鋼鐵行業(yè)
碳排放量僅次于電力,是
碳中和主要責(zé)任體。在我國“2030年碳達(dá)峰,2060年
碳中和”承諾的大背景下,鋼鐵行業(yè)面臨重要減碳壓力。作為能源消耗密集型行業(yè),鋼鐵行業(yè)
碳排放占全國碳排放量約18%,僅次于電力行業(yè)。依據(jù)《鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰及降碳行動方案》,目標(biāo)初步定為:2025年前,鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)碳排放達(dá)峰;到2030年,鋼鐵行業(yè)碳排放量較峰值降低30%。
我國鋼鐵消費下降成必然,行業(yè)變革迎來“新材料”時代。參考美日德等發(fā)達(dá)國際發(fā)展規(guī)律,預(yù)計當(dāng)前我國鋼鐵消費在城市化率達(dá)到60%后,2020年后便開始進(jìn)入
平臺期,且預(yù)計2025年后將逐步下降。2030年我國鋼鐵消費下降11%,2060年我國鋼鐵消費下降30%。以基建、房地產(chǎn)為主的螺紋鋼消費占比將逐步下降。參照美國鋼鐵消費結(jié)構(gòu),預(yù)計我國鋼鐵消費未來以裝配式建筑消費的結(jié)構(gòu)鋼,機械設(shè)備、汽車消費的板材為主。除此之外,精密儀器、
新基建、航空航天、國防等領(lǐng)域消費的特種鋼材也成為鋼鐵消費的重要力量。“碳達(dá)峰、碳中和”的推進(jìn),一方面增加了粗放式生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)成本,使得高爐產(chǎn)能加速退出;另一方面,也使得更適應(yīng)高品質(zhì)鋼材冶煉生產(chǎn)的電爐產(chǎn)能得以快速發(fā)展,適應(yīng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。在此背景下,鋼鐵行業(yè)迎來“新材料”時代,而鋼鐵企業(yè)也需適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,行業(yè)結(jié)構(gòu)變化,加速“轉(zhuǎn)型升級”加快超低排放改造、廢鋼回收產(chǎn)業(yè)鏈布局,以及電爐產(chǎn)能的布局。
美日德鋼鐵行業(yè)發(fā)展規(guī)律,鋼鐵消費進(jìn)入平臺期后電爐比例快速提升:發(fā)達(dá)國家美德日三國發(fā)展規(guī)律,在鋼鐵消費進(jìn)入平臺期后,隨著廢鋼回收的增加和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對鋼鐵產(chǎn)品品質(zhì)要求的提高,三國均呈現(xiàn)電爐快速提升的發(fā)展態(tài)勢。美國電爐比例提升至68%,德國提升至30%,日本提升至25%。但是電價成為影響電爐比例的主要因素。
預(yù)計2030年我國電爐產(chǎn)能比例提升至34%,
碳減排29%。近年來我國出臺多項政策鼓勵發(fā)展廢鋼回收產(chǎn)業(yè)鏈。隨著我國社會鋼鐵蓄積量已經(jīng)超過100億噸,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,可回收資源將快速增長,預(yù)計2030年我國廢鋼可回收量可達(dá)3.4億噸,豐富充足的廢鋼資源為發(fā)展電爐提供了基礎(chǔ)。我國電價基本與美國相當(dāng),具備大規(guī)模發(fā)展電爐的重要條件。因此預(yù)計我國電爐比例將大幅提升,至2030年電爐產(chǎn)能占比將達(dá)到34%,實現(xiàn)
碳減排29%。我國完全可以依靠提高電爐產(chǎn)能占比,實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)。
“碳捕捉”“氫冶金”路徑亟需解決技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性瓶頸:目前有兩條技術(shù)路徑可實現(xiàn)“凈零碳排放”:(1)使用可持續(xù)生物質(zhì)和含固廢的燃料結(jié)合碳捕捉、利用和封存技術(shù)減排二氧化碳;目前“氧氣高爐技術(shù)”和“熔融還原技術(shù)”均為一定程度上可以實現(xiàn)減排15-20%,于此同時可以大幅提高排放尾氣中二氧化碳濃度,為“碳捕捉”技術(shù)奠定基礎(chǔ)條件。但是“碳捕捉”技術(shù)尚處于實驗室階段,噸碳捕捉成本50-230美元,亟待突破技術(shù)瓶頸;(2)“氫冶金”技術(shù):分為“高爐富氫噴吹技術(shù)”和“氫氣直接還原技術(shù)”,氫冶金技術(shù)目前并無工藝技術(shù)障礙,主要是氫氣存儲困難和冶金成本是高爐的5倍以上的成本經(jīng)濟(jì)性障礙難以解決。另外“氫冶金”依舊依賴使用鐵礦石,與我國廢鋼大規(guī)模增加的行業(yè)背景相悖。
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