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我国钢铁减量、减碳发展途径思考

我国钢铁的快速发展,一方面支撑了国防强军与国民基础设施建设,助力中国成为世界第二大经济体;另一方面也制造了约占全国碳排放总量15%的碳排放量,成为我国制造业中碳排放量最多的行业。钢铁工业一直在多种矛盾中不断谋求新的发展。改革开放以来,钢铁工业长期以扩大规模、提高产量为主导,支撑着国民经济的快速发展。在综合生产能力达到10亿吨钢后,如何适度降低钢铁产量,尽早实现碳达峰、碳中和,是钢铁行业面临的新课题。

一是提高钢材性能和延长使用寿命,实现减量化用钢。

虽然钢材具有不可替代的刚性需求,但钢材质量和性能相差很大,用钢行业为了保障产品质量性能,普遍采取以粗代细、以厚代薄、以重代轻的方式使用钢材,这是影响钢材消费量和供给量的重要因素。在同样的需求下,提高钢材质量和性能,实现减量化用钢具有很大的潜力。例如,在钢材消费最多的建筑领域,输电铁塔用高强钢材替代普通钢材可减少至少10%以上的钢材用量;脚手架用高强型钢代替普通焊管,可以减少约30%的钢材用量。在制造业,减量化用钢同样存在巨大潜力。以轴承钢为例,2019年我国轴承年产量为200亿套,大部分为中低端产品,由于质量不稳定,平均使用寿命只达到国外的一半,造成钢材过多地消耗。据钢铁专家估算,通过提高钢材性能和延长使用寿命,可以减少1亿吨左右的钢材消耗。2020年,我国钢筋产量为2.66亿吨,如果大部分为高档钢筋,则可减少10%以上产量,约2600万吨。

二是鼓励和支持钢铁企业高效转换余能余热,提高自发电率,降低碳排放。

钢铁企业生产中约有超过50%的能源转化为煤气、蒸汽等余热余能。高效利用这些余能余热发电,对减少社会耗电量、降低碳排放作用巨大,并能大幅度提高资源利用效率。目前,钢铁行业余能余热自发电率(不含外购煤自备电厂发电)平均在50%。2019年全国产钢9.96亿吨,平均每吨钢耗电455千瓦时,全年减少社会用电量2265.9亿千瓦时,相当于三峡发电量(2019年968.8亿千瓦时)的2.34倍。换句话说,钢铁行业依靠技术创新,用废气、废热高效转换发出的电量,超过了2个三峡的发电量。同时,钢铁行业少用社会电量,可以相对减少2.4亿吨二氧化碳排放。

钢铁和能源专家经过多次调研论证,普遍认为钢铁行业能源高效利用和高效转化技术已经成熟,有些企业自发电率已达到90%以上。在“十四五”期间,按年产钢9亿吨计算,钢铁行业利用余能余热发电量可达到3276亿千瓦时/年,相当于3个三峡的发电量。

从碳排放角度看,每发1千瓦时电,排放二氧化碳1.06公斤。自发电率从50%提高到80%(新增发电量1228亿千瓦时),可再减排二氧化碳1.3亿吨。

从经济效益角度看,以每千瓦时电价0.549元计,自发电率从50%提高到80%(新增发电量1228亿千瓦时),可降本增效674亿元,平均吨钢电力成本下降75元。

目前, 减碳增效的难点,既不在于技术,也不在于装备,而在于我们长期习惯于抓钢铁效益,不习惯抓能源效益;习惯于抓钢铁增值,不习惯抓能源转换;习惯于抓单项治理污染排放,不习惯抓余能余热系统减排、高效利用。认知和观念的转变,是减碳增效的关键。建议把钢铁企业余能余热自发电率纳入国家统计体系,并作为评价和考核企业的重要指标。

三是调整关税政策,适度抑制钢材出口。

2020年,受新冠肺炎疫情影响,国际钢材市场需求减弱,我国出口钢材5367万吨,比2015年出口高峰的1.12亿吨减少约一半。但是,从近几年国内钢材市场实际供需情况看,我国每年钢材出口量一般在7000万吨~8000万吨,大量出口钢材不仅增加了能源消耗和碳排放,还助推了进口铁矿石价格上升。

完善相关钢材出口关税政策,控制中、低档钢材出口,也可以在一定程度上缓解亿吨产能所带来的副作用。

来源:中国冶金报



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