《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，要支持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范，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占全國碳排放總量的15%左右，是我國碳排放量最高的制造業行業，迫切需要通過加速低碳轉型，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、建材等多項工藝類型，是工藝流程最復雜的行業之一，包括燃煤與燃氣發電、供熱鍋爐、煉焦與焦爐煤氣深加工、煉鐵與煉鋼、石灰與超細粉等工藝，分別屬于電力、熱力、傳統煤化工、金屬冶煉、建筑材料等行業。上述行業碳排放總量占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范意義。
鋼鐵產品是“工業糧食”，對制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、汽車制造、船舶制造、裝備制造、國防建設等領域的主要原材料。因此，從產品全生命周期碳排放角度來看，鋼鐵行業低碳轉型對制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，鐵前工序碳排放量占比超過70%，主要集中在煉鐵和焦化工序。
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年粗鋼產量約占世界總產量的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，占比約90%，而排放量占比較低的電爐工藝僅占10%。受限于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，電爐工藝占比提高困難，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，持續淘汰落后鋼鐵產能，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范圍。優化工作機制，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，并嚴控重復替代情形。
同時，提高鋼材產品性能，延長使用壽命。通過提高鋼材產品性能，采取“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。優化鋼材產品制造工藝，延長使用壽命，減少鋼材用量。比如，通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%。
優化鋼鐵產品進出口政策。通過調整產品出口政策，降低或取消除硅鋼等高端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。
二是優化配置鋼鐵工藝流程。鼓勵短流程工藝。出臺電爐短流程煉鋼優惠政策，對電爐建設項目，在產能替代環節予以政策傾斜。對電爐企業采取優惠電價、減征稅費等措施，并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，適時推廣建筑鋼結構，提高全社會廢鋼保有量。同時，規范廢鋼消費領域，可對廢鋼合規使用予以補貼和鼓勵。
優化長流程工藝。一方面，嚴格控制高爐—轉爐流程占比，在建設項目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。對于碳排放量居高不下的企業，通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煉鐵工藝。
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，持續提高燒結煙氣循環、燃氣蒸汽循環發電、爐頂余壓發電、煙氣余熱回收、高爐渣余熱回收、鋼渣余熱回收、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，實現減污降碳協同。
優化傳統技術節能效果。提高余熱發電機組的轉化效率，將中低溫余熱回收工藝改進為高溫高壓工藝，進而提高余能利用率，降低能耗。優化燒結煙氣循環工藝中的煙氣來源，提高高溫煙氣循環比例，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—轉爐長流程工藝占比高的大背景下，充分借鑒日本和歐盟經驗，推動寶鋼等高爐富氫冶煉試驗項目，研究爐頂煤氣循環、高爐噴吹富氫氣體等技術路線大規模鋪開的可行性。今后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項目，系統開展氫能煉鋼、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。配合高爐爐頂煤氣循環、二氧化碳富集等技術，探索通過鋼鐵、化工耦合的方式，深入開展二氧化碳捕集、利用、封存等技術集成示范研究。
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