鋼鐵工業(yè)是典型的資源、能源密集型行業(yè)。2021年，我國粗鋼產(chǎn)量高達10.33億噸，占全球粗鋼產(chǎn)量的約53%；我國鋼鐵行業(yè)碳排放占全球鋼鐵碳排放的60%以上，占全國碳排放總量的15%，是國內(nèi)31個制造業(yè)門類中碳排放量最大的行業(yè)。因此，在“十四五”要求更為嚴格的能耗“雙控”和“雙碳”目標下，鋼鐵工業(yè)是實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵領域。
近期，中共中央國務院印發(fā)了《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》及《2030年前碳達峰行動方案》；為了推動我國鋼鐵工業(yè)“雙碳”目標的實現(xiàn)，《鋼鐵行業(yè)碳達峰及降碳行動方案》也即將發(fā)布。在多個頂層設計文件的指導下，鋼鐵工業(yè)的降碳減排路徑也逐漸明晰，可以概括為以下5個方面。
第一，推動綠色布局，包括優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、嚴禁新增產(chǎn)能、繼續(xù)淘汰落后產(chǎn)能，壯大綠色物流等。一方面，通過優(yōu)化布局引導鋼鐵項目向生產(chǎn)基地聚集發(fā)展，通過兼并重組提高產(chǎn)業(yè)集中度、優(yōu)化資源配置，進而加快實現(xiàn)技術(shù)突破和綠色發(fā)展。《關(guān)于推動鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見（征求意見稿）》指出，到2025年，鋼鐵行業(yè)集中度CR5/CR10分別要達到40%/60%（該指導意見最終出臺時未提及這一集中度目標）。2020年，我國前10家鋼鐵企業(yè)粗鋼產(chǎn)量合計為41292.19萬噸，占全國總產(chǎn)量的39.21%，與日、韓、俄、美等國家存在較大差距——日本前兩大鋼企產(chǎn)業(yè)集中度高達79.2%，美國前三大鋼企占比58.7%，俄羅斯前四大鋼企占比達73.0%，韓國前兩大鋼企占比更是高達90.0%，印度前三大鋼企占比也達到了57.7%。為此，我們應通過兼并重組提高產(chǎn)業(yè)集中度，加速產(chǎn)業(yè)資源整合和產(chǎn)業(yè)鏈延伸，提高投資效率和科技創(chuàng)新水平，促進鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和綠色低碳轉(zhuǎn)型。另一方面，切實改變“北鋼南運”現(xiàn)象，減少不必要的物流運輸?shù)冗^程，進而降低碳排放。
第二，節(jié)能及提升能效，包括推廣先進適用節(jié)能低碳技術(shù)，深挖節(jié)能降碳潛力，強化數(shù)字化、智能化技術(shù)應用，推動實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的智慧制造等。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會會員單位能耗統(tǒng)計，2020年噸鋼綜合能耗為545.27千克標準煤/噸，同比下降6.51千克標準煤/噸。盡管我國噸鋼綜合能耗指標已位于世界先進行列，但鋼鐵工業(yè)體量大，行業(yè)綠色發(fā)展水平不均衡，仍有較大節(jié)能減排潛力。我國鋼鐵行業(yè)余熱資源利用率低，大型鋼鐵企業(yè)的余熱利用率為30%~50%，與國際先進水平（90%）存在明顯差距。因此，通過提高余熱余能自發(fā)電率、推動低品位余熱供暖發(fā)展，將鋼鐵企業(yè)的自發(fā)電率從當前的53%提高到60%以上，基本滿足自身用電需求，對于鋼鐵工業(yè)的低碳發(fā)展具有重要意義。
此外，鋼鐵企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型也是低碳減排的需要。有調(diào)研結(jié)果表明，我國僅有不到1/3的企業(yè)開始著手數(shù)字化試點或轉(zhuǎn)型工作，極少數(shù)鋼鐵企業(yè)有清晰且符合整體業(yè)務發(fā)展的數(shù)字化戰(zhàn)略。因此，未來，鋼鐵企業(yè)還可以通過加強數(shù)字化管理、推動智慧制造，助力生產(chǎn)過程的綠色化、集約化、互聯(lián)化，從而降低生產(chǎn)過程碳排放。
第三，優(yōu)化用能及流程結(jié)構(gòu)，有序發(fā)展短流程電爐鋼工藝，推動原燃料結(jié)構(gòu)優(yōu)化、促進清潔能源替代。2020年，我國長流程生產(chǎn)的粗鋼占全國總產(chǎn)量的90.8%，遠高于全球平均水平（73.2%）。長流程煉鋼的碳排放強度為2.0噸二氧化碳/噸粗鋼，是短流程煉鋼的3倍以上，因而推行全廢鋼的電爐工藝是鋼鐵工業(yè)最終實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要途徑。然而，目前推進短流程煉鋼存在成本高、廢鋼質(zhì)量和供給不穩(wěn)定等諸多阻力，優(yōu)化燃料結(jié)構(gòu)、降低鐵鋼比，提高清潔能源比例，是實現(xiàn)我國鋼鐵工業(yè)降碳減排短期目標的關(guān)鍵。我國鋼鐵行業(yè)能源結(jié)構(gòu)高碳化，化石燃料燃燒產(chǎn)生的碳排放占行業(yè)排放的80%以上，其中煤、焦炭占能源投入總量的比例近90%，促進清潔能源的替代將對鋼鐵行業(yè)碳達峰、碳中和起到強有力的推動作用。
第四，構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，包括區(qū)域能源資源整合、固廢資源化利用、推動鋼化聯(lián)產(chǎn)。《指導意見》指出，推進產(chǎn)業(yè)間耦合發(fā)展，構(gòu)建跨資源循環(huán)利用體系，力爭率先實現(xiàn)碳排放達峰。鋼鐵行業(yè)應通過構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，充分開發(fā)利用鋼鐵生產(chǎn)過程中富含一氧化碳、氫氣等副產(chǎn)品的附加值，加速企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)筑互利共贏的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈合作體系，實現(xiàn)資源能源的高效處置利用。
第五，應用突破性低碳技術(shù)，包括電解還原、氧氣高爐、非高爐冶煉以及CCS（碳捕獲與封存）/CCUS（碳捕獲、利用與封存）等。通過以再生能源為基礎的技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)冶煉過程完全零排放，是實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量關(guān)于氫冶金、電解還原等綠色低碳技術(shù)的探索，如國際層面的日本COURSE50（日本環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術(shù)開發(fā)項目）、德國“以氫代煤”、韓國COOLSTAR（氫還原煉鐵工藝項目）、奧鋼聯(lián)H2FUTURE（無二氧化碳工業(yè)氫試制工廠）、歐盟ULCOS（超低二氧化碳煉鋼）、瑞典HYBRIT（突破性氫能煉鐵）等項目；國內(nèi)層面，中國寶武與中核集團、清華大學簽訂了有關(guān)合作框架協(xié)議，積極探索低碳冶金工藝，河鋼、酒鋼、邢鋼等多家企業(yè)也開啟了低碳冶金的創(chuàng)新研發(fā)工作。超前布局低碳冶金前沿技術(shù)領域，不僅可以推動鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，對于掌握行業(yè)領先的核心技術(shù)、形成自主知識產(chǎn)權(quán)、增強技術(shù)保障、提高競爭力也具有重大戰(zhàn)略意義。
《2030年前碳達峰行動方案》指出，工業(yè)領域要加快綠色低碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，力爭率先實現(xiàn)碳達峰。在能耗“雙控”和“雙碳”目標下，鋼鐵工業(yè)面臨巨大壓力。作為國民經(jīng)濟重要的基礎產(chǎn)業(yè)，鋼鐵產(chǎn)量與國民經(jīng)濟發(fā)展需要密切相關(guān)，在壓減鋼鐵產(chǎn)能的同時，保障好下游需求是減排工作的難點。因此，未來逐步降低產(chǎn)量是鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)碳達峰的重要條件，引導鋼鐵企業(yè)由以量取勝的發(fā)展模式向高質(zhì)量發(fā)展模式轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。
短期內(nèi)，電爐煉鋼的節(jié)能環(huán)保效益無法在經(jīng)濟效益中體現(xiàn)，推廣相對成熟的節(jié)能減排技術(shù)是當前落實減排工作最直接有效的辦法。然而，節(jié)能減排技術(shù)的應用需要大量的前期資金投入，壓縮了企業(yè)的利潤空間，給企業(yè)帶來了一定的運營壓力。因此，一方面，應將鋼鐵行業(yè)盡快納入全國碳市場，利用市場化機制配置資源，降低鋼鐵行業(yè)的減排成本；另一方面，企業(yè)自身應做好節(jié)能減排技術(shù)的減排潛力與成本評估，選擇“性價比”高的減排技術(shù)，做好“技術(shù)組合”。大型鋼企更應發(fā)揮“頭雁”作用，主動承擔社會責任，披露碳排放情況，接受社會各界的監(jiān)督。
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