢棄鋼材的重復利用，改進煉鋼工藝和技術(shù)，提高短流程廢棄鋼材的利用率。

2.3 企業(yè)兼并重組日趨頻繁

從全國生產(chǎn)粗鋼的總產(chǎn)量來看，我國十大鋼鐵企業(yè)的占比是36.7%，與2015 年相比，下降了5.7%。從我國鋼鐵企業(yè)的數(shù)量上來看，2015 年有350 多家大型鋼鐵企業(yè)，有中小型規(guī)模的鋼鐵企業(yè)5 000 多家。2020 年有500 多家大型鋼鐵企業(yè)，有4 500 多家中小型鋼鐵企業(yè)，其中這些中小型鋼鐵企業(yè)的年產(chǎn)鋼量在150 萬t 以下。只短短5 年，中小型鋼鐵企業(yè)已經(jīng)減少10%，但大型鋼鐵企業(yè)增加了42.86%，由此可見，我國鋼鐵企業(yè)的兼并與重組現(xiàn)象非常頻繁。

我國推進的減排政策是鋼鐵企業(yè)兼并重組的根本原因，很多中小型鋼鐵企業(yè)因高污染、高耗能被國家取締，或者由大型鋼鐵企業(yè)兼并。2021 年9 月份出臺的《碳排放權(quán)交易管理暫行條例》規(guī)定，年碳排放量超2.6 萬t 的工業(yè)企業(yè)均屬于重點碳排放量管理單位。因此，面臨巨額罰款和取締的都是那些碳排放量不符合國家相關(guān)法律法規(guī)的中小型鋼鐵企業(yè)，未來幾年里，將會有更多的中小型企業(yè)面臨兼并或取締風險[4]。

3 “雙碳”目標背景下我國煉鋼行業(yè)發(fā)展的應對策略

3.1 制定碳達峰行動方案

碳達峰行動方案可制定長期、中期和短期方案，將此方案細化、具體化，分階段來實現(xiàn)“雙碳”目標。短期碳達峰行動方案可將鋼鐵產(chǎn)量進行控制，從而有效降低CO2排放量。中期碳達峰行動方案可將鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和煉鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)進行優(yōu)化，提高廢鋼的利用率，優(yōu)化鋼鐵企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將碳排放量大的一些小型鋼鐵企業(yè)淘汰掉，利用兼并重組的方式，實現(xiàn)大中型鋼鐵企業(yè)的聯(lián)合協(xié)作。長期碳達峰行動方案是研發(fā)低碳冶煉技術(shù)，從根本上控制煉鋼生產(chǎn)中的CO2排放量。此外，相關(guān)部門要安排好鋼鐵行業(yè)碳達峰、碳中和等具體工作，把握好鋼鐵行業(yè)安全生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，處理好長期、中期和短期行動方案的細節(jié)工作，制定績效考核方案，從而完成煉鋼生產(chǎn)中的各項工作。

相關(guān)部門需要加強對鋼鐵行業(yè)發(fā)展的指導工作，做好統(tǒng)籌安排，避免一刀切的情況出現(xiàn)。用科學的方式來平衡產(chǎn)能與碳排之間的關(guān)系，既不影響國家經(jīng)濟與基礎(chǔ)設施建設，又能有效控制CO2排放量[5]。除此之外，可將鋼鐵企業(yè)納入碳交易市場，相關(guān)部門需要提前做好碳交易市場的系統(tǒng)開發(fā)設計工作，通過現(xiàn)場調(diào)查，科學計算出每個鋼鐵企業(yè)的CO2年排放量及我國鋼鐵行業(yè)的CO2年排放量，從而制定未來更長遠的目標，嚴格控制鋼鐵企業(yè)的CO2排放量，確保鋼鐵行業(yè)年排碳量符合規(guī)定標準。

3.2 加大鋼鐵企業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整力度

1）鋼鐵行業(yè)應縮短煉鋼的流程。采用短流程煉鋼工藝可將廢棄鋼材進行循環(huán)利用，減少CO2的排放量，符合國家的“雙碳”目標。這項流程需要相關(guān)部門的大力支持，加大對廢棄鋼材的回收力度，提高廢鋼的利用率。

2）鋼鐵行業(yè)要集中化和規(guī)?；?。這與國家對于鋼鐵行業(yè)的管理息息相關(guān)，提高開設鋼鐵廠的門檻，禁止開設不符合國家降碳標準的鋼鐵廠，取締那些對空氣造成嚴重污染的小型煉鐵高爐，對于設備與技術(shù)比較落后、CO2排放量超標的小型鋼鐵企業(yè)進行兼并重組，提高煉鋼生產(chǎn)率，降低鋼鐵行業(yè)CO2的排放量。

3）要制定相關(guān)綠色低碳標準。鋼鐵行業(yè)要加強內(nèi)部管控工作，將太陽能、風能和水電等綠色能源投入到煉鋼生產(chǎn)過程中，進而減少CO2的排放量。推動智能化管理，確保鋼鐵冶煉的每個環(huán)節(jié)都能產(chǎn)生科學的數(shù)據(jù)信息，將這些數(shù)據(jù)用于環(huán)保部門的監(jiān)測工作，實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)數(shù)字化管理。

3.3 依靠科學技術(shù)創(chuàng)新謀求發(fā)展

科學創(chuàng)新技術(shù)是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心要素。

1）要加強氧高爐、碳捕獲封存利用（CCUS）以及氫化工燃料冶煉等綠色低碳環(huán)保技術(shù)工作。近些年，國內(nèi)涌現(xiàn)出一批低碳冶煉創(chuàng)新企業(yè)。其中，瀜礦科技利用鋼鐵冶煉產(chǎn)生的固廢—鋼渣封存CO2并聯(lián)產(chǎn)高值產(chǎn)品，有效減少碳排放，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。類似創(chuàng)新技術(shù)對鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展提供了助力。此外，要加大資金投入力度，推行綠色低碳冶煉技術(shù)，招聘專業(yè)技術(shù)人才，努力在未來幾年時間內(nèi)，研發(fā)出有效的低碳煉鋼技術(shù)，從而促進我國鋼鐵行業(yè)全面實現(xiàn)節(jié)能減排目標。

2）制定煉鋼行業(yè)低碳技術(shù)標準。熟知國家有關(guān)于節(jié)能減排的政策及鋼鐵行業(yè)的相關(guān)經(jīng)驗，從而確定鋼鐵企業(yè)低碳技術(shù)標準，可以起到事半功倍的效果。行業(yè)技術(shù)規(guī)范的制定對于我國鋼鐵企業(yè)突破低碳冶煉技術(shù)上的難題大有益處，有利于普及我國鋼鐵行業(yè)綠色低碳技術(shù)，實現(xiàn)“雙碳”目標。

3）加強國內(nèi)鋼鐵企業(yè)與國外企業(yè)的合作。比如，美國、瑞典和歐盟等擁有非常先進的低碳煉鋼技術(shù)，我國的鋼鐵企業(yè)可與這些國家進行低碳煉鋼技術(shù)方面的交流與合作，對于這些國家先進的環(huán)保煉鋼設備與技術(shù)，可以花重金購買。企業(yè)成立部門研發(fā)小組，對這些低碳煉鋼設備和技術(shù)進行研究，學習其他國家先進的環(huán)保冶煉技術(shù)和經(jīng)驗，提高我國鋼鐵行業(yè)低碳煉鋼的技術(shù)水平。

4 結(jié)語

鋼鐵行業(yè)作為國民經(jīng)濟的中流砥柱之一，是碳中和的重要責任主體，當前實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標對于我國煉鋼行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型，具有至關(guān)重要的作用。節(jié)能減排是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)長足發(fā)展的核心要素，企業(yè)要根據(jù)實際情況制定碳達峰行動方案，將方案進行細化并分階段進行，同時優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)，加大技術(shù)研發(fā)工作，使企業(yè)的CO2排放量符合國家相關(guān)行業(yè)標準。對于排碳量不達標的鋼鐵企業(yè)，要及時取締、重組或兼并，實現(xiàn)“雙碳”目標。