10月21日，節(jié)能服務(wù)進(jìn)企業(yè)暨鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)交流活動(dòng)在成都舉行。來自全國各地的鋼鐵企業(yè)代表齊聚一堂，試圖尋找鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)路徑。

他們中，很多人已經(jīng)不是第一次參加此類交流活動(dòng)，心情之迫切，可見一斑。

鋼鐵工業(yè)，是制造業(yè)中碳排放量最高的行業(yè)。在嚴(yán)格的限產(chǎn)背景下，鋼鐵行業(yè)何時(shí)碳達(dá)峰？四川的鋼企怎么走？

鋼鐵行業(yè)已經(jīng)碳達(dá)峰？

碳達(dá)峰，即碳排放達(dá)到歷史峰值，來到由增轉(zhuǎn)降的拐點(diǎn)。那么，對(duì)鋼鐵行業(yè)而言，“峰值”如何確定？

“初步判斷，我國鋼鐵行業(yè)碳排放已經(jīng)進(jìn)入峰值平臺(tái)期。”10月21日，在成都舉行的節(jié)能服務(wù)進(jìn)企業(yè)暨鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)交流活動(dòng)中，中國工程院院士、原冶金部副部長殷瑞鈺作出上述判斷。

在殷瑞鈺看來，一個(gè)更為大膽的設(shè)想是，鋼鐵行業(yè)的碳達(dá)峰時(shí)間節(jié)點(diǎn)為2014年或“十四五”前期，峰值為17億—18億噸。

為何做出這一判斷？殷瑞鈺拿出一張圖表：中國鋼鐵行業(yè)的二氧化碳排放總量在2014年達(dá)到了一個(gè)最高值，為17.31億噸，隨后開始呈下降態(tài)勢(shì)。而近年來由于粗鋼產(chǎn)量猛增，碳排放總量有所回升，但兩者并非“齊頭并進(jìn)”，碳排放總量增幅明顯小于粗鋼產(chǎn)量。

“這主要是因?yàn)閲嶄撆欧帕康拇蠓档汀?rdquo;殷瑞鈺列出數(shù)據(jù)：從1991年到2019年，中國鋼鐵工業(yè)的噸鋼排放量從3.91噸降低到1.63噸，碳排放總量的增幅（4.85倍）遠(yuǎn)低于鋼產(chǎn)量的增幅（13.02倍）。

殷瑞鈺坦言，這一對(duì)峰值的判定，是基于“不增加鋼產(chǎn)量”這一大前提。“碳達(dá)峰的時(shí)間點(diǎn)主要由粗鋼產(chǎn)量決定，而碳中和主要靠減產(chǎn)減排。”段瑞鈺說。

“不增加鋼產(chǎn)量”，有可能實(shí)現(xiàn)嗎？近年來，“去產(chǎn)能”是鋼鐵行業(yè)的一大關(guān)鍵詞。從國家層面來說，對(duì)壓減粗鋼產(chǎn)量的決心堅(jiān)定不移：今年6月，國家發(fā)展改革委在例行新聞發(fā)布會(huì)上表示，“十四五”時(shí)期，將嚴(yán)格執(zhí)行禁止新增產(chǎn)能的規(guī)定。去年底，工信部提出“鋼鐵行業(yè)要堅(jiān)決壓縮粗鋼產(chǎn)量，確保粗鋼產(chǎn)量同比下降”的目標(biāo)。近日，工信部和生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)通知，正式啟動(dòng)鋼鐵行業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)工作。

“從產(chǎn)能上來看，四川的總量是適度的。”四川省釩鈦鋼鐵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)顧問、省參事室特約研究員張邦緒說，四川的鋼鐵總產(chǎn)能為3200萬噸，每年尚需從省外輸入800萬噸鋼材。近年來，按照國家相關(guān)部委的部署，四川的鋼鐵企業(yè)也按照“產(chǎn)量不高于去年”的原則，嚴(yán)格執(zhí)行限產(chǎn)政策。

何時(shí)達(dá)峰、峰值多少？為何殷瑞鈺對(duì)這兩個(gè)問題急于求解？“因?yàn)檫_(dá)峰容易‘下坡’難，越早達(dá)峰，越能給‘碳下坡’和碳中和留出回旋的余地。”

據(jù)了解，鋼鐵工業(yè)是能源消耗和碳排放的大戶。2020年鋼鐵行業(yè)能源消費(fèi)總量為5.75億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國煤炭消耗量的11.6%；碳排放量貢獻(xiàn)占全球鋼鐵碳排總量的60%以上，是制造業(yè)中碳排放量最高的產(chǎn)業(yè)。

在今年5月召開的2021年四川省釩鈦鋼鐵發(fā)展論壇上，四川省釩鈦鋼鐵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)出碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)倡議，列出“雙碳行動(dòng)”時(shí)間表：四川釩鈦鋼鐵產(chǎn)業(yè)將力爭(zhēng)在2035年減碳30%，壓力不小。

但從全國范圍來看，這個(gè)目標(biāo)并非個(gè)例。目前，國家相關(guān)部委正開展鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰及降碳行動(dòng)方案研究，“鋼鐵行業(yè)提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰”基本定調(diào)。寶武集團(tuán)、河鋼集團(tuán)等大型鋼企，都把碳達(dá)峰時(shí)間提前，有的甚至鎖定在2022年。

“早達(dá)峰，早受益。”張邦緒說，國內(nèi)已有省份出臺(tái)政策，對(duì)于已經(jīng)達(dá)峰、綠色環(huán)保的企業(yè)，在錯(cuò)峰生產(chǎn)的時(shí)候可以“不限產(chǎn)、不停產(chǎn)”。

“下坡”的空間在哪里？

“下坡”難，但這個(gè)坡一定要下。擺在鋼企面前的一個(gè)問題是：“下坡”的空間有多大？

殷瑞鈺提出了幾條脫碳化路徑：資源脫碳化、能源脫碳化和生產(chǎn)制造流程脫碳化。“能源脫碳化，即少用或不用化石能源，轉(zhuǎn)而用電，特別是充分利用電網(wǎng)棄電。”殷瑞鈺說。

在冶金工業(yè)規(guī)劃研究院黨委書記、中國節(jié)能協(xié)會(huì)冶金專委會(huì)主任委員李新創(chuàng)看來，四川豐富的水電資源，使得鋼企在能源脫碳化上有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但他同時(shí)提出，四川的電力供應(yīng)能否保障鋼鐵行業(yè)，也是一個(gè)挑戰(zhàn)，“未來鋼鐵行業(yè)獲得的能源消費(fèi)增量極其有限，降低能源消費(fèi)強(qiáng)度成為鋼鐵行業(yè)的必然選擇。”

除了能源端降碳之外，提升能效、應(yīng)用突破性碳技術(shù)、借助互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)強(qiáng)化管控等，也被李新創(chuàng)反復(fù)提及。

10月14日，攀鋼集團(tuán)“鋼鐵大腦”二期項(xiàng)目正式啟動(dòng)。這一攀鋼推進(jìn)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型的試點(diǎn)項(xiàng)目，此前已成為了生產(chǎn)線上的奇妙“指揮棒”：由人工智能取代手工操作，每生產(chǎn)一噸鋼，就能節(jié)約一公斤以上的鋼鐵料。

與此同時(shí)，川內(nèi)各大鋼企也在積極布局減排路徑：川威集團(tuán)規(guī)劃未來10年深入開展資源綜合利用，深度回收并利用廢水、廢氣、廢渣、廢塵；德勝集團(tuán)實(shí)現(xiàn)廢渣零庫存，全面回收利用余熱、余壓等二次能源。

然而，一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是：經(jīng)過多年發(fā)展，鋼鐵行業(yè)傳統(tǒng)工藝、工控手段已經(jīng)趨于行業(yè)極限，更大幅度的碳減排面臨瓶頸。

“四川釩鈦鋼鐵產(chǎn)業(yè)需要尋求更為有效的、革命性的技術(shù)路徑，并且做好圍繞低碳開展新一輪企業(yè)組織模式改革的準(zhǔn)備。”川威集團(tuán)有限公司總工程師謝建國說。

在四川省釩鈦鋼鐵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)出的碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)倡議中提出，要堅(jiān)持科技賦能，開展鋼鐵工業(yè)前瞻性、顛覆性、突破性創(chuàng)新技術(shù)的研究，爭(zhēng)取在2030年前在二氧化碳的低成本捕集、高值化利用、大規(guī)模封存等方面取得關(guān)鍵性突破。

“四川的釩鈦鋼鐵產(chǎn)業(yè)有其特殊性。”張邦緒說，一方面，四川鐵礦石的資源稟賦，造成了每煉一噸鋼，會(huì)比其他地方多0.2噸的碳排放，給減排造成了壓力；另一方面，四川獨(dú)有的釩鈦鋼筋，其用量要比普通鋼筋節(jié)約15%——20%，又非常符合鋼材減量的需求。

多管齊下，是否就能實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的碳中和？有些令人沮喪的結(jié)論是：也許不能。

這個(gè)結(jié)論源自殷瑞鈺做的一項(xiàng)模型分析：以17.31億噸碳排放為峰值線，在采取各種極端理想化的減排措施之后，到2060年，還有約1億噸排放量無法被中和。

“從鋼鐵行業(yè)碳排放的絕對(duì)量來說，單靠鋼鐵行業(yè)自身要實(shí)現(xiàn)碳中和是極其困難的。”殷瑞鈺分析，必須依靠全社會(huì)的協(xié)同，如房地產(chǎn)行業(yè)、基建行業(yè)的原材料調(diào)整，以及采取碳捕集、增加碳匯、開展碳交易等措施，鋼鐵行業(yè)未來是有可能趨近碳中和的。

殷瑞鈺還特別提到政策法規(guī)的重要性，“分階段分產(chǎn)品開征碳稅、出臺(tái)脫碳化負(fù)面清單、制定碳規(guī)劃、醞釀脫碳化立法等都值得高度關(guān)注。”

“短流程”是四川“獨(dú)門秘籍”？

前不久，瀘州鑫陽釩鈦項(xiàng)目兩座電爐全面投產(chǎn)。該項(xiàng)目使用超高功率電弧爐實(shí)現(xiàn)超低排放，顆粒物減少37%，二氧化硫減少76%，氮氧化物減少82%，有效優(yōu)化鋼鐵產(chǎn)能。

電爐煉鋼，即“短流程”煉鋼。簡(jiǎn)而言之，就是利用廢鋼煉鋼。

廢鋼則是可循環(huán)的綠色鐵原料，流程短、投資少，能耗和污染物排放低。在中國工程院院士、中國金屬學(xué)會(huì)理事長干勇給出的數(shù)據(jù)中，相較于“長流程”煉鋼，“短流程”煉鋼的噸鋼空氣消耗量、生產(chǎn)系統(tǒng)廢氣量、除塵系統(tǒng)廢氣量、噸鋼廢氣排放量的削減率，都在77%以上。

數(shù)據(jù)顯示，美國電爐鋼占比達(dá)50%，日本電爐鋼占比達(dá)25%，而我國的電爐鋼占比僅為10%，短流程煉鋼占比過低。與之對(duì)比，四川走在了全國前列：去年，我省電爐鋼產(chǎn)量達(dá)到1200多萬噸，占比約為40%，遠(yuǎn)高于全國數(shù)據(jù)。

今年7月，四川冶控集團(tuán)有限公司在成都正式揭牌成立，組建后的冶控集團(tuán)整合省內(nèi)8家短流程煉鋼企業(yè)，煉鋼規(guī)模達(dá)1049萬噸，躋身為全國最大的短流程煉鋼集團(tuán)。

但這是否意味著，在碳減排上，短流程鋼廠越多越好，甚至完全取代長流程鋼廠？

“并不能這樣簡(jiǎn)單地做出判斷。”張邦緒說，發(fā)展短流程鋼廠，受到廢鋼資源和電力供應(yīng)的制約，并不能完全取代長流程鋼廠。

廢鋼資源緊張，短流程鋼廠“無米下鍋”的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。目前，省內(nèi)每年的廢鋼缺口在400萬—500萬噸，不少鋼廠都需要到省外去“搶”廢鋼。“廢鋼資源與社會(huì)發(fā)展和制造業(yè)水平密切相關(guān)，我國每年的廢鋼增長量僅有2000萬—3000萬噸左右。”張邦緒說。

廢鋼的價(jià)格也隨之水漲船高。“廢鋼價(jià)格從2019年7月到現(xiàn)在一路上漲，到今年5月達(dá)到3600多元/噸的峰值，之后短暫下跌后繼續(xù)高位運(yùn)行。”西南鋼鐵指數(shù)負(fù)責(zé)人鄧惟煒說。根據(jù)測(cè)算，電爐鋼每噸成本平均要比高爐鋼貴300—400元左右。

“從整體上來看，四川鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)是合理的，沒有必要盲目加大短流程鋼廠的比例。”張邦緒說，在四川鋼鐵行業(yè)3200萬噸的產(chǎn)能中，長流程有2100萬噸，短流程1100萬噸。目前的當(dāng)務(wù)之急是進(jìn)行超低排放改造，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)框架下進(jìn)行產(chǎn)能置換。

那么，長流程鋼廠是否一無是處呢？張邦緒認(rèn)為，考慮到四川釩鈦鋼鐵產(chǎn)業(yè)的特殊性，長流程鋼廠非但必要，還有重要的戰(zhàn)略意義。“四川釩鈦資源豐富，但只有依靠長流程煉鋼，才能冶煉出釩和鈦。”

此外，目前長流程鋼廠都在開展二次能源回收綜合利用，有效削減了能源消耗和碳排放量。“省內(nèi)鋼企的余熱發(fā)電能耗占比普遍達(dá)到50%以上，部分企業(yè)甚至達(dá)到60%—70%。”張邦緒說。

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