節(jié)能攻堅(jiān)，鋼鐵行業(yè)可以這樣干
發(fā)布時(shí)間:2024-05-21
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5月13日，以“綠色轉(zhuǎn)型，節(jié)能攻堅(jiān)”為主題的2024年全國(guó)節(jié)能宣傳周活動(dòng)正式拉開(kāi)帷幕，是實(shí)施全面節(jié)約戰(zhàn)略、開(kāi)展節(jié)能降碳宣傳教育、推動(dòng)形成綠色低碳生產(chǎn)生活方式的重要舉措。習(xí)近平總書(shū)記在2023年底召開(kāi)的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上明確指出，“要以提高技術(shù)、能耗、排放等標(biāo)準(zhǔn)為牽引，重點(diǎn)支持節(jié)能減排降碳，深入推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和綠色低碳發(fā)展”。這對(duì)我國(guó)節(jié)能降碳目標(biāo)提出了進(jìn)一步要求。
近年來(lái)，我國(guó)能源消費(fèi)總量呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，該值從2013年的41.69億噸標(biāo)準(zhǔn)煤提升至2023年的57.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，11年間增長(zhǎng)了37.20%。其中，工業(yè)能源消費(fèi)總量占全國(guó)能源消費(fèi)總量的三分之二，其增速比全國(guó)能源消費(fèi)總量增速大約低10%。可見(jiàn)工業(yè)領(lǐng)域雖然是耗能大戶，但其節(jié)能工作已然取得一定成效。
鋼鐵行業(yè)仍需節(jié)能攻堅(jiān)
鋼鐵行業(yè)能源消耗總量與鋼鐵產(chǎn)量、噸鋼能耗以及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化密切相關(guān)，總體呈現(xiàn)能源消耗總量大、各工序能源單耗下降空間小、新上項(xiàng)目能源指標(biāo)獲批難等特征。
其一，能耗總量仍然偏大，未來(lái)有望持續(xù)降低。
國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)能源消耗總量隨行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)波動(dòng)式降低的趨勢(shì)，從2013年的6.88億噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降到2021年的6.63億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，累計(jì)下降了3.74%。2024年第1季度，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)鋼鐵企業(yè)總能耗為8756.04萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比去年同期下降3.59%。其中，2015年—2018年隨著打擊“地條鋼”、淘汰落后產(chǎn)能政策逐步落地，能耗總量逐步下滑至2018年6.23億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的最低點(diǎn)；2020年該值隨著粗鋼產(chǎn)量上升到了6.68億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而后因疫情影響及粗鋼產(chǎn)能產(chǎn)量雙控政策驅(qū)動(dòng)，能耗總量與粗鋼產(chǎn)量同步下滑，體現(xiàn)出二者具有強(qiáng)相關(guān)性。鋼鐵行業(yè)能源消耗占全國(guó)能源消耗總量的12.7%（2021年）。未來(lái)隨著產(chǎn)能治理新機(jī)制形成、粗鋼產(chǎn)量平控政策落地，該比重有望降低至10%左右。
其二，多重政策指標(biāo)約束，能量單耗下降幅度不及預(yù)期。
當(dāng)前我國(guó)鋼鐵工業(yè)能量單耗調(diào)控面臨多重挑戰(zhàn)。首先，《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》提出，到2025年，單位GDP能耗比2020年下降13.5%。從目前各項(xiàng)數(shù)據(jù)的反饋來(lái)看，該指標(biāo)下降幅度不及預(yù)期。其次，今年《政府工作報(bào)告》提出單位GDP能耗降低2.5%左右的目標(biāo)。這給部分鋼鐵工業(yè)大省帶來(lái)極大的能耗雙控壓力。再次，《關(guān)于嚴(yán)格能效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見(jiàn)》等多項(xiàng)政策提出，到2025年，鋼鐵等重點(diǎn)行業(yè)達(dá)到標(biāo)桿水平的產(chǎn)能比例超過(guò)30%。當(dāng)前高爐工序、轉(zhuǎn)爐工序達(dá)到能效標(biāo)桿水平的產(chǎn)量占比僅分別為3.35%、12.93%，距離既定目標(biāo)存在較大差距。最后，各工序單位產(chǎn)品能耗下降空間已越來(lái)越小。幾天前發(fā)布的重點(diǎn)行業(yè)能效“領(lǐng)跑者”企業(yè)名單顯示，就轉(zhuǎn)爐工序而言，今年同比去年的能效“領(lǐng)跑者”水平僅下降了0.11千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。
鋼鐵行業(yè)能效提升亟須解決三組矛盾
2023年8月出臺(tái)的《鋼鐵行業(yè)穩(wěn)增長(zhǎng)工作方案》指出，“加快推進(jìn)鋼鐵企業(yè)超低排放改造進(jìn)程，加大對(duì)氫冶金、低碳冶金等低碳共性技術(shù)中試驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)的支持力度；支持開(kāi)展‘極致能效’，改造工程探索打造超級(jí)能效工廠”。從上述內(nèi)容可以看出，國(guó)家要求鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展與能效提升并重，因此正確處理好二者關(guān)系十分重要。
其一，能耗雙控與低碳發(fā)展的矛盾。
眾所周知，通過(guò)執(zhí)行嚴(yán)格的能效約束往往可以起到降低碳排放的效果，然而采用綠色低碳的冶金工藝及技術(shù)未必對(duì)降低能耗有益。以煉鐵工序?yàn)槔?，寶鋼湛江氫基豎爐噸鐵二氧化碳排放量?jī)H為0.444千克，是名副其實(shí)的低碳煉鐵工藝，但其煉鐵單位能耗相比傳統(tǒng)高爐煉鐵并無(wú)優(yōu)勢(shì)。部分低碳煉鐵工藝的單位能耗甚至遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)高爐煉鐵（見(jiàn)表）。
加之直接還原鐵項(xiàng)目基建投資大，對(duì)入爐原料各項(xiàng)指標(biāo)要求嚴(yán)格，企業(yè)上馬綠色低碳項(xiàng)目需保持理性謹(jǐn)慎。
其二，降低能耗與環(huán)保的矛盾。
截至5月7日，已有135家鋼企完成超低排放改造并公示。全行業(yè)正朝著“到2025年80%以上鋼鐵產(chǎn)能完成超低排放改造”的目標(biāo)穩(wěn)步前進(jìn)。但在超低排放改造過(guò)程中，由于新增了大量的煙氣除塵、脫硫、脫硝等污染治理設(shè)施，企業(yè)的能耗及運(yùn)營(yíng)成本也會(huì)相應(yīng)增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)噸鋼超低排放改造成本已超過(guò)420元，其中環(huán)保設(shè)備運(yùn)行成本高達(dá)180元以上。盡管中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出，通過(guò)超低排放全流程改造公示的企業(yè)在計(jì)算各工序單耗時(shí)可按照對(duì)應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行抵扣，但計(jì)算值與實(shí)際值之間的差距仍不容忽視。
其三，新舊能源轉(zhuǎn)換的矛盾。
筆者研究《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》相關(guān)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前鋼鐵工業(yè)終端能源消費(fèi)仍然以化石能源為主，該部分占能源消費(fèi)總量的近80%，其中焦炭、高爐煤氣、煤炭的比值約為5∶3∶1。雖然近年來(lái)鋼鐵行業(yè)加快推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程，但與其他行業(yè)相較，清潔能源利用占比明顯低于全國(guó)平均水平。究其原因主要有以下幾點(diǎn)：一是我國(guó)鋼鐵行業(yè)在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)都將以長(zhǎng)流程為主，盡管富氫碳循環(huán)高爐已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，但原燃料以煤為主導(dǎo)的基本國(guó)情不會(huì)變。二是當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)大規(guī)模設(shè)備更新的潛力足，尚有部分限制類工藝和裝備未完全退出。生產(chǎn)過(guò)程中減煤、限煤效果不理想，不僅讓局部地區(qū)能源消費(fèi)總量居高不下，而且大幅增加了碳排放。三是雖然當(dāng)下全球各國(guó)掀起發(fā)展氫冶金熱潮，但我國(guó)氫冶金項(xiàng)目大多處在中試及試生產(chǎn)階段。除水電外，采用其他可再生能源制備氫氣相較于傳統(tǒng)藍(lán)氫、灰氫不具備成本優(yōu)勢(shì)。此外，氫氣儲(chǔ)運(yùn)及安全保障問(wèn)題亟須解決，不具備大規(guī)模商業(yè)化條件。因此，鋼鐵行業(yè)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化任重道遠(yuǎn)。
對(duì)鋼鐵行業(yè)節(jié)能攻堅(jiān)的幾點(diǎn)建議
其一，理性控制生產(chǎn)節(jié)奏，多措并舉推進(jìn)能耗雙控。
首先，各方要積極配合國(guó)家發(fā)展改革委有關(guān)2024年全國(guó)粗鋼產(chǎn)量調(diào)控工作。企業(yè)要堅(jiān)守“三定三不要”原則，理性控制生產(chǎn)節(jié)奏。這不僅是維護(hù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)秩序與穩(wěn)市場(chǎng)的法寶，更是降低鋼鐵行業(yè)能源消耗總量的有力抓手。其次，針對(duì)行業(yè)用能特點(diǎn)，利用裝備基礎(chǔ)信息摸底核查的契機(jī)，逐步淘汰違規(guī)建設(shè)項(xiàng)目和限制類工藝及裝備，實(shí)現(xiàn)“降煤”。再次，企業(yè)可因地制宜選擇合適的原燃料結(jié)構(gòu)。如寶鋼股份在湛江、沙特分別建設(shè)中厚板、薄板生產(chǎn)基地，形成近零碳排放板材生產(chǎn)“一中一外”的新格局，就是充分將當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)、光、電資源投入鋼鐵生產(chǎn)的樣板。
其二，落實(shí)極致能效工程，培育能效標(biāo)桿。
當(dāng)前，鋼鐵行業(yè)極致能效工程已被社會(huì)各界認(rèn)可為當(dāng)前降碳、降本和穩(wěn)增長(zhǎng)最直接、最經(jīng)濟(jì)、最有效措施。各行業(yè)企業(yè)可依托“雙碳最佳實(shí)踐能效標(biāo)桿示范廠”培育，有序推動(dòng)鋼鐵行業(yè)重點(diǎn)工序能效達(dá)到標(biāo)桿水平。鋼鐵企業(yè)極致能效的具體實(shí)施路徑主要有：一是建立由企業(yè)一把手親自掛帥的極致能效提升領(lǐng)導(dǎo)小組，發(fā)動(dòng)全廠各部門積極參與；二是發(fā)布或編制全廠極致能效提升方案，如中國(guó)寶武制訂《中國(guó)寶武能效標(biāo)桿創(chuàng)建工作方案（2023—2025年）》，明確集團(tuán)公司及各鋼鐵子公司能效標(biāo)桿創(chuàng)建的主要目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)；三是形成企業(yè)極致能效能力清單，探索節(jié)能新技術(shù)等，如建龍集團(tuán)通過(guò)實(shí)踐《建龍集團(tuán)節(jié)電技術(shù)清單》，實(shí)現(xiàn)電力消耗同比降低5%。
其三，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，積極迎合新能源用鋼需求。
隨著《推動(dòng)大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新行動(dòng)方案》逐漸傳到現(xiàn)實(shí)，預(yù)計(jì)將為新能源領(lǐng)域用鋼需求帶來(lái)增量，如新能源汽車用鋼、光伏用鋼、風(fēng)電用鋼等。據(jù)某證券機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的快速上行，風(fēng)電用鋼規(guī)模將從2023年的970萬(wàn)噸快速增長(zhǎng)至2026年的1200萬(wàn)噸，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為7.3%。新能源汽車界網(wǎng)紅產(chǎn)品“小米SU7”首次在電機(jī)部分采用了國(guó)產(chǎn)取向硅鋼產(chǎn)品，同時(shí)聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家鋼鐵企業(yè)為其提供鍛造用擠壓棒、彩涂板、齒輪鋼等具有較高附加值的鋼種。以上方向?yàn)閲?guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)滿足能源轉(zhuǎn)型需求的鋼鐵產(chǎn)品提供了參考。