生態環境部前不久發布的《全國碳排放權交易市場覆蓋水泥、鋼鐵、電解鋁行業工作方案（征求意見稿）》（以下簡稱《意見稿》）明確提出，自2024年起，將水泥、鋼鐵、電解鋁三個高耗能行業納入全國碳排放權交易市場管理，并計劃在2025年底前完成首次履約工作。
隨著碳排放權交易市場的擴大和碳排放管理要求的提高，鋼鐵行業電氣化將變得更為迫切。電氣化不僅是鋼鐵行業趨勢之一，也是實現減排目標和促進可持續發展的必要措施。
碳減排壓力大
由于大量使用化石能源，鋼鐵行業的碳排放不可避免。2022年，鋼鐵行業碳排放量達18.2億噸，約占我國碳排放總量的17%，是僅次于發電行業的高碳排放行業，占全球鋼鐵碳排放總量的60%以上。其中，70%以上的碳排放來自于燒結、焦化、高爐等工序。在國際新型貿易壁壘和國內"雙碳"目標下，鋼鐵行業面臨著碳減排的巨大壓力。
剛剛發布的《"雙碳"目標下加快工業領域終端電氣化研究-鋼鐵行業報告》（以下簡稱"研究報告"）顯示，2022 年，我國鋼鐵行業能源消費量達5.60億噸標準煤，約占全國能源消費總量的10%。其中，轉爐煉鋼的能源消費量為5.49億噸標準煤，占鋼鐵行業能源消費量的98%；電爐煉鋼的能源消費量為0.11億噸標準煤。煤炭和焦炭占鋼鐵行業購入能源的90%以上，油氣能源約占1.7%，電力僅占6.3%。其中，60%以上的煤炭和焦炭轉化為焦爐煤氣、轉爐煤氣、高爐煤氣等各種煤氣使用。
中國能源研究會能效與投資評估專委會主任焦健在近日舉行的"加快構建新型電力系統：需求側革新研討會"上表示，鋼鐵是國民經濟的基礎，是典型的能源資源密集型，"鋼鐵與有色金屬行業相似，與建材、石化化工行業存在關聯性，促進鋼鐵行業高質量發展，可帶動其他高耗能行業轉型。"
"鋼鐵行業作為我國一個關鍵的耗能產業，在當前國內經濟轉型的背景下，迫切需要深入研究并開發高效節能低碳技術。"中國電力科學研究院用電與高效研究所用電技術研究室主任陳宋宋表示，"今年，國家已經啟動綠氫化工的重大攻關項目，與此同時，綠氫煉鋼項目也正在積極籌備之中。根據目前的進展情況，預計該項目將在明年正式對外發布，屆時將從國家層面統籌協調相關工作的開展。"
構建"鋼-化-建-能"體系
電力是鋼鐵生產過程中必不可少的能源支撐。按照噸鋼電耗466千瓦時計算，2022年鋼鐵行業電力消費量約4749 億千瓦時，占鋼鐵行業能源消費量的10.4%。其中，轉爐煉鋼的電力消費量占鋼鐵行業電力消費量的89%。
焦健對《中國能源報》記者表示，鋼鐵行業涉及面廣、產業關聯度高、消費拉動大，與電力、熱力、建材、石化化工、有色金屬等行業高度關聯。先行先試促進鋼鐵行業電氣化發展，不僅有利于鋼鐵行業實現可持續的高質量發展，也有利于探索構建"鋼-化-建-能"一體化新型智慧生產體系，推動鋼鐵行業與電力、建材、石化化工、有色金屬等傳統行業的耦合發展，是工業電氣化發展的重中之重。
研究報告顯示，預計到2030年、2050 年、2060年，鋼鐵行業碳排放量將分別達到15.3 億噸、2.7億噸、0.9億噸。鋼鐵行業加快電氣化發展，為鋼鐵行業實現"雙碳"目標作出積極貢獻，到2030年、2050年、2060年，電氣化率將分別達到14%、46%、57%，預計可分別減少碳排放2.8 億噸、7.6億噸、1.0億噸，累計減少碳排放11.6億噸，對鋼鐵行業的碳減排貢獻度將達到63%。
"當前，鋼鐵行業的主要生產工藝以轉爐煉鋼為主，對化石能源高度依賴。"焦健表示，展望未來，我們期望通過電爐煉鋼、氫冶金、基于二氧化碳資源化利用的綠色潔凈煉鋼技術等低碳生產工藝和技術，促進電力、氫和碳三種要素的有效協同和高度融合，形成一種新的生產模式，推動鋼鐵行業的電氣化進程。為此，我們規劃了三個主要的技術路徑：首先，原料替代路徑，即通過尋找和利用替代原料來降低對傳統碳基原料的依賴；其次，能源替代路徑，這涉及將傳統能源替換為更清潔、高效的能源形式；最后，綜合技術應用路徑，通過集成和創新多種技術手段，以實現鋼鐵行業"能-碳-電"協同優化，即降低能源消費、減少碳排放以及新型能源體系下促進電力消納，促進"雙碳"目標下鋼鐵行業高質量發展。
電氣化仍面臨約束
在業內人士看來，盡管當前鋼鐵行業電氣化發展的路徑基本清晰，但在政策引領、技術工藝、資源保障、能源保障、市場機制等方面仍存在一定約束，需要政府、企業和科研機構等多方面的協同合作。
《中國能源報》記者采訪中了解到，加快鋼鐵電氣化亟須完善鋼鐵行業電氣化發展頂層設計及配套政策， 將電氣化發展納入鋼鐵行業"雙碳"整體規劃，明確以降碳為導向的鋼鐵行業電氣化發展短期和中長期目標及路徑，制定鋼鐵行業電氣化發展技術路線圖和實施計劃，指導企業開展電氣化發展行動。短期內可著力支持電爐煉鋼、傳統工序電氣化、智能制造及智能化解決方案、余熱發電、可再生能源開發利用等技術推廣應用，同時鼓勵鋼鐵行業探索布局氫冶金、CCUS 及二氧化碳煉鋼等顛覆性技術，先立后破有序推動鋼鐵行業電氣化發展。
業內普遍認為，可將綠電消費作為評價、認證和標識綠色產品的重要依據和內容，鼓勵全社會優先使用綠色能源和采購綠色產品服務，將綠電溢價傳導到鋼價上，提高鋼鐵行業電氣化發展的技術經濟性，提升企業電氣化發展的積極性。此外，鼓勵鋼鐵企業主動參與電力市場交易購買綠電，降低跨省綠電交易門檻，簡化企業綠電購買流程，推動企業與綠電供應商簽訂穩定的中長期購電合同鎖定未來電價，降低電價波動風險對企業生產成本的影響。
焦健建議，鼓勵鋼鐵行業在加快電氣化發展的同時，將節能減排及余熱回收利用、新能源開發利用及綠電應用納入企業低碳發展總體規劃，利用屋頂、空地等空間因地制宜開發可再生能源，自發自用、就近消納，開發綠色微電網，逐步替代鋼鐵企業原有的自備電廠，提高企業新能源使用比例，實現多能互補，為鋼鐵行業電氣化發展提供更加清潔低碳的能源保障。(記者 蘇南)
轉自：中國能源報
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