“碳”索大宗之鋼鐵：鋼鐵行業(yè)降碳路徑選擇

站在國(guó)家層面，實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)是我國(guó)主動(dòng)承擔(dān)應(yīng)對(duì)全球氣候變化責(zé)任的大國(guó)擔(dān)當(dāng)，是我國(guó)加快生態(tài)文明建設(shè)和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手，更是促進(jìn)我國(guó)能源格局徹底轉(zhuǎn)變的重要途徑。從圖1中可以發(fā)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)（黑色）的碳排放占比達(dá)到18%，是繼熱、電行業(yè)之后的第二大碳排放行業(yè)。同時(shí)，鋼鐵行業(yè)還是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)的重要領(lǐng)域、能源消費(fèi)和碳排放的大戶以及碳排放的重點(diǎn)監(jiān)管領(lǐng)域。因此鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的路徑可能會(huì)給其他工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的“雙碳”路徑提供參考。

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根據(jù)工信部的有關(guān)資料顯示，我國(guó)鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)大致要經(jīng)歷三個(gè)階段：第一階段（2020年-2030年）——碳達(dá)峰平臺(tái)期，在這個(gè)階段里面，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)將深入推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，嚴(yán)格控制產(chǎn)出總量，并通過(guò)優(yōu)化有關(guān)政策實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)。第二階段（2030年-2050年）——脫碳化階段，在這個(gè)階段，我國(guó)鋼鐵行業(yè)將繼續(xù)落實(shí)嚴(yán)控產(chǎn)出總量的政策并淘汰落后產(chǎn)能，同時(shí)要提高廢鋼的使用比例，使得鋼材生產(chǎn)流程和能源結(jié)構(gòu)得到調(diào)整。第三階段（2050年-2060年）——碳中和階段，在這個(gè)階段，我國(guó)鋼鐵行業(yè)將進(jìn)一步落實(shí)嚴(yán)控產(chǎn)出總量的政策，并持續(xù)淘汰落后產(chǎn)能，提高氫冶金在鋼鐵冶煉過(guò)程中的占比。

為了實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段的目標(biāo)，我國(guó)鋼鐵行業(yè)的降碳路徑大致分為三類：控制產(chǎn)能增長(zhǎng)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和推廣碳吸收技術(shù)。

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（1）控制產(chǎn)能增長(zhǎng)。 本文+內(nèi)-容-來(lái)-自；中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

只要鋼鐵生產(chǎn)線一直處于運(yùn)行的過(guò)程那么肯定會(huì)產(chǎn)生碳排放，但是當(dāng)生產(chǎn)線停止運(yùn)行的時(shí)候，碳排放為0。因此嚴(yán)控產(chǎn)能的增長(zhǎng)甚至削減產(chǎn)能可以直接并且高效的降低碳排放。為此我國(guó)鋼鐵工業(yè)提出在2030年將粗鋼產(chǎn)量下降至8億噸，在2060年將粗鋼產(chǎn)量進(jìn)一步下降至6億噸。 禸*嫆唻@洎：狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

（2）優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。 本`文內(nèi).容.來(lái).自：中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

粗鋼的產(chǎn)能畢竟不能無(wú)休止的下降，當(dāng)控制產(chǎn)能這一措施帶來(lái)的降碳效果有限時(shí)，就需要從鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程的能源結(jié)構(gòu)入手來(lái)解決進(jìn)一步降碳的目標(biāo)。具體分為兩種路徑，一種是節(jié)能技術(shù)的使用，另一種是冶煉方式的轉(zhuǎn)變。節(jié)能技術(shù)的使用主要體現(xiàn)在余熱余能利用、綠色化運(yùn)輸以及智能化技術(shù)的應(yīng)用等。 本`文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

而冶煉方式的轉(zhuǎn)變具體分為兩種方式：一種是由目前的高爐-轉(zhuǎn)爐的長(zhǎng)流程煉鋼轉(zhuǎn)向全廢鋼電爐的短流程煉鋼，另一種是利用氫冶金技術(shù)代替碳冶金技術(shù)。根據(jù)表1中冶金工業(yè)規(guī)劃研究院的數(shù)據(jù)顯示目前我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)中有94%是通過(guò)長(zhǎng)流程完成的，僅有6%通過(guò)短流程完成。當(dāng)?shù)?030的時(shí)候，我國(guó)鋼鐵鋼業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”目標(biāo)，此時(shí)我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)有67%是通過(guò)長(zhǎng)流程完成，30%通過(guò)短流程完成，3%通過(guò)氫冶金完成。當(dāng)?shù)?050年的時(shí)候，我國(guó)距離實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)還差最后十年，此時(shí)我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)有15%通過(guò)長(zhǎng)流程完成，70%通過(guò)短流程完成，15%通過(guò)氫冶金完成。當(dāng)?shù)?060年的時(shí)候，我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，此時(shí)我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)有15%通過(guò)長(zhǎng)流程完成，但是由于我國(guó)鋼鐵總產(chǎn)量的下降使得廢鋼資源有所減少，因此60%通過(guò)短流程完成，剩下25%的產(chǎn)量則通過(guò)氫冶金完成。 本/文-內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

 

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（3）推廣碳吸收技術(shù)

CCUS——Carbon Capture，Utilization and Storage，即“碳捕集與利用、封存”是鋼鐵行業(yè)走向“碳中和”的最后一步，它可以對(duì)鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行捕獲、提純以及再利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降碳目標(biāo)。目前包鋼（集團(tuán)）公司的200萬(wàn)噸（一期50萬(wàn)噸）CCUS示范項(xiàng)目已經(jīng)與2022年6月開工奠基，建成后預(yù)計(jì)每年可以減排二氧化碳36.53萬(wàn)噸。

最后，還要看到當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)還存在一定的困難：首先是產(chǎn)能置換的成本相對(duì)較高；其次是廢鋼資源的利用以及氫冶金的技術(shù)還不夠完善，而且氫能的制造、儲(chǔ)備以及運(yùn)輸技術(shù)也不夠完善；最后是CCUS技術(shù)還無(wú)法在所有鋼鐵企業(yè)進(jìn)行普及。

結(jié)語(yǔ)：雖然目前我國(guó)鋼鐵行業(yè)在降碳過(guò)程中仍面臨諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)，但是在相關(guān)政策的支持下，我國(guó)鋼鐵行業(yè)可以通過(guò)正確的路徑進(jìn)行探索，逐漸實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步，最終順利實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)“碳中和”的目標(biāo)。 本`文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

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