转型实现“碳排放总量和强度双控”,钢铁行业应当怎么做?

2022-11-12

转型实现“碳排放总量和强度双控”,钢铁行业应当怎么做?



钢铁行业(Iron and steel industry)是以从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业行业,包括金属铁、铬、锰等的矿物采选业、炼铁业、炼钢业、钢加工业、铁合金冶炼业、钢丝及其制品业等细分行业,是国家重要的原材料工业之一。


钢铁行业作为我国国民经济发展的支柱产业,涉及面广,产业关联度高,向上可以延伸至铁矿石、焦炭、有色金属等行业,向下可以延伸至房地产、汽车、船舶、家电、机械、铁路等行业。钢铁行业产业链上游为原材料、能源等,主要为铁矿石、锰矿石、铬矿石、石灰石、煤炭、电力、炼钢设备等;中游为钢铁行业,主要产品为生铁、粗钢及钢材;下游为应用领域,主要为建筑行业、机械行业、汽车行业、船舶行业、家电行业、能源行业等领域。近年来,钢铁行业在上游原料供应充足及下游需求持续增长的带动下迅速发展,其产品的产量也随之逐年增加。据资料显示,2021年我国生铁产量为86857万吨,同比2020年下降2.3%;粗钢产量为103524.3万吨,同比2020年下降2.8%;钢材产量为133667万吨,同比2020年增长0.9%。


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过去几十年来,我国钢铁行业发展迅速,在迅速发展的同时,也面临着诸多问题,如产业发展布局缺乏统筹安排、技术进步跟不上新增产能的发展,产品品种质量结构矛盾突出、产业集中度低等,“十五”至“十四五”规划期间,我国钢铁行业历经了从“高速发展”到“淘汰落后产能”,在“十三五”期间,政策明确了钢铁工业供给侧结构性改革要求、压减粗钢产能、提高产能利用率和行业集中度等目标,“十四五”时期,将进一步促进钢铁行业布局结构合理和绿色低碳高质量发展。


钢铁行业是能耗“大户”,也是碳排放“大户”。在一些专家看来,目前行业面临的最大压力就是节能减碳。中国工程院院士徐匡迪在2021年6月中国钢铁工业协会座谈会上指出,我国长流程炼钢占比较多,是节能减碳压力较大的主要原因。因此,行业需要调整结构,提高短流程炼钢比例。


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徐匡迪说:“我们现在的钢铁工业也就是靠铁矿石加焦炭、石灰石,进入高炉,炼出铁水,进入转炉,炼成钢水,经过连铸转成钢坯,连轧成材,这个长流程里面消耗的碳是非常大的。短流程,就是用废钢生产钢材,它的能耗就非常低,它主要是熔化和精炼,就去掉了还原,能耗最大的这部分。”


我国钢铁流程结构以长流程为主,2020年我国电炉钢产量占比仅为10.4%, 发达国家短流程占50%以上,世界短流程平均水平超过30%。


当然,发展短流程炼钢需要两个条件。一是有充足的废钢资源,二是有低成本、稳定供应的电力资源。对于前者,目前我国汽车保有量巨大,报废汽车越来越多,会形成大量废钢蓄积。徐匡迪认为,接下来可能会出现一些专业企业,回收废旧汽车,拆解打包后形成废钢,然后出售给钢铁企业。对于电力资源,他建议企业可以在晚上用电低谷时,打开电炉炼钢。






科普小贴士


▶ 钢铁生产工序指按照钢铁行业特点,将钢铁行业建设项目分为炼焦、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢、石灰及电厂等生产工序。


▶ 钢铁行业生产工艺包括长流程和短流程两大类,长流程生产工艺的原材料以铁矿石、焦炭为主,经过高炉熔炼成铁水,再经过氧化反应脱碳、升温、合金化成钢水,最后进行冷却轧钢;短流程生产工艺的原材料是回收的废钢,经过电炉融化成钢水,再经过凝固和轧制加工制成钢材。长流程生产工艺中的高炉炼铁是钢铁生产过程中碳排放最多的环节。短流程生产工艺由于利用废钢进行生产,碳排放量较长流程约低30%。 


根据行业分析,在能耗双控、铁矿石对外依存度高的背景下,废钢优势逐步显现,废钢作为可无限循环使用的绿色载能资源,是目前唯一可以逐步代替铁矿石的优质原料,折旧废钢数量庞大,同时使用以废钢为原材料的电炉炼钢环保性更强。根据资料显示:炼钢使用1吨废钢,可以减少1.7吨精矿的消耗,比使用生铁节省60%能源、40%新水,可减少排放废气86%、废水76%、废渣72%、固体排放物(含矿山部分的废石和尾矿)97%,符合低碳环保发展的大趋势。


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在《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》中提到:到2025年电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上,2021年中国电炉钢产量占比10.7%,未来以废钢为原材料的电炉炼钢占比将逐步提升。《工业领域碳达峰实施方案》(工信部联节〔2022〕88号)提出:到2025年,短流程炼钢占比达15%以上。到2030年,短流程炼钢占比达20%以上。






科普小贴士


▶ 碳排放量指钢铁建设项目在生产运行阶段煤炭、石油、天然气等化石燃料(包括自产和外购)燃烧活动和工业生产过程等活动,以及因使用外购的电力和热力等所导致的二氧化碳排放量,包括建设项目正常和非正常工况,以及有组织和无组织的二氧化碳排放量,计量单位为“吨/年”。


▶ 碳排放绩效指钢铁建设项目在生产运行阶段单位产品(指焦炭、烧结矿、球团矿、铁水、钢坯、钢产品、石灰等)、工业总产值或工业增加值碳排放量。


随着我国碳达峰、碳中和目标的提出,对我国的钢铁行业供给侧结构性改革又提出了新的要求,根据《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》,不仅要实现产能产量双控、实现合理的行业布局,同时还要实现绿色低碳可持续的高质量发展,以确保2030年前实现碳达峰。


作为工业领域碳排放第一大户,钢铁行业低碳发展格外受到各方关注。相关数据显示,截至2021年,我国钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的15%,是31个制造业门类碳排放量最大的行业,也是实现碳中和愿景的重要部分。在碳中和大背景下,钢铁行业去产能、碳排放总量控制工作,在行业和企业层面有所加速。


2016年12月,国家发展改革委、工业和信息化部下发《关于运用价格手段促进钢铁行业供给侧结构性改革有关事项的通知》(发改价格〔2016〕2803号),提出实行更加严格的差别电价政策、推行阶梯电价政策。对列入《产业结构调整指导目录》钢铁行业限制类、淘汰类装置所属企业生产用电继续执行差别电价,在现行目录销售电价或市场交易电价基础上实行加价,其中:淘汰类加价标准由每千瓦时0.3元提高至0.5元,限制类加价标准为每千瓦时0.1元。2022年国家发改委等几部委联合发布的《关于印发促进工业经济平稳增长的若干政策的通知》中提出,“坚持绿色发展,整合差别电价、阶梯电价、惩罚性电价等差别化电价政策,建立统一的高耗能行业阶梯电价制度。”


自2021年8月底开始,国内几个能源消费大省拉开了大规模限电限产行动的序幕。钢铁行业是用电大户,电力价格的上涨对企业降本增效形成较大压力。电费涨幅成为仅次于原燃料涨幅的第二大影响钢铁产品制造成本的重要因素。


钢铁企业作为电力消纳的大户,钢铁生产的连续性对电网的用电负载平稳有重要意义,一般直接参与电力市场长协交易或协商,应较其他行业有明显的电价优惠,但在目前电价政策中,钢铁行业被列入高耗能行业,优惠电价逐步取消,钢铁企业不仅面临正常的电力交易市场价格的波动,还面临差别电价和惩罚性电价、阶梯性电价等多种电价。这些电价政策出台,一定程度上促进了钢铁行业的节能减排和淘汰落后,但这些政策叠加后也造成了钢铁企业成本压力增大。


钢铁行业在低碳转型发展过程中,钢铁企业的自备电厂转型升级也迫在眉睫,除了传统煤电机组向高效环保升级外,投资可再生能源可能是更为长远的路径,不仅有利于实现电力的清洁化与低碳化,减少化石能源发电,还能规避燃料价格的波动风险。


近年来国务院、国家发改委、工信部等多部门都陆续印发了推动钢铁行业绿色低碳发展的政策规划,内容包罗万象,涉及税收、5G网络建设、终端IPv6升级改造、“双千兆”网络基础设施、工业互联网建设、技术标准等。一些行业龙头企业率先提出了碳达峰、碳中和的时间表和路线图,一批钢铁企业在探索低碳冶金新工艺中有所突破。


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虽然钢铁行业去产能、碳减排、污染防治等各项工作均在有条不紊推进,但是这其中出现的各种问题也不容忽视。例如,在中央推进钢铁行业供给侧结构性改革,化解过剩产能、严控新增产能的明确要求下,一些地方钢铁产能为何还是去不掉,还是存在大量未批先建、违规上马百万吨级钢铁项目、用违规且未建成项目顶替化解钢铁产能、早应淘汰产能违规用于产能置换的情况。2021年两会期间,京津冀及周边区域再次遭受雾霾,局部区域PM2.5浓度高达200μg/Nm3以上,与钢铁氧化法“假脱硝”极大提高本地型硝酸盐PM2.5浓度和臭氧浓度直接对应。随着碳排放交易的开展,碳排放数据的造假也越来越受到社会的广泛关注。


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为了对我国钢铁行业去产能、减污降碳工作提出的要求有一个更为全面的认识,自然之友《环境政策与法律分析报告》系列的第十二期——《环境政策与法律分析报告(钢铁行业篇)》对我国重要的支柱产业——钢铁行业当前正面临的转型挑战,从产能产量双控碳排放总量和强度双控环境保护三个侧面系统梳理了现有的法律、法规、标准及政策规定,其中特别就钢铁行业的产能置换管理、节能审查和节能监察等节能管理制度、重点用能单位管理、钢铁行业超低排放改造以及钢铁行业建设项目碳排放环境影响评价等制度做了重点分析,希望能帮助关注钢铁行业的伙伴及各界人士的工作开展有所助益。


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▲本期报告封面


报告内容丰富翔实,包括:

☑ 钢铁行业及钢铁行业规范企业

该章节是对钢铁行业的介绍,包括行业概况、生产工艺流程、钢铁企业规范管理、“两高行业”及“两高项目”管理等。


☑ 钢铁行业产能管理

本章重点介绍钢铁行业去产能的系列工作,严禁新增产能、化解过剩产能。


☑ 钢铁行业节能管理

从“十三五”时期我国建立了能耗双控制度向“十四五”时期碳排放总量和强度“双控”转变。


☑ 钢铁行业环境管理

主要重点介绍了钢铁行业的超低排放、清洁生产、碳排放环境影响评价、排污许可管理及环境信息披露。


如果你也关心钢铁行业,希望对钢铁行业政策管理有所了解,欢迎扫描下方二维码下载本期完整版报告。


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感谢北京市企业家环保基金会和自然之友月捐人对本项目的支持,以及一直以来给予自然之友的信任和对中国环境法治事业的支持!


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