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发展短流程是钢铁行业碳减排的大势

【导语】8月1日,工信部、国家发改委、生态环境部印发《工业领域碳达峰实施方案》,方案明确了工业领域碳达峰进程的总体目标。钢铁行业达峰行动中提出鼓励适度稳步提高钢铁先进电炉短流程发展;到2025年,短流程炼钢占比达15%以上。到2030年,短流程炼钢占比达20%以上。 钢铁行业主要有两种工艺流程,一是长流程,是指以铁…

【导语】8月1日,工信部、国家发改委、生态环境部印发《工业领域碳达峰实施方案》,方案明确了工业领域碳达峰进程的总体目标。钢铁行业达峰行动中提出鼓励适度稳步提高钢铁先进电炉短流程发展;到2025年,短流程炼钢占比达15%以上。到2030年,短流程炼钢占比达20%以上。

钢铁行业主要有两种工艺流程,一是长流程,是指以铁矿(725, -12.50, -1.70%)石、焦炭(2900, -73.50, -2.47%)为主要原材料,利用高炉冶炼得到液态铁水,铁水经过氧气转炉吹炼配以精炼炉得到合格钢材,高炉容积较大,熔炼后产品加工通常采用连铸、连扎成型工艺;二是短流程,是指以废钢和合金为主要原材料,废钢经破碎、分选后装入电炉来熔炼废钢,并配以精炼炉完成脱气、调成份、调温度、去夹杂等功能,得到合格钢材。

目前钢铁行业碳排放量占全国的15%左右,是占比最大的制造业。但要贯彻落实“双碳”政策,最根本的方法是推动钢铁行业能源结构及工艺结构优化转型。根据有关公开资料,国内长流程工艺吨钢碳排放量约2吨CO2/吨钢,而短流程电炉CO2排放量仅0.9吨,减碳效应显著,因此发展电炉钢是促进行业碳减排的有效手段。但我国钢铁行业在生产工艺流程方面以长流程为主导,电炉炼钢占比不到10%,明显低于全球平均及海外发达国家水平,在生产过程中煤、焦炭这样高碳化的原料占能源投入的比例非常高,钢铁行业转型基础较为薄弱。

其实从政策上来看,2020年12月31日,工信部发布的《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见(征求意见稿)》提出,力争到2025年,电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上,力争达到20%。基于现实多因素的考虑下,在2022年初工业和信息化部、发展改革委、生态环境部发布的《三部委关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》提出,力争到2025年,电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上,不再提及20%。

目前中国电炉炼钢处于发展初期,主要受制于废钢资源回收不足,质量参差不齐,电力成本竞争力不强等原因。

首先,国外工业化进程起步较早,钢铁积蓄量较高,废钢产出相对富裕,而国内铁回收再利用工业体系依旧处于发展建设当中,同时进口废钢受到价格倒挂、国外资源供给紧张等因素影响,进口废钢量较低,废钢整体供给量不足。根据卓创资讯统计,2021年废钢总供应量为2.7亿吨,粗钢产量为10.33亿吨,转炉废钢比16.69%,长流程用废钢量达1.72亿吨,电炉钢比10.7%,按照15%的目标,废钢仍有4500万吨左右的缺口。

其次,国外电炉发展技术相对成熟,价格较铁水能保持持续低位,电炉成本低于高炉成本,生产具备优势。而中国一方面短流程炼钢技术尚未充分成熟,电耗高、用电成本高,杂质纯净度控制有限,主要适用于螺纹钢(4066, -47.00, -1.14%);另一方面废钢供给不足,废钢价格一般大于铁水价格,高炉生产成本相对电炉较低,高炉竞争力强于电炉,影响了电炉钢比的提升。

2021年,中国电炉钢比为10.7%,短期内短流程大量替代长流程以实现降碳减排的战略难以实行。长期看短流程工艺在中国仍具有较大的推广潜力和发展价值。

首先,根据相关报道,截至2020年底,中国钢铁积蓄量达到105亿吨左右,城镇化及工业化积累的雄厚钢铁资源积蓄将有效支撑废钢产量持续增长,同时工业和信息化部、发展改革委、生态环境部于2月份发布的《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》提出力争到2025年废钢回收加工体系基本健全,利用水平显著提高,也将助推废钢资源产出量进一步增加,预计中国将成为世界废钢产量的主要增长国之一。

其次,未来政策除了对短流程炼钢执行产能置换支持政策外,将向进一步引导降低短流程炼钢电价方向发展。一方面,2021年7月29日,国家发改委印发《关于进一步完善分时电价机制的通知》,进一步完善分时电价机制。电炉钢企业生产较灵活,可充分利用谷段电价进行生产。10月11日,国家发改委印发《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》,扩大市场交易电价上下浮动范围,高耗能企业市场交易电价不受上浮20%限制,工业用电价格上浮叠加峰谷价差,短流程相较于长流程优势进一步凸显。另一方面,中国可再生能源电力飞速发展,随着可再生能源发电技术的成熟,清洁电价降低,与长流程生产相比,短流程可以享受到更多的电力清洁化所带来的减排效益,短流程或将具有更大竞争力。

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