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《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》提出，要支援有條件的地方和重點行業、重點企業率先達到碳排放峰值。鋼鐵行業是除能源以外碳排放量最大的工業行業，綠色低碳發展已經成為鋼鐵行業轉型發展的核心命題，也是鋼鐵行業實現高質量發展的必由之路。推動我國鋼鐵行業低碳轉型示範，刻不容緩。
鋼鐵行業碳排放現狀及面臨的挑戰
我國鋼鐵工業碳排放量約佔全國碳排放總量的15%左右，是我國碳排放量最高的製造業行業，迫切需要透過加速低碳轉型，降低全社會碳排放量，確保國家碳達峰與碳中和目標順利實現。
鋼鐵行業涵蓋能源、化工、建材等多項工藝型別，是工藝流程最複雜的行業之一，包括燃煤與燃氣發電、供熱鍋爐、煉焦與焦爐煤氣深加工、鍊鐵與鍊鋼、石灰與超細粉等工藝，分別屬於電力、熱力、傳統煤化工、金屬冶煉、建築材料等行業。上述行業碳排放總量佔全國排放總量的一半以上。鋼鐵行業的碳達峰與碳中和路線包括控制產量、節能減排、清潔能源替代、氫能利用、碳捕集利用封存（以下簡稱CCUS）等，具有普適性。因此，鋼鐵行業的低碳轉型將對所有工業行業具有示範意義。
鋼鐵產品是“工業糧食”，對製造業碳達峰與碳中和具有重要帶動作用。鋼鐵行業是工業化國家的基礎工業之一，鋼鐵產品是基礎設施建設、汽車製造、船舶製造、裝備製造、國防建設等領域的主要原材料。因此，從產品全生命週期碳排放角度來看，鋼鐵行業低碳轉型對製造業整體減碳具有重要帶動作用。
我國鋼鐵行業噸鋼碳排放量約為1。7噸/噸粗鋼-1。8噸/噸粗鋼，按照2020年10。65億噸鋼產量計算，碳排放總量超過18億噸。從工藝流程來看，高爐—轉爐工藝碳排放量約為1。8噸/噸粗鋼-2。2噸/噸粗鋼，電爐工藝碳排放量約為0。4噸/噸粗鋼-0。8噸/噸粗鋼。從工序來看，鐵前工序碳排放量佔比超過70%，主要集中在鍊鐵和焦化工序。
在實現低碳轉型發展方面，我國鋼鐵行業面臨不少挑戰。一是鋼鐵體量大。我國鋼鐵行業產能產量穩居世界第一， 2020年粗鋼產量約佔世界總產量的57%。2021年粗鋼產量仍在增長，其中一季度粗鋼同比增長15。06%，5月上旬同比上升7。44%。產量提高意味著排放增長，若產量持續增長，將給碳達峰帶來困難。
二是工藝結構不合理。我國鋼鐵行業工藝流程以碳排放量高的高爐—轉爐工藝為主，佔比約90%，而排放量佔比較低的電爐工藝僅佔10%。受限於電爐原料廢鋼使用比例較低的限制條件，不考慮政策鼓勵因素，電爐工藝佔比提高困難，行業碳排放總量很難降低。
鋼鐵行業碳達峰碳中和的路徑建議
為推動鋼鐵行業低碳轉型發展，實現碳達峰碳中和目標，筆者建議從以下方面著力。
一是嚴格控制產能產量。繼續壓減粗鋼產能。一方面，持續淘汰落後鋼鐵產能，修訂產業政策加嚴淘汰底線，逐步將4。3米及以下焦爐、450立方米及以下高爐納入淘汰範圍。最佳化工作機制，嚴防已淘汰產能死灰復燃。另一方面，嚴控新增產能，加嚴產能減量替代要求，並嚴控重複替代情形。
同時，提高鋼材產品效能，延長使用壽命。透過提高鋼材產品效能，採取“以細代粗、以薄代厚、以輕代重”的方式，在不降低用鋼行業產品質量的前提下，減少鋼材使用量。比如，輸電鐵塔用高強鋼材替代普通鋼材可減少10%以上的鋼材用量，腳手架用高強型鋼代替普通焊管可減少約30%的鋼材用量。最佳化鋼材產品製造工藝，延長使用壽命，減少鋼材用量。比如，透過與國外同類產品對標，軸承鋼平均使用壽命還有延長一倍的潛力，據此可減少此類鋼材用量50%。
最佳化鋼鐵產品進出口政策。透過調整產品出口政策，降低或取消除矽鋼等高階產品以外的出口退稅，以及部分生鐵、鉻鐵、直接還原鐵等初級產品進口關稅。適當提高生鐵、鉻鐵等初級產品出口關稅，鼓勵進口、減少出口，減輕粗鋼產量增長的壓力。
二是最佳化配置鋼鐵工藝流程。鼓勵短流程工藝。出臺電爐短流程鍊鋼優惠政策，對電爐建設專案，在產能替代環節予以政策傾斜。對電爐企業採取優惠電價、減徵稅費等措施，並在碳排放權交易配額分配過程中充分考慮其與長流程的差異性。加快推動完善廢鋼市場，適時推廣建築鋼結構，提高全社會廢鋼保有量。同時，規範廢鋼消費領域，可對廢鋼合規使用予以補貼和鼓勵。
最佳化長流程工藝。一方面，嚴格控制高爐—轉爐流程佔比，在建設專案產能減量替代的基礎上，增加碳排放量減量或倍量替代前置條件。對於碳排放量居高不下的企業，透過提高電價等方式提高其排放成本。另一方面，鼓勵發展碳排放量較低的直接還原、穩定可靠的熔融還原等非高爐鍊鐵工藝。
三是深度挖掘節能降碳潛力。提高節能技術應用比例。結合鋼鐵行業超低排放推進進度，持續提高燒結煙氣迴圈、燃氣蒸汽迴圈發電、爐頂餘壓發電、煙氣餘熱回收、高爐渣餘熱回收、鋼渣餘熱回收、一包到底、高爐煤氣熱值提升等節能技術，進一步降低全行業能耗，減少行業碳排放總量，實現減汙降碳協同。
最佳化傳統技術節能效果。提高餘熱發電機組的轉化效率，將中低溫餘熱回收工藝改進為高溫高壓工藝，進而提高餘能利用率，降低能耗。最佳化燒結煙氣迴圈工藝中的煙氣來源，提高高溫煙氣迴圈比例，進一步降低燒結工序能耗，減少碳排放量。
四是探索低碳氫能冶煉路徑。近期，在現有高爐—轉爐長流程工藝佔比高的大背景下，充分借鑑日本和歐盟經驗，推動寶鋼等高爐富氫冶煉試驗專案，研究爐頂煤氣迴圈、高爐噴吹富氫氣體等技術路線大規模鋪開的可行性。今後還可密切關注歐盟鋼鐵行業低碳冶煉技術研發進展，推動河鋼等氫能冶煉試驗專案，系統開展氫能鍊鋼、氫氣直接還原、熔融電解鐵礦石等技術路線研究。
五是儲備開發CCUS技術。配合高爐爐頂煤氣迴圈、二氧化碳富集等技術，探索透過鋼鐵、化工耦合的方式，深入開展二氧化碳捕集、利用、封存等技術整合示範研究。
作者單位：生態環境部環境工程評估中心
原標題：推動鋼鐵行業低碳轉型，引領工業碳達峰與碳中和
編輯：君君。環評網際網路