國家對“雙碳”戰(zhàn)略極為重視
2020年9月22日，國家主席習近平在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布，我國2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和。為了更好的完成“雙碳”目標，國家層面高度重視，尤其是2021年被稱為“碳中和”元年，“雙碳”戰(zhàn)略深入人心，同時帶動各行各業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新、新能源開發(fā)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、碳市場交易等不同措施向“雙碳”目標邁進。
今年作為“十四五”開局之年，9月22日中共中央、國務院發(fā)布了《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》，這是作為“雙碳”目標“1+N”政策體系中的“1”，對碳達峰、碳中和工作做出了總體部署。10月26日，國務院又印發(fā)了《2030年前碳達峰行動方案》通知，明確工業(yè)領(lǐng)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。
為了有力支持“雙碳”政策的落實，金融機構(gòu)也提出了支持政策，今年11月中國人民銀行宣布推出碳減排支持工具，支持清潔能源、節(jié)能環(huán)保、碳減排技術(shù)等重點領(lǐng)域發(fā)展，并撬動更多社會資金促進碳減排。通過“先貸后借”機制，對金融機構(gòu)向碳減排重點領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)企業(yè)發(fā)放符合條件的碳減排貸款，按貸款本金的60%提供資金支持，利率為1.75%。其中包括氫能利用，碳捕集、封存與利用技術(shù)等。
同時為了利用市場機制控制和減少溫室氣體排放、推動綠色低碳發(fā)展，落實“雙碳”戰(zhàn)略，7月16日發(fā)電行業(yè)全國碳排放權(quán)交易市場啟動了上線交易，截至12月10日，全國碳市場碳排放配額（CEA）累計成交量7692.4萬噸，累計成交額達32億元。根據(jù)國家政策要求，“十四五”期間將納入八大高排放行業(yè)（包括發(fā)電、石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、航空），其覆蓋的二氧化碳排放量將從現(xiàn)在45億噸左右上升至80億噸左右。
我國鋼鐵行業(yè)和企業(yè)積極響應“雙碳”戰(zhàn)略
1、持續(xù)壓減鋼鐵產(chǎn)能
工信部今年多次表態(tài)：“鋼鐵壓減產(chǎn)量是我國完成碳達峰、碳中和目標任務的重要舉措”，要求2021年粗鋼產(chǎn)量同比下降。并且6月修訂的《鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能置換實施辦法》中明確大氣污染防治重點區(qū)域嚴禁增加鋼鐵產(chǎn)能總量；未完成鋼鐵產(chǎn)能總量控制目標的�。ㄖ陛犑�、自治區(qū)），不得接受其他地區(qū)出讓的鋼鐵產(chǎn)能；長江經(jīng)濟帶地區(qū)禁止在合規(guī)園區(qū)外新建、擴建鋼鐵冶煉項目；大氣污染防治重點區(qū)域置換比例不低于1.5∶1，其他地區(qū)置換比例不低于1.25∶1。同時以京津冀及周邊地區(qū)為重點，繼續(xù)壓減鋼鐵產(chǎn)能，工信部、生態(tài)環(huán)境部于9月30日發(fā)布《兩部門關(guān)于開展京津冀及周邊地區(qū)2021-2022年采暖季鋼鐵行業(yè)錯峰生產(chǎn)的通知》。預計壓減產(chǎn)量政策將持續(xù)整個“十四五”。
根據(jù)今年1-11月粗鋼產(chǎn)量，預計今年粗鋼產(chǎn)量為10.2億噸，同比2020年減少4500萬噸。
2、成立行業(yè)低碳組織
4月22日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會牽頭組織成立了“鋼鐵行業(yè)低碳工作推進委員會”，旨在聚行業(yè)力量，研究行業(yè)低碳路線圖和行動方案，圍繞“雙碳”目標推動鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展。并下設了低碳發(fā)展研究，低碳技術(shù)研究，低碳標準研究3個工作組。
11月18日，中國寶武發(fā)起并聯(lián)合全球鋼鐵企業(yè)及生態(tài)圈伙伴成立了“全球低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟”，來自世界15個國家的62家企業(yè)、高等院校和科研機構(gòu)共同組建。以技術(shù)創(chuàng)新推動行業(yè)低碳發(fā)展，形成鋼鐵行業(yè)低碳價值創(chuàng)新鏈，推動鋼鐵工業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。
3、制定行業(yè)“雙碳”目標路線圖
我國鋼鐵行業(yè)碳達峰實施方案以及碳中和技術(shù)路線圖的制定工作已基本完成，公布后將全面開始實施。
4、企業(yè)紛紛宣布“雙碳”目標時間
寶武集團于7月15日成立了碳中和股權(quán)投資基金，總規(guī)模500億元。并宣布2023年實現(xiàn)碳達峰，2025年具備減碳30%工藝技術(shù)能力，2035年實現(xiàn)減碳30%，2050年實現(xiàn)碳中和。
河鋼集團宣布2022年實現(xiàn)碳達峰，2025年實現(xiàn)減碳10%以上，2030年實現(xiàn)減碳30%以上，2050年實現(xiàn)碳中和。
鞍鋼集團宣布2025年前實現(xiàn)碳達峰，2030年實現(xiàn)前沿低碳冶金技術(shù)產(chǎn)業(yè)化突破、深度降碳工藝大規(guī)模推廣應用，2035年實現(xiàn)減碳30%。
包鋼集團宣布2023年實現(xiàn)碳達峰，2030年具備減碳30%工藝技術(shù)能力，2042年碳排放量較峰值降低40%以上，2050年實現(xiàn)碳中和。
“雙碳”戰(zhàn)略影響深遠
1、“雙碳”戰(zhàn)略造成鋼鐵生產(chǎn)成本增加
我國鋼鐵行業(yè)要完成“雙碳”目標，其生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和體量決定了需要大量資金投入。2020年我國粗鋼產(chǎn)量為10.65億噸，占全球總產(chǎn)量56.7%，位居全球第一，碳排放量占全球鋼鐵碳排放總量60%以上，占我國碳排放總量15%左右，而且我國以碳排放強度高的長流程為主（占90%），能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和新技術(shù)研發(fā)是一個漫長的過程，需要持續(xù)進行資金投入，據(jù)專家測算，我國鋼鐵行業(yè)要想實現(xiàn)碳中和，需連續(xù)30年每年投資5500億元左右，相當于噸鋼每年需投資550元，這些投資無疑增加了鋼材產(chǎn)品成本。
另據(jù)國際能源署推算，創(chuàng)新型工藝生產(chǎn)路線（包括高爐CCS技術(shù)、氫還原技術(shù)以及基于煤氣的直接還原鐵技術(shù)）的預期成本要比傳統(tǒng)技術(shù)高10-50%，而且增加的成本要顯著高于當前的煉鋼利潤率。
2、“雙碳”戰(zhàn)略加快兼并重組步伐
隨著我國高質(zhì)量發(fā)展以及高標準定制化供應的發(fā)展，未來我國鋼鐵企業(yè)兼并重組會更加頻繁，集中度會不斷提高，大多以集團化出現(xiàn)，形成“一超、多強、多專業(yè)”格局。
今年我國就有多家鋼企涉及兼并重組及產(chǎn)能合作事項，例如寶武集團通過重組產(chǎn)能達到近兩億噸，覆蓋不銹鋼、汽車板、硅鋼、無縫管、車輪鋼等產(chǎn)品類別，在我國多數(shù)地區(qū)占據(jù)主導地位。鞍鋼重組本鋼，以6300萬噸的粗鋼產(chǎn)能成國內(nèi)第二大鋼企。首鋼、河鋼、沙鋼、建龍、新天鋼、華菱、方大等企業(yè)已經(jīng)形成了強有力的鋼鐵集團，還有普陽鋼鐵、日照鋼鐵、新華聯(lián)合等一些鋼鐵企業(yè)通過股權(quán)控股、產(chǎn)能轉(zhuǎn)讓等方式，分化重組正在形成新的鋼鐵集團。
特鋼領(lǐng)域的中信泰富特鋼集團年產(chǎn)能1300多萬噸，擁有江陰興澄、湖北新冶鋼、大冶特殊鋼、青島特殊鋼、靖江特鋼等多家特鋼基地；青山控股在國外擁有鎳礦、鉻礦礦山，在國內(nèi)擁有不銹鋼棒材、板材生產(chǎn)基地。還有龍騰特鋼、永洋特鋼等，在細分領(lǐng)域具有很強競爭力。當然現(xiàn)在形成的鋼鐵集團隨市場競爭還會分化重組，我國鋼鐵行業(yè)將逐步演化為“一超、多強、多專業(yè)”格局。
3、“雙碳”戰(zhàn)略促使鋼鐵行業(yè)工藝流程再造
我國90%以上的鋼通過高爐長流程生產(chǎn)，長流程噸鋼碳排放量平均為1.82噸，短流程電爐鋼噸鋼碳排放量為0.4噸，如果要降碳最直接的是改變工藝流程，用短流程代替長流程，而我國廢鋼資源需要一個積累過程，2019年，我國廢鋼鐵資源產(chǎn)生量為2.4億噸，同比增長了9%，2020年，我國廢鋼產(chǎn)生量約2.6億噸，預計到2025年將達到3億噸，所以短時間內(nèi)，長流程全部改為短流程還不現(xiàn)實。
另外，目前全球研究和探索最多的當屬氫冶金。用氫代替碳還原鐵礦石，包括高爐富氫冶煉和氫直接還原工藝。同時涉及的氫來源以及價格等問題也需要解決。
總之，我國鋼鐵行業(yè)在“雙碳”戰(zhàn)略指引下，不再通過增加產(chǎn)量來發(fā)展，需要減產(chǎn)、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、重塑工藝、重新布局來實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，同時面對“雙碳”目標，誰先實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，誰就能在未來競爭中占據(jù)主動。
“雙碳”戰(zhàn)略應對措施分析
1、加快技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)步伐，行業(yè)方能行至久遠
研發(fā)革命性突破性技術(shù)已成為行業(yè)未來發(fā)展的必然，而采用氫代替碳是低碳發(fā)展、能源變革的終極方向，也是綠色化的根本出路。
目前，我國也有企業(yè)開展了氫冶金示范工程。例如寶武八鋼進行的富氫碳循環(huán)氧氣高爐工藝實驗，目前已經(jīng)完成第二階段試驗目標。河鋼集團在宣鋼建設了120萬噸氫冶金示范工程，利用風能、光能等可再生能源，使用含氫量約70%的補充氣源作為還原劑，生產(chǎn)1噸直接還原鐵僅產(chǎn)生250kg二氧化碳，同時對產(chǎn)生的二氧化碳進行選擇性回收。建龍集團在烏海進行了年產(chǎn)30萬噸富氫熔融還原法生產(chǎn)高純鑄造生鐵項目，目前處于第一階段，可實現(xiàn)噴氫1萬噸/年，減少二氧化碳排放11.2萬噸/年。包鋼集團利用億利集團在制氫及天然氣管網(wǎng)輸氣優(yōu)勢，共同開發(fā)光伏制氫、管道輸氫和綠氫冶煉技術(shù)。鞍鋼集團積極探索氫冶金技術(shù)，包括風電+光伏（綠電）-電解水制氫（綠氫）-氫冶金工藝。
另外還有山西晉南鋼鐵落地運行的鋼焦化氫聯(lián)產(chǎn)技術(shù)；酒鋼集團的煤基氫冶金工藝；山西中晉太行礦業(yè)有限公司的氣基豎爐直接還原鐵工藝；京華日鋼控股集團有限公司建設的首臺套年產(chǎn)50萬噸氫冶金等，正在開展相關(guān)研究、實驗。
通過超前開展綠色冶金前沿技術(shù)研究，不僅推動鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，也可以掌握行業(yè)領(lǐng)先的核心技術(shù)，形成自主知識產(chǎn)權(quán)，增強技術(shù)保障。目前主要問題是用氫能價格較高，鋼鐵企業(yè)運營壓力較大。
2、加快氫能戰(zhàn)略布局
實現(xiàn)“雙碳”目標，本質(zhì)是要從高碳到低碳乃至到近零碳排放的轉(zhuǎn)變。鋼鐵行業(yè)要發(fā)展氫冶金，必須解決氫能來源和價格問題，提早制定氫能戰(zhàn)略布局。大家都知道氫能是推動傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規(guī)模發(fā)展的理想媒介。美國、歐盟、日本、韓國等國家和地區(qū)都逐步明確了氫能在國家能源體系中的定位，并推出了氫能發(fā)展路線圖。例如2020年4月，荷蘭發(fā)布了國家級氫能政策，到2025年建設50個加氫站、投放15000輛燃料電池汽車和3000輛重型汽車；到2030年投放30萬輛燃料電池汽車。2020年6月德國正式通過了國家氫能源戰(zhàn)略，為清潔能源未來的生產(chǎn)、運輸、使用和相關(guān)創(chuàng)新、投資制定了行動框架。2020年6月法國交通部長宣布支持2035年實現(xiàn)的綠色氫燃料飛機的計劃。2020年7月，歐盟發(fā)布了《歐盟氫能戰(zhàn)略》和《歐盟能源系統(tǒng)整合策略》，希望借此為歐盟設置新的清潔能源投資議程，以達成在2050年實現(xiàn)碳中和的目標。
目前我國還沒有制定氫能發(fā)展路線圖，氫能研究還分散于各個子板塊。氫能供應與應用不僅涉及煤化工、煉油、煉鋼、焦化等傳統(tǒng)工業(yè)，還涉及氫燃料電池汽車、固定式燃料電池儲能應用等新興產(chǎn)業(yè)。氫能頂層設計需要跨部門、跨行業(yè)、跨學科協(xié)同進行。
3、提高高品質(zhì)產(chǎn)品產(chǎn)量
在粗鋼總產(chǎn)量不增加前提下，要滿足國民經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，應提高高品質(zhì)鋼產(chǎn)品產(chǎn)量，向超輕和高強方向發(fā)展。據(jù)去年10月國際能源署（IEA）發(fā)布《世界能源技術(shù)展望2020-鋼鐵技術(shù)路線圖》可知，為了實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的溫控目標，2050年前鋼鐵行業(yè)碳排放量比2019年至少減少50%，排放強度需降低60%，即噸鋼碳排放量從目前1.4噸降到0.6噸，而全球鋼鐵需求只能增長10%（約1.8億噸）至20.3億噸。所以建議通過多種途徑削減鋼鐵消費總量，尤其是延長建筑的使用壽命和優(yōu)化建筑設計。
4、加速碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術(shù)開發(fā)應用
為了實現(xiàn)碳中和，全球探索最多的是氫冶金，另外就是末端治理技術(shù)，包括碳捕獲、利用與封存（CCUS），即兩個技術(shù)路線：“智能碳利用”和“碳直接避免”。
CCUS被認為最有潛力實現(xiàn)“雙碳”目標的技術(shù)，2020年我國粗鋼產(chǎn)量為10.65億噸，二氧化碳排放量約23.2億噸，占我國二氧化碳總排放15%左右。短時期內(nèi)，我國高爐-轉(zhuǎn)爐長流程煉鋼仍占主導地位，面臨巨大的二氧化碳排放壓力。所以我國對CCUS技術(shù)高度重視，國家發(fā)改委早在2013年就出臺了《關(guān)于推動碳捕集、利用和封存試驗示范》的通知，科技部組織編寫的《中國碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展路線圖（2019版）》提出，2050年前要建成多個CCUS產(chǎn)業(yè)集群，實現(xiàn)二氧化碳利用封存量超過9.7億噸/年，產(chǎn)值超過5700億元/年。
目前我國鋼鐵行業(yè)還沒有真正碳捕集封存（CCS）（CCS指捕獲從大型排放源產(chǎn)生的二氧化碳，將其運輸至儲存站點進行封存，避免二氧化碳排放到大氣中）技術(shù)案例，但二氧化碳利用已有案例：1、我國首鋼京唐300噸轉(zhuǎn)爐利用二氧化碳代替氮氣或氬氣作為攪拌氣體煉鋼，實現(xiàn)了二氧化碳資源化利用，同時達到節(jié)能減排及潔凈化冶煉效果。實驗表明轉(zhuǎn)爐頂吹CO₂-O₂混合氣體煉鋼時，對于年產(chǎn)500萬噸鋼廠來說，年粉塵排放減少量達到0.75萬噸，同時實現(xiàn)了約5000噸二氧化碳的資源化利用。2、晉南鋼鐵集團鋼焦化氫聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。先將高爐煤氣送至頂裝焦爐，置換出優(yōu)質(zhì)焦爐煤氣，然后與優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐煤氣混合送至化工廠，經(jīng)過一系列物理化學方法、凈化處理后，合成乙二醇、LNG及氫氣產(chǎn)品，其中氫氣送至高爐，實現(xiàn)氫能冶煉。整個工藝過程不僅實現(xiàn)了碳固化，減少了碳排放，還實現(xiàn)了氫冶金。根據(jù)測算，鋼鐵工序降碳比例為26%，焦化+鋼鐵工序降碳比例達到了15%。
國外也有碳捕集、封存（CCS）案例：阿拉伯聯(lián)合酋長國位于阿布扎比的國有酋長鋼鐵公司，其直接還原鐵廠是目前鋼鐵行業(yè)唯一正在運行的CCS工廠。該工廠每年能夠捕獲80萬噸二氧化碳，捕獲后的二氧化碳被壓縮和脫水后，經(jīng)過50km管道，注入成熟的陸地油。另外還有還有日本的COURSE50項目和歐盟的ULCOS計劃都有涉及高爐的碳捕獲問題，但仍處于實驗階段。
國外利用二氧化碳的部分案例：1、安米Steelanol項目，捕獲高爐中廢氣并利用生物技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為可再生的生物乙醇，并將這些生物乙醇混合用作液體燃料，預計2022年建成。2、蒂森主導的Carbon2Chem項目，將鋼廠廢氣中化工原料（例如一氧化碳和二氧化碳等）用于生產(chǎn)含有碳和氫的合成氣體。這些合成氣體正是生產(chǎn)氨氣、甲醇、高級醇等各種化工產(chǎn)品的原料。3、SSAB和塔塔鋼鐵公司合作FReSMe項目，從鋼廠高爐煤氣中回收二氧化碳，然后與通過電解水生產(chǎn)的氫氣混合，從而生成甲醇。
5、從全生命周期碳足跡評價產(chǎn)品并給予政策支持
為了鼓勵企業(yè)走在低碳前列，國家政策應從材料全生命周期的資源消耗和碳排放（碳足跡）出發(fā)，評價鋼材產(chǎn)品，例如對于生產(chǎn)過程碳排放量不同的產(chǎn)品冠于不同綠色標簽，與下游用戶聯(lián)合從整個生態(tài)鏈體系定位產(chǎn)品市場價格。對為低碳做出貢獻的企業(yè)，要給予政策支持和差別對待。
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