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內(nèi)部資料內(nèi)部資料注意保密鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求評(píng)估報(bào)告冶金工業(yè)規(guī)劃研究院ChinaMetallurgicalIndustryPlanningandResearchInstitute2023年4月執(zhí)行摘要A.行業(yè)描述:發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)、能源與碳排放現(xiàn)狀與未來趨勢(shì)我國(guó)是世界最大的鋼鐵生產(chǎn)消費(fèi)國(guó),我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)依靠規(guī)模增長(zhǎng)和質(zhì)量提高的雙輪驅(qū)動(dòng),滿足了建筑、機(jī)械、能源、汽車等行業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)素質(zhì)顯著提高,國(guó)際地位大幅提高,已形成了具有一定比較優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)力,在我國(guó)新型工業(yè)化、信息化、城鄉(xiāng)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和綠色化進(jìn)程中,以及建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)和開展國(guó)際產(chǎn)能合作中發(fā)揮著重要的支撐作用。同時(shí),我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)也存在產(chǎn)能過剩矛盾突出、公司經(jīng)營(yíng)困難、環(huán)境治理嚴(yán)格約束和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇等風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。鋼鐵工業(yè)是能源資源消耗密集型產(chǎn)業(yè)。按國(guó)家記錄局口徑,2023年黑色金屬冶煉及壓延能耗量達(dá)成67009萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國(guó)能源消耗比重為15.73%。據(jù)記錄,中國(guó)鋼鐵工業(yè)耗能量占全國(guó)總用能量的12%左右,二氧化碳排放量約占全球鋼鐵行業(yè)碳排放的51%,占全國(guó)二氧化碳排放總量的15%左右,僅次于電力和水泥行業(yè),在所有工業(yè)行業(yè)中局第三位。國(guó)內(nèi)外節(jié)能低碳發(fā)展政策的趨緊將對(duì)以碳冶金為特性的鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。對(duì)于世界鋼鐵工業(yè)來說,提高能效水平是近期鋼鐵工業(yè)低碳發(fā)展的重點(diǎn),《中國(guó)國(guó)家自主奉獻(xiàn)》中也提出通過節(jié)能提高能效,有效控制鋼鐵等重點(diǎn)行業(yè)排放。從未來發(fā)展形勢(shì)來看,能源結(jié)構(gòu)低碳化的鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型已成必然趨勢(shì),《巴黎協(xié)定》指出本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放,意味著締約國(guó)在溫室氣體減排問題上已達(dá)成政治共識(shí),綠色低碳將成為能源發(fā)展的重要方向,鋼鐵工業(yè)也將因此產(chǎn)生革命性變化。隨著廢鋼資源量的不斷累積及電力價(jià)格的合理化,具有明顯低碳環(huán)保優(yōu)勢(shì)的電爐短流程煉鋼工藝將在涉及中國(guó)在內(nèi)的世界各鋼鐵生產(chǎn)國(guó)家得到快速發(fā)展,同時(shí),突破性低碳冶煉技術(shù)及碳捕獲與封存技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用也將大幅削減二氧化碳排放。B.國(guó)家十三五及碳排放峰值目的背景下行業(yè)的地位、未來發(fā)展趨勢(shì)與重點(diǎn)領(lǐng)域鋼鐵工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè),是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)性行業(yè),在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮了不可替代的作用。鋼鐵工業(yè)作為一個(gè)原材料的生產(chǎn)和加工部門,處在工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的中間位置,涉及采礦、選礦、燒結(jié)(球團(tuán))、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、金屬制品及輔料等生產(chǎn)工序,它的發(fā)展與國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)以及工業(yè)發(fā)展的速度關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)。結(jié)合國(guó)家十三五規(guī)范方案及碳排放峰值目的背景下,未來一個(gè)階段,鋼鐵行業(yè)將堅(jiān)持結(jié)構(gòu)調(diào)整、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色發(fā)展、質(zhì)量為先、協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,將以全面提高鋼鐵工業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力為目的,以化解過剩產(chǎn)能為主攻方向,以促進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展為主題,以推動(dòng)智能制造為重點(diǎn),以堅(jiān)持綠色發(fā)展為底線,著重推動(dòng)鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)性改革,提高我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展質(zhì)量。重要發(fā)展重點(diǎn)涉及:化解過剩產(chǎn)能、提高創(chuàng)新能力、實(shí)行智能制造、提高有效供應(yīng)能力、促進(jìn)區(qū)域布局協(xié)調(diào)發(fā)展、推動(dòng)綠色發(fā)展、引導(dǎo)兼并重組、深化國(guó)際化發(fā)展、增強(qiáng)資源保障能力以及營(yíng)造公平競(jìng)爭(zhēng)等方面。在推動(dòng)綠色發(fā)展方面,實(shí)現(xiàn)工藝及能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提高能源效率、強(qiáng)化能源精細(xì)化管理是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。從生產(chǎn)工藝流程來看,煉鐵、焦化、燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)工序中大量的碳素以煤、焦炭等固體燃料形式進(jìn)入,CO2排放占80%以上,是鋼鐵行業(yè)碳排放的重要工序,也是鋼鐵工業(yè)各生產(chǎn)工序中應(yīng)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。
C.支持行業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵性支撐技術(shù)辨認(rèn)(長(zhǎng)名單)與基于指標(biāo)的評(píng)估報(bào)告結(jié)合減緩技術(shù)篩選原則、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),通過專家征詢等方式,對(duì)技術(shù)清單進(jìn)行了修改、完善和補(bǔ)充,最終篩選擬定出17項(xiàng)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù),技術(shù)清單如下表所示:鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單部門序號(hào)技術(shù)名稱焦化1煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)2SCOPE21煉焦技術(shù)3上升管余熱回收技術(shù)4負(fù)壓脫苯(負(fù)壓蒸氨)技術(shù)5廢塑料(廢橡膠)配煤技術(shù)6運(yùn)用荒煤氣(或焦?fàn)t煤氣)和煙道氣生產(chǎn)乙醇或甲醇技術(shù)燒結(jié)7燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)煉鐵8直接還原煉鐵技術(shù)9熔融還原煉鐵技術(shù)10高爐噴吹廢塑料技術(shù)11爐頂煤氣循環(huán)下全氧高爐技術(shù)煉鋼軋鋼12全廢鋼冶煉電爐高分子噴吹技術(shù)13干式機(jī)械真空泵組及其成套技術(shù)14薄帶鑄軋技術(shù)綜合15低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(150MW級(jí))16低溫余熱發(fā)電技術(shù)17壓縮機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)在初步辨認(rèn)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)的基礎(chǔ)上,選取減排成本曲線法和AHP層次分析法,定性和定量相結(jié)合,分析技術(shù)對(duì)減緩的奉獻(xiàn),實(shí)行的經(jīng)濟(jì)含義以及對(duì)我國(guó)鋼鐵行業(yè)可連續(xù)發(fā)展的意義,以指導(dǎo)后續(xù)的減緩技術(shù)優(yōu)先排序。鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)(減排成本曲線)序號(hào)減排項(xiàng)目單位削減費(fèi)用(元/tCO2)AHP層次分析法綜合評(píng)分1低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(150MW級(jí))-1730872壓縮機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)-509773低溫余熱發(fā)電技術(shù)-505774薄帶鑄軋技術(shù)-377735煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)-285786負(fù)壓脫苯(負(fù)壓蒸氨)技術(shù)-167767運(yùn)用煙道氣生產(chǎn)乙醇或甲醇技術(shù)-166608熔融還原煉鐵技術(shù)(涉及COREX、FINEX技術(shù))-61899上升管余熱回收技術(shù)-268910燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)-139011全廢鋼冶煉電爐高分子噴吹技術(shù)67212直接還原煉鐵技術(shù)(ITmk3煉鐵技術(shù))118413廢塑料(廢橡膠)配煤技術(shù)306514爐頂煤氣循環(huán)下全氧高爐技術(shù)597915高爐噴吹廢塑料技術(shù)658716干式機(jī)械真空泵組及其成套技術(shù)2357917SCOPE21煉焦技術(shù)37676D.評(píng)估以后篩選的優(yōu)先減緩技術(shù)及描述通過減緩技術(shù)定量與定性分析,綜合比選,初步選擇4項(xiàng)技術(shù)作為鋼鐵行業(yè)優(yōu)先減緩技術(shù)。鋼鐵行業(yè)優(yōu)先減緩技術(shù)清單序號(hào)技術(shù)名稱減排成本曲線AHP層次分析法1燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(150MW級(jí))-1730872煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)-285783熔融還原煉鐵技術(shù)(涉及COREX、FINEX技術(shù))-61894燒結(jié)煙氣循環(huán)運(yùn)用技術(shù)-1390
E.優(yōu)先減緩技術(shù)的差距及縮小差距以后的收益技術(shù)差距分析涉及兩個(gè)方面:一是一般性技術(shù)差距,指優(yōu)先減緩技術(shù)在能效、減排潛力、發(fā)展階段等方面的指標(biāo)與國(guó)外最佳實(shí)踐水平的差距。其中:從發(fā)展階段來看,煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平差一到二代;寶鋼自主開發(fā)的燒結(jié)煙氣循環(huán)運(yùn)用技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性等均有待提高;熔融還原煉鐵技術(shù)國(guó)內(nèi)研發(fā)仍處在起步階段;150MW級(jí)低熱值燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)國(guó)內(nèi)尚未研發(fā)。在能效及減排方面來看,煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)單位產(chǎn)品能耗及污染物排放水平高于國(guó)際先進(jìn)水平20~30%;燒結(jié)煙氣循環(huán)運(yùn)用技術(shù)國(guó)內(nèi)外水平基本相稱。擁有率和國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)質(zhì)量等方面分析國(guó)內(nèi)外技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)差異,其中:150MW級(jí)低熱值燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)核心部分國(guó)內(nèi)尚未掌握,目前知識(shí)產(chǎn)權(quán)重要掌握在日本三菱重工及美國(guó)GE公司;燒結(jié)煙氣循環(huán)運(yùn)用技術(shù)國(guó)際技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)重要掌握在西門子、奧鋼聯(lián)、新日鐵等生產(chǎn)商手中,國(guó)內(nèi)寶鋼已申報(bào)專利33項(xiàng),技術(shù)秘密4項(xiàng),數(shù)量并不算少,但是在質(zhì)量與穩(wěn)定性方面與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍存在差距;熔融還原煉鐵技術(shù)國(guó)際技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)重要掌握在奧鋼聯(lián)、韓國(guó)浦項(xiàng)等技術(shù)的研發(fā)及生產(chǎn)商手中,國(guó)內(nèi)針對(duì)熔融還原煉鐵技術(shù)的研究仍處在對(duì)國(guó)外技術(shù)的消耗吸取及適應(yīng)性改造方面,尚沒有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適宜中國(guó)資源和技術(shù)條件的熔融還原煉鐵技術(shù);煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)國(guó)際技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)重要掌握在新日鐵和JFE,國(guó)內(nèi)技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)應(yīng)用數(shù)量和擁有方并不少,但從實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量來看,與國(guó)外技術(shù)相比仍存在一定差距,表現(xiàn)在煙道氣熱效率低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高、荒煤氣粉塵含量控制不良等方面。通過優(yōu)先減緩技術(shù)引進(jìn)、消化、吸取、創(chuàng)新,預(yù)計(jì)到2030年可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量481萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,二氧化碳減排量1193萬(wàn)噸,4項(xiàng)減緩技術(shù)收益重要體現(xiàn)在下表:優(yōu)先減緩技術(shù)重要收益體現(xiàn)單項(xiàng)技術(shù)減緩效應(yīng)的初步評(píng)估投入產(chǎn)出預(yù)測(cè)節(jié)能量(萬(wàn)tce)減排量(萬(wàn)tCO2)煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)煉焦煤料水分下降4個(gè)百分點(diǎn)時(shí),可節(jié)省煉焦耗熱量220-248MJ/t(干煤),相稱于節(jié)約標(biāo)煤7.5-8kg/t(干煤)。預(yù)計(jì)到2030年,可實(shí)現(xiàn)新增煤調(diào)濕裝置約80套,每套解決能力在180-350t/h之間,相稱于調(diào)濕煤約1.4億噸,年節(jié)約焦?fàn)t加熱用焦?fàn)t煤氣14.6-17億立方米,減少蒸氨廢水外排約450萬(wàn)噸。90130燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)國(guó)外開發(fā)應(yīng)用的多種煙氣循環(huán)燒結(jié)工藝(如EOS工藝、LEEP工藝、Eposint工藝等)可使燒結(jié)生產(chǎn)的各種污染物排放減少45%~80%,減少固體燃耗2~5kg/t或減少工序能耗5%以上。預(yù)計(jì)到2030年,按年燒結(jié)礦產(chǎn)量10億噸,普及率約40%,實(shí)際普及產(chǎn)量4億噸,年減少固體燃耗(焦粉)140萬(wàn)噸。136401熔融還原技術(shù)在FINEX的煤氣解決系統(tǒng)中,增長(zhǎng)了CO2脫除裝置,用成熟的變壓吸附法脫除煤氣中的CO2。脫除CO2以后的煤氣,作為還原劑用于流態(tài)化床反映器,提高了鐵礦粉的還原效率,使FINEX的燃料消耗下降。預(yù)計(jì)到2030年,實(shí)現(xiàn)新增年產(chǎn)150萬(wàn)噸FINEX熔融還原裝置10套,噸鐵焦煤消耗量減少100kg。146429低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)與常規(guī)中溫中壓發(fā)電機(jī)組相比,發(fā)電熱效率40~45%,提高近一倍,同時(shí)可節(jié)水40%~50%。預(yù)計(jì)到2030年,新增150MW級(jí)CCPP發(fā)電裝機(jī)規(guī)模900MW,年增長(zhǎng)發(fā)電量31億kWh,年減少新水消耗量8.721億立方米。109233合計(jì)=SUM(ABOVE)481=SUM(ABOVE)1193
F.優(yōu)先減緩技術(shù)開發(fā)與轉(zhuǎn)讓的障礙行業(yè)先進(jìn)減緩技術(shù)在應(yīng)用引進(jìn)過程中存在的障礙重要涉及以下幾方面:優(yōu)先減緩技術(shù)障礙分析序號(hào)障礙煤調(diào)濕熔融還原煉鐵燒結(jié)煙氣循環(huán)運(yùn)用燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(150MW)一來自技術(shù)供方的障礙1政治障礙√√2技術(shù)封鎖√3不妥的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)√√二來自技術(shù)受方的障礙1技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)吸取能力薄弱√√√√2人力資源缺少√3資金缺少√√√4.市場(chǎng)需求局限性√5宣傳推廣力度不夠√6缺少激勵(lì)機(jī)制√G.政策建議結(jié)合本課題研究目的和重點(diǎn),報(bào)告提出以下幾方面政策建議:一是發(fā)揮政府間作用,加快推動(dòng)先進(jìn)減緩技術(shù)的引進(jìn);二是加強(qiáng)國(guó)內(nèi)消化、吸取及自主創(chuàng)新能力;三是發(fā)揮“綠色信貸”的綠色金融體制在技術(shù)引進(jìn)過程中的作用;四是對(duì)于先進(jìn)減緩技術(shù)政府應(yīng)給予給多支持與扶持;五是重視中介機(jī)構(gòu)在技術(shù)轉(zhuǎn)讓和融資方面的重要作用。目錄1.鋼鐵行業(yè)發(fā)展基本概況 11.1鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 11.2行業(yè)能源消耗與碳排放現(xiàn)狀 31.3行業(yè)污染物排放狀況 81.4行業(yè)技術(shù)應(yīng)用狀況 121.5國(guó)家十三五發(fā)展轉(zhuǎn)型與碳排放峰值目的下的形勢(shì)、挑戰(zhàn)與未來趨勢(shì) 121.6國(guó)家、地區(qū)、地方利益相關(guān)者分析 172.氣候變化背景下鋼鐵行業(yè)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域 182.1部門在國(guó)家最新發(fā)展戰(zhàn)略中的相對(duì)位置 182.2國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化政策對(duì)鋼鐵行業(yè)發(fā)展的影響 182.3基于現(xiàn)有國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略回顧部門優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域 192.4鋼鐵行業(yè)優(yōu)先發(fā)展目的與優(yōu)先領(lǐng)域 203.減緩氣候變化技術(shù)評(píng)估 223.1評(píng)估范圍 223.2鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求基本評(píng)估框架 233.3具體評(píng)估內(nèi)容 244.減緩氣候變化技術(shù)需求初步辨認(rèn)和技術(shù)長(zhǎng)清單 284.1辨認(rèn)與發(fā)展戰(zhàn)略以及行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)需求 284.2評(píng)估指標(biāo)與方法 334.3初步辨認(rèn)減緩技術(shù)需求清單 344.5擬定鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求清單 355.?dāng)M定優(yōu)先減緩技術(shù) 385.1優(yōu)先序的擬定方法 385.2擬定最終優(yōu)先減緩技術(shù) 405.3擬定核心子技術(shù),收集和整理優(yōu)先技術(shù)具體信息 456.優(yōu)先減緩技術(shù)的差距分析 516.1優(yōu)先減緩技術(shù)最佳實(shí)踐與技術(shù)水平 516.2國(guó)內(nèi)與國(guó)際差距分析 726.3中國(guó)獲得相關(guān)技術(shù)以后也許實(shí)現(xiàn)的減排及協(xié)同效益 796.4優(yōu)先技術(shù)對(duì)行業(yè)發(fā)展的意義 836.5優(yōu)先減緩技術(shù)列表 847.優(yōu)先減緩技術(shù)開發(fā)、推廣與轉(zhuǎn)讓的障礙分析 867.1全球最佳實(shí)踐技術(shù)應(yīng)用中中國(guó)的障礙辨認(rèn) 867.2行業(yè)內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)技術(shù)開發(fā)與轉(zhuǎn)讓的案例以及結(jié)合案例的移除障礙實(shí)現(xiàn)共贏的相關(guān)經(jīng)驗(yàn) 927.3辨認(rèn)關(guān)鍵利益相關(guān)者,尋找障礙消除機(jī)制(基于案例分析) 968.結(jié)論和建議 988.1結(jié)論 988.2政策建議 99參考文獻(xiàn) 102
課題組成員姓名專業(yè)職稱/職業(yè)資格李新創(chuàng)院長(zhǎng)、總工專家級(jí)高工、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師李冰項(xiàng)目負(fù)責(zé)人高級(jí)工程師、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師郜學(xué)能源高級(jí)工程師、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師熊超燃?xì)飧呒?jí)工程師、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師劉文權(quán)煉鐵、燒結(jié)球團(tuán)專家級(jí)高工、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師翁雪鶴焦化專家級(jí)高工、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師彭鋒煉鋼高級(jí)工程師、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師李曉煉鋼高級(jí)工程師、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師肖邦國(guó)軋鋼高級(jí)工程師、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師李春風(fēng)環(huán)保專家級(jí)高工、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師李志芳經(jīng)濟(jì)高級(jí)工程師、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師史君杰供電工程師、國(guó)家清潔生產(chǎn)審核師孫浩自動(dòng)化專家級(jí)高工、國(guó)家注冊(cè)征詢工程師1.鋼鐵行業(yè)發(fā)展基本概況我國(guó)是世界最大的鋼鐵生產(chǎn)消費(fèi)國(guó),我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)依靠規(guī)模增長(zhǎng)和質(zhì)量提高的雙輪驅(qū)動(dòng),滿足了建筑、機(jī)械、能源、汽車等行業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)素質(zhì)顯著提高,國(guó)際地位大幅提高,已形成了具有一定比較優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)力,在我國(guó)新型工業(yè)化、信息化、城鄉(xiāng)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和綠色化進(jìn)程中,以及建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)和開展國(guó)際產(chǎn)能合作中發(fā)揮著重要的支撐作用。同時(shí),我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)也存在產(chǎn)能過剩矛盾突出、公司經(jīng)營(yíng)困難、環(huán)境治理嚴(yán)格約束和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇等風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。1.1鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1有效支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展?!笆濉逼陂g,我國(guó)粗鋼產(chǎn)能由2023年6.8億噸增長(zhǎng)到2023年8.2億噸,約占全球粗鋼產(chǎn)量一半。鋼材國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率98.6%,基本滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)鋼材的需求。2023年,鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值8.5萬(wàn)億,位居所有工業(yè)行業(yè)的第一位;資總產(chǎn)值7.5萬(wàn)億,位居第二位;利稅1781億,位居第五位。我國(guó)鋼鐵工業(yè)規(guī)模優(yōu)勢(shì)十分突出,通過技術(shù)創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級(jí),綜合競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)提供了重要保障。1.1.2品牌質(zhì)量初見成效。“十二五”期間,鋼材質(zhì)量大幅提高,有效滿足了下游行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。達(dá)成國(guó)外先進(jìn)實(shí)物質(zhì)量水平認(rèn)定并獲得“金杯獎(jiǎng)”的鋼材產(chǎn)品已達(dá)500余項(xiàng),生產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的比重達(dá)成40%左右。高鐵鋼軌、600℃超超臨界火電機(jī)組用鋼管、核電用690U型管、LNG船用鎳系低溫鋼、EH36以下級(jí)別海洋平臺(tái)用鋼等關(guān)鍵鋼材品種開發(fā)取得突破進(jìn)展。第三代汽車高強(qiáng)鋼、高牌號(hào)取向硅鋼、T4003不銹鋼等產(chǎn)品處在世界領(lǐng)先水平。
1.1.3技術(shù)裝備取得突破。十二五期間,我國(guó)建設(shè)擁有5000m3以上高爐、5500mm大型寬厚板軋機(jī)、2250mm寬帶鋼熱連軋機(jī)和2180mm寬帶鋼冷連軋機(jī)等世界一流水平的冶金裝備。符合工信部規(guī)范條件公司中,1000m1.1.4環(huán)境經(jīng)營(yíng)水平明顯提高?!笆濉睍r(shí)期前四年,共淘汰落后煉鐵產(chǎn)能7800萬(wàn)噸,煉鋼產(chǎn)能7800萬(wàn)噸。以“三干三運(yùn)用”、能源梯級(jí)運(yùn)用系統(tǒng)優(yōu)化、能源管控中心和燒結(jié)脫硫?yàn)榇淼墓?jié)能減排技術(shù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用。在高爐綜合入爐料品位下降和鐵鋼比上升的情況下,重點(diǎn)記錄鋼鐵公司噸鋼綜合能耗由2023年的605公斤標(biāo)準(zhǔn)煤下降到2023年的585公斤標(biāo)準(zhǔn)煤。鋼鐵行業(yè)大氣重要污染物排放總量快速增長(zhǎng)勢(shì)頭得到控制,噸鋼排放量逐年減少。2023年重點(diǎn)記錄鋼鐵公司噸鋼二氧化硫排放量1.14公斤,噸鋼煙粉塵排放量0.86公斤,噸鋼取新水量3.4噸,與2023年相比分別下降了30%、28%和17%,固廢綜合運(yùn)用率由94%提高到98%。唐鋼、寶鋼、包鋼等大型鋼鐵公司環(huán)保管理水平大幅提高,與所在城市和諧共存發(fā)展。1.1.5布局優(yōu)化步伐加快。在“一帶一路”戰(zhàn)略和京津冀協(xié)同發(fā)展等國(guó)家重大戰(zhàn)略的推動(dòng)下,我國(guó)鋼鐵工業(yè)布局初見成效。寶鋼湛江、武鋼防城港、首鋼京唐二期、山鋼日照基地、渤海鋼鐵基地等重大項(xiàng)目啟動(dòng)實(shí)行,促進(jìn)鋼鐵工業(yè)向沿海布局。天津鋼管美國(guó)、首鋼馬來西亞東鋼、青山印尼等海外項(xiàng)目的基本建成,河鋼收購(gòu)瑞士德高及塞爾維亞斯梅德雷沃鋼廠、馬鋼收購(gòu)法國(guó)瓦頓、鞍鋼收購(gòu)意大利維加諾等基本完畢。河鋼、鞍鋼、馬鋼等海外鋼鐵項(xiàng)目已完畢前期籌備。我國(guó)鋼鐵工業(yè)國(guó)際產(chǎn)能合作步伐加快,海外布局初具規(guī)模。1.1.6鋼鐵新業(yè)態(tài)快速發(fā)展。智能制造、鋼鐵電商為代表的鋼鐵新業(yè)態(tài)。以智能制造為核心,打造的創(chuàng)新、服務(wù)和中高端現(xiàn)代鋼鐵產(chǎn)業(yè)體系初步建立。寶鋼熱軋智能車間、鞍鋼冶金數(shù)字礦山2家被認(rèn)定智能制造試點(diǎn)示范。借助電商平臺(tái),整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈,減少采購(gòu)成本,鋼鐵電商已成為傳統(tǒng)鋼企營(yíng)銷方式轉(zhuǎn)變的重要方向,成為我國(guó)鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型的重要抓手。1.2行業(yè)能源消耗與碳排放現(xiàn)狀1.2.1能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)鋼鐵行業(yè)能源消費(fèi)種類涉及煤炭、焦炭、電力、燃?xì)饧捌裼偷?,其中以煤炭、焦炭等固體能源為主。根據(jù)《中國(guó)能源記錄年鑒》黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)能源記錄數(shù)據(jù),對(duì)近幾年(2023年~2023年)黑色金屬冶金及壓延加工業(yè)終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,如下表、圖所示:2023~2023年鋼鐵行業(yè)終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)年份能源種類20232023202320232023固體燃料69.51%74.35%73.31%74.87%73.00%液體燃料0.56%0.47%0.42%0.35%0.35%氣體燃料19.89%13.68%14.52%13.54%14.90%熱力1.25%1.49%1.46%1.47%1.48%電力8.79%10.01%10.29%9.77%10.27%合計(jì)100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%
可以看出,近年來,鋼鐵行業(yè)能源消費(fèi)種類及占比情況并沒有較大幅度變化,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定,其中各類固體燃料消耗占比為73%左右,電力消耗占比為10%左右。應(yīng)當(dāng)說,盡管鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗工作取得顯著成效,但仍重要以提高能效為主,沒有出現(xiàn)顯著的能源結(jié)構(gòu)變化及用能替代情況。1.2.2鋼鐵工業(yè)能源消費(fèi)總量從國(guó)家記錄局口徑來看,2023~2023年(快報(bào)數(shù))我國(guó)鋼鐵工業(yè)能源消耗量變化見圖表1-2。
圖表1-2我國(guó)鋼鐵工業(yè)鋼產(chǎn)量及能源消耗量年份202320232023202320232023全國(guó)鋼產(chǎn)量(萬(wàn)噸)577076266570197731047790482270增長(zhǎng)率(%)12.638.5912.024.146.575.60黑色金屬及壓延能耗量(萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,等價(jià))55989.055923662490631626505767009較上年增長(zhǎng)(%)8.785.808.611.083.003.00全國(guó)總用能量(萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,等價(jià))306647324939348002361732376000426000較上年增長(zhǎng)(%)5.215.997.073.952.2913.30黑色金屬及壓延能耗占全國(guó)能耗比例(等價(jià),%)18.2618.2317.9517.4617.3015.73噸鋼綜合能耗kgce/t970945890864835814較上年減少(%)-3.42-2.57-3.04-2.94-3.35-2.47注:1.表中鋼產(chǎn)量取自國(guó)家記錄局2023年公報(bào);2023年黑色金屬冶煉及壓延能耗為預(yù)計(jì)數(shù)。2.由于國(guó)家記錄局記錄的黑色金屬冶煉及壓延能源消耗量,除鋼鐵生產(chǎn)公司外還包含了鐵合金及其它類型鋼鐵公司。因此,按鋼產(chǎn)量和能耗總量得出的噸鋼綜合能耗,要遠(yuǎn)高于重點(diǎn)大中型鋼鐵公司。由上表可看出,2023年全國(guó)粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)5.60%(國(guó)家記錄局2023年公報(bào)數(shù)據(jù)),增長(zhǎng)4366萬(wàn)噸。黑色金屬冶煉及壓延能耗量預(yù)計(jì)增長(zhǎng)3.0%,達(dá)成67009萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國(guó)能源消耗比重為15.73%,比2023年所占比例下降了1.57個(gè)百分點(diǎn),黑色金屬冶煉及壓延口徑下的噸鋼綜合能耗同比下降2.47%,共節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1694萬(wàn)(等價(jià)值),為GDP能耗下降做出奉獻(xiàn)。1.2.3重點(diǎn)大中型公司噸鋼綜合能耗趨勢(shì)分析重點(diǎn)大中型鋼鐵公司代表了行業(yè)發(fā)展的先進(jìn)水平,2023~2023年重點(diǎn)大中型鋼鐵公司鋼產(chǎn)量、能源消耗量變化及噸鋼綜合能耗變化見圖表1-3和圖表1-4。
圖表1-32023~2023年粗鋼產(chǎn)量和能源消費(fèi)總量趨勢(shì)圖表1-42023~2023年重點(diǎn)大中型公司綜合能耗趨勢(shì)圖2023年以10.91%的能耗增幅支撐了12.02%的鋼產(chǎn)量增幅,2023年重點(diǎn)大中型鋼鐵公司粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)了4.1%,而總用能量增長(zhǎng)了3.52%,能源指標(biāo)出現(xiàn)反彈;2023年粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)了6.57%,總用能量?jī)H增長(zhǎng)了4.68%,2023年粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)了5.6%,總用能量?jī)H增長(zhǎng)了3%,2023年粗鋼產(chǎn)量下降了2.25%,總用能量下降了6.86%,“十二五”期間重點(diǎn)大中型鋼鐵公司整體能源運(yùn)用效率逐步提高?!笆濉逼陂g,重點(diǎn)大中型鋼鐵公司噸鋼綜合能耗逐年減少,2023年噸鋼綜合能耗為605kgce/t,2023年下降至600kgce/t,同比下降了0.83%;2023年生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況惡化,噸鋼綜合能耗上升至603.7kgce/t,同比上升0.61%;而2023年情況有所好轉(zhuǎn),噸鋼綜合能耗下降至591.7kgce/t,同比下降了1.98%;2023年噸鋼綜合能耗下降至584.7kgce/t,同比下降了1.25%;2023年噸鋼綜合能耗下降至571.85kgce/t,同比下降了2.13%,超額完畢了“十二五”節(jié)能既定目的。1.2.4碳排放現(xiàn)狀鋼鐵工業(yè)是能源資源消耗密集型產(chǎn)業(yè),根據(jù)國(guó)際能源署估計(jì),全球鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程的二氧化碳排放約占全球溫室氣體排放總量的4~5%。我國(guó)是世界上第一鋼生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),自從1996年我國(guó)鋼產(chǎn)量初次突破億噸并成為世界第一后,我國(guó)鋼產(chǎn)量已連續(xù)2023位居世界第一位。2023年,中國(guó)用友占全球49.4%粗鋼產(chǎn)量和46.2%的鋼材消費(fèi)量,在世界鋼鐵工業(yè)中具有舉足輕重的影響力。中國(guó)鋼鐵工業(yè)由于產(chǎn)銷量大,同時(shí)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)仍重要以礦石和煉焦煤為主的高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程工藝,是典型的能源、資源密集型產(chǎn)業(yè),具有高消耗、高耗能的特點(diǎn),同時(shí),由于其以碳冶金為基礎(chǔ),也是溫室氣體排放的重點(diǎn)行業(yè)。據(jù)記錄,鋼鐵工業(yè)耗能量占全國(guó)總用能量的12%左右,二氧化碳排放量約占全球鋼鐵行業(yè)碳排放的51%,占全國(guó)二氧化碳排放總量的15%左右,僅次于電力和水泥行業(yè),在所有工業(yè)行業(yè)中局第三位。因此,實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳對(duì)于全國(guó)節(jié)能低碳發(fā)展具有舉足輕重的作用。
1.3行業(yè)污染物排放狀況污染減排是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、改善民生的重要抓手,是改善環(huán)境質(zhì)量、解決區(qū)域性環(huán)境問題的重要手段。鋼鐵行業(yè)是資源消耗大、污染重的行業(yè),近年來,積極采用先進(jìn)減排技術(shù)和措施,縮小與國(guó)外先進(jìn)鋼鐵行業(yè)環(huán)保差距,提高鋼鐵行業(yè)環(huán)保治理水平,取得了巨大成績(jī),使污染物排放總量和噸鋼污染物排放量不斷下降。根據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)環(huán)境保護(hù)記錄,重點(diǎn)記錄公司廢氣污染物二氧化硫外排總量由2023年的74萬(wàn)噸下降到2023年的64.6萬(wàn)噸,噸鋼排放量已由2023年的2.8kg下降到2023年的1.13kg;煙粉塵外排總量由2023年的57.6萬(wàn)噸下降到2023年的49.9萬(wàn)噸,噸鋼排放量也有2023年的2.2kg降至2023年的0.87kg左右,如下圖。圖1(2023年~2023年)重點(diǎn)記錄鋼鐵公司外排SO2、煙粉塵總量情況
圖2(2023年~2023年)重點(diǎn)記錄鋼鐵公司噸鋼外排SO2、煙粉塵量情況外排廢水量由2023年的12.7億噸下降到2023年的5.26億噸,比2023年減少58.6%;噸鋼外排水量2023年比2023年減少了81%;外排廢水中重要污染物COD、氨氮、石油類、懸浮物總量逐年減少,其中COD、氨氮分別由2023年的6.54萬(wàn)噸、0.63萬(wàn)噸減少到2023年的1.99萬(wàn)噸、0.16萬(wàn)噸,分別下降69.6%、74.6%。噸鋼廢水重要污染物COD、氨氮、石油類、懸浮物排放量逐年減少,其中噸鋼COD、氨氮排放量分別由2023年0.247kg、0.024kg減少到2023年的0.035kg、0.003kg。如下圖。
圖3(2023年~2023年)重點(diǎn)記錄鋼鐵公司廢水外排總量及噸鋼外排廢水量情況圖4重點(diǎn)記錄鋼鐵公司外排廢水重要污染物排放總量變化情況
圖5重點(diǎn)記錄鋼鐵公司廢水污染物COD噸鋼排放變化情況圖6重點(diǎn)記錄鋼鐵公司廢水污染物氨氮噸鋼排放變化情況圖7重點(diǎn)記錄鋼鐵公司廢水污染物石油類噸鋼排放變化情況
1.4行業(yè)技術(shù)應(yīng)用狀況隨著中國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步也取得快速發(fā)展,干熄焦、干法除塵、燒結(jié)余熱回收、干式壓差發(fā)電(TRT)、高效噴煤、蓄熱式燃燒、全燃煤氣發(fā)電、熱裝熱送等關(guān)鍵共性技術(shù)得到廣泛推廣應(yīng)用。目前,鋼鐵行業(yè)TRT普及率已近100%,干熄焦技術(shù)普及率已達(dá)85%,同時(shí)擁有世界上最大單機(jī)低熱值燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組,高壓、超高壓全燃煤氣發(fā)電、燒結(jié)余熱回收運(yùn)用技術(shù)、飽和蒸汽發(fā)電技術(shù)等已經(jīng)處在世界領(lǐng)先水平。數(shù)年來,鋼鐵行業(yè)在快速發(fā)展過程逐步深刻領(lǐng)悟到先進(jìn)的節(jié)能裝備和技術(shù)是實(shí)現(xiàn)、保持、乃至超越世界節(jié)能先進(jìn)行列的重要基石,在國(guó)外先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)、消耗、吸取、再創(chuàng)新方面取得了顯著成績(jī),在這過程中,以寶鋼為代表的國(guó)有重點(diǎn)大型鋼鐵公司發(fā)揮了重要作用。在諸多節(jié)能技術(shù)的引進(jìn)過程中,比較突出且成功的節(jié)能技術(shù)引進(jìn)涉及干熄焦發(fā)電技術(shù)、能源管理中心技術(shù)、低熱值燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)、熱送熱裝技術(shù)、高爐噴煤技術(shù)等。1.5國(guó)家十三五發(fā)展轉(zhuǎn)型與碳排放峰值目的下的形勢(shì)、挑戰(zhàn)與未來趨勢(shì)氣候變化深刻影響著人類生存和發(fā)展,是世界各國(guó)共同面臨的重大挑戰(zhàn)。當(dāng)前,應(yīng)對(duì)氣候變化已成為全球可連續(xù)發(fā)展的重要領(lǐng)域,不管是國(guó)際還是國(guó)內(nèi),低碳發(fā)展面臨的形勢(shì)及挑戰(zhàn)日趨緊迫。1.5.1國(guó)內(nèi)外相關(guān)政策從國(guó)際上來看,2023年,《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》近200個(gè)締約方一致批準(zhǔn)通過《巴黎協(xié)定》。作為第一份讓所有國(guó)家都承諾減少碳排放的協(xié)議,重要目的涉及:盡快讓溫室氣體排放達(dá)成峰值,本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放;將全球溫度較工業(yè)化前水平上升的幅度控制在“遠(yuǎn)低于”2℃以下,并盡量限制在1.5℃以下等。為強(qiáng)化應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng),中國(guó)政府提交了應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家自主奉獻(xiàn)文獻(xiàn)《中國(guó)國(guó)家自主奉獻(xiàn)》,提出“二氧化碳排放2030年左右達(dá)成峰值并爭(zhēng)取盡早達(dá)峰;單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2023年下降60%~65%,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)成20%左右,森林蓄積量比2023年增長(zhǎng)45億立方米左右?!钡茸灾餍袆?dòng)目的。從國(guó)內(nèi)來說,國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要提出“要積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化,堅(jiān)持減緩與適應(yīng)并重,積極控制碳排放,貫徹減排承諾,增強(qiáng)適應(yīng)氣候變化能力,深度參與全球氣候治理,為應(yīng)對(duì)全球氣候變化作出奉獻(xiàn)?!痹谟行Э刂茰厥覛怏w排放方面,提出“有效控制電力、鋼鐵、建材、化工等重點(diǎn)行業(yè)碳排放,推動(dòng)工業(yè)、能源、建筑、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域低碳發(fā)展。支持優(yōu)化開發(fā)區(qū)域率先實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)成峰值。深化各類低碳試點(diǎn),實(shí)行近零碳排放達(dá)成峰值??刂品嵌趸紲厥覛怏w排放。推動(dòng)建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一的碳排放交易市場(chǎng),實(shí)行重點(diǎn)單位碳排放報(bào)告、核查、核證和配額管理制度。健全記錄核算、評(píng)價(jià)考核和責(zé)任追究制度,完善碳排放標(biāo)準(zhǔn)體系。加大低碳技術(shù)和產(chǎn)品推廣應(yīng)用力度?!痹谔冀灰追矫?,近年來中國(guó)政府陸續(xù)出臺(tái)碳排放權(quán)交易的有關(guān)政策規(guī)定,力促盡早啟動(dòng)全國(guó)碳交易市場(chǎng)。2023年,發(fā)布《關(guān)于開展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作的告知》,擬定北京市、天津市、上海市等7個(gè)省市作為碳排放權(quán)交易試點(diǎn)。截止2023年7月,7個(gè)試點(diǎn)市場(chǎng)合有啟動(dòng),全國(guó)市場(chǎng)設(shè)計(jì)框架也日漸清楚。2023年9月,習(xí)近平、奧巴馬共同發(fā)表了《中美元首氣候變化聯(lián)合聲明》,正式提出中國(guó)將于2023年啟動(dòng)全國(guó)碳排放交易體系,并將覆蓋鋼鐵等重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)。2023年1月,發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于切實(shí)做好全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)啟動(dòng)重點(diǎn)工作的告知》,明確提出保證2023年啟動(dòng)全國(guó)碳排放交易市場(chǎng)的重點(diǎn)工作。總體來看,建立全國(guó)統(tǒng)一的碳排放權(quán)交易市場(chǎng)勢(shì)在必行,而鋼鐵工業(yè)也必將成為碳交易的主力軍。1.5.2鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)“十三五”是我國(guó)大力推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、促進(jìn)綠色低碳發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。鋼鐵工業(yè)也進(jìn)入了生產(chǎn)消費(fèi)峰值弧頂下行期、市場(chǎng)格局深度調(diào)制期、轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵決定期和創(chuàng)新發(fā)展歷史機(jī)遇期。在低碳發(fā)展方面,鋼鐵工業(yè)作為碳排放的重點(diǎn)行業(yè),助推2030年左右達(dá)成碳排放峰值的中長(zhǎng)期低碳發(fā)展目的及積極參與碳交易工作責(zé)無旁貸。目前,國(guó)內(nèi)外鋼鐵工業(yè)均在開展研究相關(guān)的低碳發(fā)展戰(zhàn)略。在技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略方面,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都在采用行動(dòng),研發(fā)超低C02排放的新的鋼鐵生產(chǎn)工藝,如:歐洲15國(guó)48家鋼鐵公司2023年啟動(dòng)了“超低二氧化碳煉鋼”計(jì)劃(ULCOS),計(jì)劃用15~2023時(shí)間使現(xiàn)行工藝通過改善后節(jié)省碳消耗24%;日本啟動(dòng)了國(guó)家項(xiàng)目“環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術(shù)開發(fā)”(COURSE50),制定了低二氧化碳排放鋼鐵工業(yè)技術(shù)路線圖,目的是二氧化碳減排30%;韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵制定長(zhǎng)遠(yuǎn)開發(fā)計(jì)劃,啟動(dòng)驅(qū)逐碳的煉鐵項(xiàng)目,擬定的目的是到2050年開發(fā)出核反映堆的煉鐵新技術(shù)。國(guó)內(nèi)鋼鐵工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方面,工業(yè)和信息化部組織實(shí)行了“高爐煉鐵CO2減排與運(yùn)用關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,目的是實(shí)現(xiàn)高爐生產(chǎn)效率提高10%~30%、燃料比減少10%~20%、CO2排放減少10%~25%的目的。在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型方面,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在鋼鐵冶煉一次能源方面大大提高電力、天然氣、石油等碳含量相對(duì)較低的燃料,如美國(guó)電爐鋼的比例接近60%;日本、韓國(guó)鋼鐵公司的一次能源結(jié)構(gòu)與中國(guó)鋼鐵公司類似,其除了制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的低碳發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略外,更注重能效的不斷提高。國(guó)內(nèi)一些先進(jìn)鋼鐵公司也紛紛制定自己的低碳發(fā)展戰(zhàn)略,如:寶鋼作為行業(yè)的龍頭公司,從低碳發(fā)展戰(zhàn)略和體系的建立、碳排放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記錄與管理、低碳工藝技術(shù)研發(fā)、環(huán)境和諧產(chǎn)品開發(fā)、綠色能源運(yùn)用、節(jié)能減排工藝技術(shù)的應(yīng)用、二氧化碳回收運(yùn)用方面積極采用措施;太鋼也積極尋求自己的低碳發(fā)展戰(zhàn)略,并已經(jīng)把綠色低碳技術(shù)的集成創(chuàng)新應(yīng)用到公司發(fā)展的全過程,并系統(tǒng)地制定了低碳發(fā)展路線圖,力爭(zhēng)使用更低碳的工藝生產(chǎn)更加綠色的產(chǎn)品。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)看到,中國(guó)鋼鐵工業(yè)低碳發(fā)展也面臨著諸多制約因素,重要涉及以下幾方面:(1)鋼鐵行業(yè)微利或虧損的經(jīng)營(yíng)局面將維持較長(zhǎng)時(shí)間從產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段看,中國(guó)鋼鐵工業(yè)已經(jīng)開始由快速成長(zhǎng)階段向低速、平穩(wěn)發(fā)展階段過渡。產(chǎn)能過剩、同質(zhì)化無序競(jìng)爭(zhēng)、集中度偏低、鐵礦石談判缺少話語(yǔ)權(quán),技術(shù)研發(fā)難度加大等問題凸顯,且都具有長(zhǎng)期性。從時(shí)代特性看,綠色發(fā)展、金融深化和收入倍增的時(shí)代特性對(duì)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展提出了更高的規(guī)定和更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面,基礎(chǔ)原材料定價(jià)機(jī)制的金融化導(dǎo)致鋼鐵公司逐步失去對(duì)原料、產(chǎn)品的定價(jià)權(quán)。從不銹鋼和鎳的長(zhǎng)期互相關(guān)系的歷史經(jīng)驗(yàn)看,金融資本的參與將進(jìn)一步壓縮鋼鐵公司的賺錢空間。另一方面,日益嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不僅短期內(nèi)直接體現(xiàn)為公司成本壓力,并且對(duì)鋼鐵公司的環(huán)境經(jīng)營(yíng)水平提出了更高的規(guī)定。再次,隨著我國(guó)人口紅利期趨于結(jié)束,國(guó)民收入倍增計(jì)劃實(shí)行,水、電、氣等資源性產(chǎn)品價(jià)格改革的推動(dòng),鋼鐵工業(yè)的要素成本進(jìn)入快速增長(zhǎng)軌道。從國(guó)際環(huán)境看,金融危機(jī)后,發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體復(fù)蘇乏力,中國(guó)鋼鐵產(chǎn)品傳統(tǒng)出口市場(chǎng)需求低迷,而在印度、東南亞等新興市場(chǎng)也面臨著本土公司的競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí),金融危機(jī)引起的全球競(jìng)爭(zhēng)格局變化和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移加快,導(dǎo)致全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中的競(jìng)爭(zhēng)加劇,針對(duì)中國(guó)鋼鐵產(chǎn)品的“雙反”增長(zhǎng),貿(mào)易環(huán)境惡化。(2)能源消費(fèi)存在結(jié)構(gòu)性矛盾煤炭在我國(guó)一次能源的生產(chǎn)和消費(fèi)中占比高達(dá)70%,石油在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中的比重嚴(yán)重不匹配,消費(fèi)比重僅為21%,清潔高效的天然氣和水電在我國(guó)一次能源消費(fèi)中的比重也非常低,僅為10.1%,由此導(dǎo)致我國(guó)碳排放強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家水平。(3)產(chǎn)業(yè)布局不合理,落后產(chǎn)能淘汰工作進(jìn)展緩慢鋼鐵行業(yè)“北重南輕”的布局長(zhǎng)期未能改善,各地區(qū)和公司間發(fā)展不平衡,地區(qū)產(chǎn)品供應(yīng)與需求長(zhǎng)期失衡。先進(jìn)生產(chǎn)能力和落后生產(chǎn)能力并存,單位產(chǎn)品能耗水平參差不齊,行業(yè)能源強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度仍然較高。(4)能源運(yùn)用效率水平不高,低碳化水平較低與國(guó)際先進(jìn)水平相比,我國(guó)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)、煉鐵、煉鋼等工序能耗尚有一定差距,二次能源回收運(yùn)用效率有待進(jìn)一步提高,公司節(jié)能減排管理有待完善,成熟的節(jié)能減排技術(shù)有待進(jìn)一步系統(tǒng)優(yōu)化。綠色低碳工藝技術(shù)開發(fā)還處在起步階段,二氧化碳減排任務(wù)艱巨。大量落后用能設(shè)備仍然存在,導(dǎo)致能源運(yùn)用效率的低下,增長(zhǎng)了能源的消耗量和碳排放量。(5)節(jié)能減排市場(chǎng)化機(jī)制尚待完善,公司內(nèi)生動(dòng)力局限性目前我國(guó)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,資源性產(chǎn)品價(jià)格改革和環(huán)保收費(fèi)政策尚未到位,協(xié)議能源管理等市場(chǎng)化服務(wù)模式有待完善,基于碳排放權(quán)交易、節(jié)能量交易的市場(chǎng)尚未建立,公司自愿節(jié)能減排的意愿不夠強(qiáng)烈,內(nèi)生動(dòng)力局限性。1.5.3鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展未來趨勢(shì)國(guó)內(nèi)外節(jié)能低碳發(fā)展政策的趨緊將對(duì)以碳冶金為特性的鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。對(duì)于世界鋼鐵工業(yè)來說,提高能效水平是近期鋼鐵工業(yè)低碳發(fā)展的重點(diǎn),《中國(guó)國(guó)家自主奉獻(xiàn)》中也提出通過節(jié)能提高能效,有效控制鋼鐵等重點(diǎn)行業(yè)排放。從未來發(fā)展形勢(shì)來看,能源結(jié)構(gòu)低碳化的鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型已成必然趨勢(shì),《巴黎協(xié)定》指出本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放,意味著締約國(guó)在溫室氣體減排問題上已達(dá)成政治共識(shí),綠色低碳將成為能源發(fā)展的重要方向,鋼鐵工業(yè)也將因此產(chǎn)生革命性變化。隨著廢鋼資源量的不斷累積及電力價(jià)格的合理化,具有明顯低碳環(huán)保優(yōu)勢(shì)的電爐短流程煉鋼工藝將在涉及中國(guó)在內(nèi)的世界各鋼鐵生產(chǎn)國(guó)家得到快速發(fā)展,同時(shí),突破性低碳冶煉技術(shù)及碳捕獲與封存技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用也將大幅削減二氧化碳排放。1.6國(guó)家、地區(qū)、地方利益相關(guān)者分析鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)引進(jìn)開發(fā)與轉(zhuǎn)讓的利益相關(guān)者涉及政府部門、研發(fā)機(jī)構(gòu)、技術(shù)需求者、中介公司、金融界等,其中:政府部門重要涉及發(fā)改委、工信部、商務(wù)部等工業(yè)相關(guān)主管部門;研發(fā)機(jī)構(gòu)重要涉及冶金工業(yè)規(guī)劃研究院、鋼研院、各冶金設(shè)計(jì)院、冶金信息標(biāo)準(zhǔn)院等;技術(shù)需求者重要涉及各鋼鐵生產(chǎn)公司;中介公司重要涉及節(jié)能服務(wù)公司、相關(guān)NGO組織等;金融界重要涉及各商業(yè)銀行等。
2.氣候變化背景下鋼鐵行業(yè)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域2.1部門在國(guó)家最新發(fā)展戰(zhàn)略中的相對(duì)位置鋼鐵工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè),是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)性行業(yè),在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮了不可替代的作用。鋼鐵工業(yè)作為一個(gè)原材料的生產(chǎn)和加工部門,處在工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的中間位置,涉及采礦、選礦、燒結(jié)(球團(tuán))、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、金屬制品及輔料等生產(chǎn)工序,它的發(fā)展與國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)以及工業(yè)發(fā)展的速度關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)。2.2國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化政策對(duì)鋼鐵行業(yè)發(fā)展的影響結(jié)合國(guó)家十三五規(guī)范方案及碳排放峰值目的背景下,未來一個(gè)階段,鋼鐵行業(yè)將堅(jiān)持結(jié)構(gòu)調(diào)整、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色發(fā)展、質(zhì)量為先、協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,將以全面提高鋼鐵工業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力為目的,以化解過剩產(chǎn)能為主攻方向,以促進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展為主題,以推動(dòng)智能制造為重點(diǎn),以堅(jiān)持綠色發(fā)展為底線,著重推動(dòng)鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)性改革,提高我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展質(zhì)量。重要發(fā)展重點(diǎn)涉及:化解過剩產(chǎn)能、提高創(chuàng)新能力、實(shí)行智能制造、提高有效供應(yīng)能力、促進(jìn)區(qū)域布局協(xié)調(diào)發(fā)展、推動(dòng)綠色發(fā)展、引導(dǎo)兼并重組、深化國(guó)際化發(fā)展、增強(qiáng)資源保障能力以及營(yíng)造公平競(jìng)爭(zhēng)等方面。實(shí)現(xiàn)2030年碳排放峰值目的,減少單位GDP能源強(qiáng)度和使能源結(jié)構(gòu)低碳化將是減排的重要抓手,而這對(duì)于以碳為重要能源的鋼鐵工業(yè)將是一大挑戰(zhàn)。同時(shí),日益嚴(yán)格的國(guó)家節(jié)能減排政策規(guī)定將對(duì)鋼鐵公司經(jīng)營(yíng)發(fā)展提出更為苛刻的規(guī)定,帶來機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面,隨著傳統(tǒng)成熟節(jié)能措施的配套完善,未來鋼鐵公司節(jié)能減排空間逐步縮小,進(jìn)一步節(jié)能的難度和成本均在增長(zhǎng),而能效指標(biāo)、節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)門檻的進(jìn)一步約束,能源消費(fèi)總量控制“天花板”的設(shè)立,以及碳交易的實(shí)行,無疑將增長(zhǎng)公司在改善生產(chǎn)流程、節(jié)能技改、原材料采購(gòu)等方面的成本;另一方面,也迫使鋼鐵公司加快適應(yīng)綠色化轉(zhuǎn)型發(fā)展,積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)技術(shù),提高能源運(yùn)用水平和生產(chǎn)效率,淘汰高耗能低效益生產(chǎn)設(shè)備,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。2.3基于現(xiàn)有國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略回顧部門優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域鋼鐵制造流程相對(duì)其他工業(yè)流程來說,工序多,流程長(zhǎng),結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對(duì)于鋼鐵聯(lián)合公司來說,一般涉及原料準(zhǔn)備、焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、高爐、轉(zhuǎn)爐(電爐)、精煉、連鑄、熱軋、冷軋及其他深加工、石灰、自備電廠、制氧等十多個(gè)工序環(huán)節(jié),CO2排放源繁雜。應(yīng)當(dāng)說,鋼鐵生產(chǎn)是同時(shí)涉及各種技術(shù)、設(shè)備和工序的復(fù)雜高溫化工過程,因此各個(gè)工序都對(duì)鋼鐵公司最終的CO2排放具有相稱影響,如:焦化工序排放,其碳輸入端涉及洗精煤,各種副產(chǎn)煤氣,瀝青、塑料等含碳原料及電力,碳輸出端涉及焦炭產(chǎn)品,焦油、粗苯等副產(chǎn)品、焦?fàn)t煤氣等。燒結(jié)工序排放,其碳輸入端涉及礦粉、固體燃料、點(diǎn)火煤氣和其他添加物等,碳輸出端涉及燒結(jié)礦和燒結(jié)廢氣。球團(tuán)工序排放,其碳輸入端涉及礦粉、煤、煤氣和其他添加物等,碳輸出端涉及球團(tuán)礦和球團(tuán)廢氣。煉鐵工序排放,其碳輸入端涉及焦炭、煤粉、高爐煤氣、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦等能源及石灰石、白云石等溶劑,碳輸出端涉及生鐵、高爐煤氣和其他副產(chǎn)品。煉鋼工序排放,其碳輸入端涉及熱鐵水,石灰石等造渣劑,廢鋼等冷卻劑,氣體燃料(涉及高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣)等,碳輸出端涉及鋼水、轉(zhuǎn)爐煤氣、鋼渣等。軋鋼工序排放,其碳輸入端涉及連鑄坯及高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣等,碳輸出端涉及鋼材產(chǎn)品及加熱爐排煙。石灰工序排放,其碳輸入端涉及石灰石、白云石、焦炭、煤粉、煤氣等,碳輸出端涉及石灰窯煙氣、爐渣等。從各生產(chǎn)工序CO2排放所占比例來看,焦化工序CO2排放在整體中所占份額約占11%;燒結(jié)球團(tuán)工序CO2排放在整體中所占份額約占12%;煉鐵工序CO2排放在整體中所占份額約占60%;煉鋼工序CO2排放在整體中所占份額約占6%;軋鋼工序CO2排放在整體中所占份額約占8%;石灰工序CO2排放在整體中所占份額約占3%。煉鐵、焦化、燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)工序中大量的碳素以煤、焦炭等固體燃料形式進(jìn)入,CO2排放占80%以上,是鋼鐵行業(yè)碳排放的重要工序,也是鋼鐵行業(yè)應(yīng)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。2.4鋼鐵行業(yè)優(yōu)先發(fā)展目的與優(yōu)先領(lǐng)域未來一個(gè)階段,鋼鐵行業(yè)重要發(fā)展重點(diǎn)涉及:化解過剩產(chǎn)能、提高創(chuàng)新能力、實(shí)行智能制造、提高有效供應(yīng)能力、促進(jìn)區(qū)域布局協(xié)調(diào)發(fā)展、推動(dòng)綠色發(fā)展、引導(dǎo)兼并重組、深化國(guó)際化發(fā)展、增強(qiáng)資源保障能力以及營(yíng)造公平競(jìng)爭(zhēng)等方面。在推動(dòng)綠色發(fā)展方面,實(shí)現(xiàn)工藝及能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提高能源效率、強(qiáng)化能源精細(xì)化管理是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。從生產(chǎn)工藝流程來看,煉鐵、焦化、燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)工序中大量的碳素以煤、焦炭等固體燃料形式進(jìn)入,CO2排放占80%以上,是鋼鐵行業(yè)碳排放的重要工序,也是鋼鐵工業(yè)各生產(chǎn)工序中應(yīng)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。同時(shí),基于課題總體規(guī)定,報(bào)告同時(shí)擬定了鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)篩選擬定原則:(1)優(yōu)先發(fā)展具有較好節(jié)能降碳效果的技術(shù);(2)優(yōu)先發(fā)展已具有工業(yè)化應(yīng)用案例、較為成熟可靠的技術(shù);(3)優(yōu)先發(fā)展在國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)具有較大推廣應(yīng)用前景的技術(shù);(4)除節(jié)能降碳效果外,優(yōu)先發(fā)展對(duì)本地就業(yè)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)能帶來積極影響的技術(shù)。
3.減緩氣候變化技術(shù)評(píng)估3.1評(píng)估范圍鋼鐵生產(chǎn)流程分為高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程和電爐短流程兩大類:高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程以鐵礦石、煤炭為重要原料,通過燒結(jié)(或球團(tuán))、焦化、高爐、煉鋼連鑄和軋鋼等工序生產(chǎn)鋼材的流程。重要工藝流程涉及原料場(chǎng)、燒結(jié)球團(tuán)、焦化、煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋及制氧、燃?xì)狻?dòng)力等輔助生產(chǎn)設(shè)施。重要工藝流程圖如下:高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程生產(chǎn)流程圖電爐短流程以廢鋼或海綿鐵(直接還原鐵)為重要原料,通過電爐煉鋼和軋鋼等工序生產(chǎn)鋼材的流程。重要工藝流程涉及電爐、連鑄、軋鋼及制氧、燃?xì)?、?dòng)力等輔助生產(chǎn)設(shè)施。重要工藝流程圖如下:電爐短流程生產(chǎn)流程圖
目前,在中國(guó)鋼鐵生產(chǎn)公司中,高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程的產(chǎn)量占主導(dǎo)地位,而由于廢鋼資源短缺、電力供應(yīng)局限性以及價(jià)格因素,采用電爐短流程的產(chǎn)量偏低。電爐短流程重要使用再生資源—廢鋼,不涉及鐵前生產(chǎn)工序(涉及煉焦、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵工序),這不僅減少了還原劑碳的消耗,同時(shí)減少了化學(xué)反映所需的能量的消耗,所以電爐短流程比運(yùn)用天然資源的高爐—轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程消耗更少的原料和能源,在減少能耗和CO2排放量方面具有明顯優(yōu)勢(shì)(通常高爐—轉(zhuǎn)爐流程的能耗是電爐短流程的2倍以上,CO2排放也超過電爐短流程的2倍)。鑒于鋼鐵生產(chǎn)電爐短流程生產(chǎn)工藝在節(jié)能減排降碳方面的明顯優(yōu)勢(shì),盡管目前國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)占比較低,報(bào)告認(rèn)為其將是未來中國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展方向。因此,本次報(bào)告評(píng)估范圍涉及高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程和電爐短流程兩種鋼鐵生產(chǎn)流程。3.2鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求基本評(píng)估框架鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)方法學(xué)框架重要依據(jù)《減緩技術(shù)需求評(píng)估方法學(xué)框架》方法學(xué)指南,同時(shí)結(jié)合中國(guó)鋼鐵工業(yè)減緩技術(shù)發(fā)展的自身特點(diǎn)進(jìn)行研究。重要評(píng)估內(nèi)容整體分為兩大部分,第一大部分是鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)的辨認(rèn)。一是通過篩選擬定10~30項(xiàng)減緩技術(shù)長(zhǎng)名單,基于鋼鐵生產(chǎn)特點(diǎn),報(bào)告重要側(cè)重于選擇在CO2減排方面具有優(yōu)勢(shì)的技術(shù);二是通過對(duì)減緩技術(shù)在技術(shù)成熟可靠性、減排潛力、成本和費(fèi)用效益、對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、就業(yè)等因素的影響等多方面進(jìn)行對(duì)比分析,綜合比選,最終擬定3~5個(gè)鋼鐵行業(yè)優(yōu)先減緩技術(shù)。第二大部分是基于已經(jīng)擬定的鋼鐵行業(yè)優(yōu)先減緩技術(shù),開展進(jìn)一步進(jìn)一步評(píng)估。進(jìn)一步評(píng)估內(nèi)容側(cè)重于分析減緩技術(shù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距、技術(shù)辨認(rèn)開發(fā)與轉(zhuǎn)讓背景下的技術(shù)差距、找出技術(shù)推廣過程中存在的障礙,從而提出技術(shù)開發(fā)與轉(zhuǎn)讓的具體建議??偨Y(jié)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)評(píng)估完整工藝流程重要涉及以下6個(gè)環(huán)節(jié):(1)減緩技術(shù)辨認(rèn);(2)減緩技術(shù)評(píng)估;(3)擬定優(yōu)先減緩技術(shù);(4)優(yōu)先技術(shù)差距分析;(5)優(yōu)先技術(shù)障礙分析;(6)匯總完畢基于鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求評(píng)估報(bào)告。減緩減緩技術(shù)辨認(rèn)減緩技術(shù)評(píng)估優(yōu)先技術(shù)差距分析擬定優(yōu)先減緩技術(shù)優(yōu)先技術(shù)障礙分析基于鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求評(píng)估報(bào)告鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求評(píng)估重要環(huán)節(jié)3.3具體評(píng)估內(nèi)容按照鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求評(píng)估的基本框架和組織環(huán)節(jié),明確各評(píng)估階段的重要任務(wù)、產(chǎn)出和方法。第一步,減緩技術(shù)辨認(rèn)。本階段重要任務(wù)是初步辨認(rèn)鋼鐵行業(yè)相關(guān)的減緩技術(shù),采用鋼鐵行業(yè)技術(shù)清單模板歸納收集減緩技術(shù)信息,建立鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),制定鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單,為下一階段評(píng)估減緩技術(shù)提供數(shù)據(jù)信息支持。重要辨認(rèn)環(huán)節(jié)、產(chǎn)出及方法如下表所示:減緩技術(shù)辨認(rèn)重要內(nèi)容方法及環(huán)節(jié)1.擬定鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求篩選基本原則2.設(shè)計(jì)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單模板3.根據(jù)模板,搜集相關(guān)技術(shù)名錄等信息,初步列出技術(shù)清單;4.根據(jù)行業(yè)專家與技術(shù)人員的意見,修改、補(bǔ)充和擬定技術(shù)清單。重要產(chǎn)出鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)長(zhǎng)名單信息來源涉及國(guó)家發(fā)布的與節(jié)能低碳相關(guān)的技術(shù)推廣目錄和國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)方案中提到的各類技術(shù)。文獻(xiàn)調(diào)研、國(guó)外低碳技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)、國(guó)外相關(guān)低碳技術(shù)最佳實(shí)踐指南等技術(shù)報(bào)告、國(guó)際組織或者非政府組織報(bào)告,實(shí)地調(diào)研與考察、專家征詢和研討會(huì)。第二步,減緩技術(shù)評(píng)估。在初步辨認(rèn)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)的基礎(chǔ)上,本階段的重要任務(wù)是根據(jù)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)特點(diǎn),建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,通過指標(biāo)設(shè)計(jì),收集、加工和解決信息,充足反映減緩技術(shù)在社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等發(fā)展目的上和減緩潛力、成本、自身性能等方面的數(shù)據(jù)和信息,了解技術(shù)對(duì)減緩的奉獻(xiàn),實(shí)行的經(jīng)濟(jì)含義以及對(duì)我國(guó)鋼鐵行業(yè)可連續(xù)發(fā)展的意義,以指導(dǎo)后續(xù)的減緩技術(shù)優(yōu)先排序。重要評(píng)估環(huán)節(jié)、產(chǎn)出及方法如下表所示:減緩技術(shù)評(píng)估重要內(nèi)容方法及環(huán)節(jié)運(yùn)用多指標(biāo)決策分析和層次分析法,設(shè)計(jì)鋼鐵行業(yè)技術(shù)評(píng)估指標(biāo)體系,通過指標(biāo)設(shè)計(jì),收集、加工和解決信息,匯總成行業(yè)技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫(kù),指導(dǎo)后續(xù)的優(yōu)先排序。重要產(chǎn)出鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)評(píng)估指標(biāo)
第三步,擬定優(yōu)先減緩技術(shù)。本階段的重要任務(wù)是通過定性和定量?jī)煞N分析方法對(duì)鋼鐵行業(yè)減緩需求技術(shù)長(zhǎng)名單中所有技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),篩選出3~5項(xiàng)最優(yōu)減緩技術(shù),并搜集和整理更全面的優(yōu)先減緩技術(shù)信息,為后續(xù)的技術(shù)障礙和差異分析奠定基礎(chǔ)。優(yōu)先減緩技術(shù)擬定的重要環(huán)節(jié)、產(chǎn)出及方法如下表所示:擬定優(yōu)先減緩技術(shù)重要內(nèi)容方法及環(huán)節(jié)1.基于技術(shù)的減排潛力和減排成本,采用減排成本曲線分析方法,得到總的減排成本最小化的技術(shù)選擇排序;2.依據(jù)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)評(píng)估指標(biāo)體系,對(duì)技術(shù)各指標(biāo)表現(xiàn)打分和排序;3.通過綜合平衡環(huán)節(jié)1和2的結(jié)果,篩選得到鋼鐵行業(yè)最終的3-5個(gè)優(yōu)先技術(shù);4.設(shè)計(jì)優(yōu)先技術(shù)信息模板,收集和整理優(yōu)先技術(shù)信息,涉及技術(shù)屬性、技術(shù)影響、技術(shù)成本及技術(shù)的市場(chǎng)信息等。重要產(chǎn)出通過采用定量和定性兩種方法,對(duì)已辨認(rèn)的減緩技術(shù)進(jìn)行選擇,甄選3~5個(gè)鋼鐵行業(yè)優(yōu)先減緩技術(shù),并收集和整理優(yōu)先技術(shù)信息。第四步,優(yōu)先技術(shù)差距分析。本階段的重要任務(wù)是在擬定優(yōu)先減緩技術(shù)基礎(chǔ)上,通過對(duì)比國(guó)內(nèi)外鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)在節(jié)能、效率等指標(biāo)上的一般性差別,分析知識(shí)產(chǎn)權(quán)等核心技術(shù)差距,辨認(rèn)重要技術(shù)差距和重要國(guó)外生產(chǎn)商,從而更進(jìn)一步了解國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)現(xiàn)有減緩技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,為制定填補(bǔ)技術(shù)差距的建議提供支持。優(yōu)先減緩技術(shù)差距分析的重要環(huán)節(jié)、產(chǎn)出及方法如下表所示:優(yōu)先減緩技術(shù)差距分析重要內(nèi)容方法及環(huán)節(jié)1.一般性技術(shù)差距。國(guó)內(nèi)技術(shù)在能效、減排潛力、發(fā)展階段、成本等方面的指標(biāo)與國(guó)外最佳實(shí)踐水平的差距。2.核心技術(shù)差距。從國(guó)內(nèi)外知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)量、國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)實(shí)際擁有率和國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)質(zhì)量三方面分析中國(guó)和國(guó)外知識(shí)產(chǎn)權(quán)差異。重要產(chǎn)出技術(shù)差距分析報(bào)告(兩個(gè)層次差異分析結(jié)果:優(yōu)先技術(shù)在國(guó)內(nèi)外一般性指標(biāo)上的差異;核心技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)分布情況和差距。)
第五步,優(yōu)先技術(shù)障礙分析。本階段的重要任務(wù)是在辨認(rèn)出優(yōu)先減緩技術(shù)差距基礎(chǔ)上,進(jìn)一步進(jìn)一步分析優(yōu)先技術(shù)在開發(fā)、推廣與轉(zhuǎn)讓過程中的障礙。目前,國(guó)際氣候有益技術(shù)轉(zhuǎn)讓存在的障礙是多方面的,不僅僅是技術(shù)層面的,并且與使用環(huán)境中的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、文化因素有關(guān)。市場(chǎng)激勵(lì)機(jī)制、管理體制、科教水平、社會(huì)價(jià)值和偏好等都會(huì)極大地影響技術(shù)轉(zhuǎn)讓和擴(kuò)散。本階段通過文獻(xiàn)調(diào)研、利益相關(guān)者分析與討論,辨認(rèn)導(dǎo)致各技術(shù)差距的因素,分析障礙,提出具體的技術(shù)開發(fā)與轉(zhuǎn)讓建議。優(yōu)先減緩技術(shù)障礙分析的重要環(huán)節(jié)、產(chǎn)出及方法如下表所示:優(yōu)先減緩技術(shù)障礙分析重要內(nèi)容方法及環(huán)節(jié)1.提出鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)障礙和也許存在障礙的因素,2.鋼鐵行業(yè)影響減緩技術(shù)開發(fā)、推廣與轉(zhuǎn)讓的相關(guān)利益相關(guān)者分析3.尋找制約因素,提出消除障礙的解決措施重要產(chǎn)出優(yōu)先技術(shù)的開發(fā)、推廣與轉(zhuǎn)讓的障礙辨認(rèn)和建議。第六步,整理完畢基于鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求評(píng)估報(bào)告,作為編制國(guó)家減緩技術(shù)需求評(píng)估報(bào)告的重要輸入。
4.減緩氣候變化技術(shù)需求初步辨認(rèn)和技術(shù)長(zhǎng)清單4.1辨認(rèn)與發(fā)展戰(zhàn)略以及行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)需求一直以來,國(guó)家高度重視鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的推廣和應(yīng)用,已發(fā)布推廣多批節(jié)能減排技術(shù)清單。4.1.1鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)清單序號(hào)項(xiàng)目名稱1干熄焦技術(shù)2高爐富氧噴煤工藝3小球團(tuán)燒結(jié)技術(shù)4燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱回收技術(shù)5燒結(jié)機(jī)頭煙塵凈化電除塵技術(shù)6焦?fàn)t煤氣HPF法脫硫凈化技術(shù)7石灰窯廢氣回收液態(tài)CO28尾礦再選生產(chǎn)鐵精9高爐煤氣布袋除塵技術(shù)10LT法轉(zhuǎn)爐煤氣凈化與回收技術(shù)11LT法轉(zhuǎn)爐粉塵熱壓塊技術(shù)12軋鋼氧化鐵皮生產(chǎn)還原鐵粉技術(shù)13鍋爐全燃燒高爐煤氣技術(shù)14高爐余壓發(fā)電技術(shù)15雙預(yù)熱蓄熱式軋鋼加熱爐技術(shù)16轉(zhuǎn)爐復(fù)吹濺渣長(zhǎng)壽技術(shù)17高效連鑄技術(shù)18連鑄坯熱送熱裝技術(shù)19交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)20轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)控制技術(shù)21電爐優(yōu)化供電技術(shù)22煉焦?fàn)t煙塵凈化技術(shù)23潔凈鋼生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)24鐵礦磁分離設(shè)備永磁化技術(shù)25長(zhǎng)壽高效高爐綜合技術(shù)26轉(zhuǎn)爐塵泥回收運(yùn)用技術(shù)27轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)向真空精煉供汽技術(shù)28運(yùn)用焦化工藝解決廢塑料技術(shù)29冷軋鹽酸酸洗液回收技術(shù)30焦化廢水A/O生物脫氮技術(shù)31高爐煤氣等低熱值煤氣高效運(yùn)用技術(shù)32轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼工藝技術(shù)33煤粉強(qiáng)化燃燒機(jī)劣質(zhì)燃料燃燒技術(shù)4.1.2國(guó)家重點(diǎn)推廣節(jié)能技術(shù)目錄(已發(fā)布六批,從2023年~鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)清單序號(hào)技術(shù)名稱一第一批1干式TRT技術(shù)(高爐爐頂余壓發(fā)電)2(高壓)干熄焦技術(shù)(余熱運(yùn)用)3鋼鐵行業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)4轉(zhuǎn)爐煤氣高效回收運(yùn)用技術(shù)5蓄熱式燃燒技術(shù)6低熱值高爐煤氣燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)7能源管理中心技術(shù)二第二批1高爐鼓風(fēng)除濕節(jié)能技術(shù)2螺桿膨脹動(dòng)力驅(qū)動(dòng)節(jié)能技術(shù)3乏汽與凝結(jié)水閉式全熱能回收技術(shù)三第三批1電爐煙氣余熱回收運(yùn)用系統(tǒng)技術(shù)2礦熱爐煙氣余熱運(yùn)用技術(shù)四第四批1非穩(wěn)態(tài)余熱回收及飽和蒸汽發(fā)電技術(shù)2加熱爐黑體技術(shù)強(qiáng)化輻射節(jié)能技術(shù)五第五批1鋼水真空循環(huán)脫氣工藝干式(機(jī)械)真空系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)2旋切式高風(fēng)溫頂燃熱風(fēng)爐節(jié)能技術(shù)3空氣源熱泵冷、暖、熱水三聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)4蒸汽系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化與節(jié)能技術(shù)六第六批1冶金余熱余壓能量回收同軸機(jī)組應(yīng)用技術(shù)2高輻射覆層技術(shù)3燃?xì)廨啓C(jī)值班燃料替代技術(shù)4.1.3國(guó)際相關(guān)節(jié)能技術(shù)研究國(guó)外多家相關(guān)研究機(jī)構(gòu)也相繼開展過針對(duì)鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)的研究工作,除在鋼鐵行業(yè)已普遍獲得應(yīng)用的節(jié)能技術(shù),還對(duì)新興節(jié)能降碳技術(shù)進(jìn)行了分析。根據(jù)美國(guó)能源部勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室2023年《EmergingEnergy-efficiencyandCarbonDioxideEmissions-reductionTechnologiesfortheIronandSteelIndustry》研究成果顯示,重要涉及以下新興節(jié)能降碳技術(shù):鋼鐵行業(yè)新興能效提高及碳減排技術(shù)
4.2評(píng)估指標(biāo)與方法4.2.1擬定本次減緩技術(shù)需求篩選基本原則根據(jù)項(xiàng)目總體目的規(guī)定及鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn),擬定本次減緩技術(shù)需求評(píng)估的篩選原則如下:(1)該技術(shù)必須具有一定的減緩效果;(2)該技術(shù)應(yīng)在國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)具有一定應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展空間;(3)該技術(shù)在國(guó)外已成熟,或已具有商業(yè)化應(yīng)用案例;(4)該技術(shù)在國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用狀況重要表現(xiàn)為以下幾方面:①在國(guó)內(nèi)尚沒有應(yīng)用;②在國(guó)內(nèi)已有應(yīng)用,但需采用進(jìn)口,或是關(guān)鍵核心部件仍未掌握,仍需進(jìn)口;③采用國(guó)內(nèi)同類技術(shù)已有應(yīng)用,但相比國(guó)際同類技術(shù)先進(jìn)水平仍存在差距。4.2.2設(shè)計(jì)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單模板鋼鐵生產(chǎn)流程涉及焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等多生產(chǎn)工序,為實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)品制造功能,每個(gè)生產(chǎn)工序都各自發(fā)揮其在產(chǎn)品生產(chǎn)中的作用,各上下游生產(chǎn)工序之間既互相關(guān)聯(lián),同時(shí)也存在互相獨(dú)立性。因此,報(bào)告一方面明確按鋼鐵生產(chǎn)的重要工藝流程分別開展減緩技術(shù)的辨認(rèn),涉及:焦化工序、燒結(jié)(球團(tuán))工序、煉鐵工序(含高爐煉鐵、熔融還原煉鐵、直接還原煉鐵等)、煉鋼工序(含轉(zhuǎn)爐煉鋼及電爐煉鋼)、軋鋼工序、綜合工序(含制氧、燃?xì)?、發(fā)電等能源動(dòng)力系統(tǒng))。在此基礎(chǔ)上,報(bào)告按鋼鐵生產(chǎn)各工序進(jìn)行分類設(shè)計(jì)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單模板,如下表格式所示:
鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單模板編號(hào)工序技術(shù)類目技術(shù)類別單項(xiàng)技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)合用范圍發(fā)展階段國(guó)內(nèi)對(duì)該技術(shù)的掌握限度減緩效應(yīng)的初步評(píng)估投入產(chǎn)出預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)國(guó)外1焦化2燒結(jié)(球團(tuán))3煉鐵4煉鋼5軋鋼6綜合4.3初步辨認(rèn)減緩技術(shù)需求清單基于上述環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的技術(shù)清單模板,通過搜集大量技術(shù)目錄等信息,按照一致的技術(shù)具體限度,初步列出技術(shù)清單,共29項(xiàng),如下表所示:鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單部門序號(hào)技術(shù)名稱焦化1煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)2SCOPE21煉焦技術(shù)3上升管余熱回收技術(shù)4負(fù)壓脫苯(負(fù)壓蒸氨)技術(shù)5廢塑料(廢橡膠)配煤技術(shù)6運(yùn)用荒煤氣(或焦?fàn)t煤氣)和煙道氣生產(chǎn)乙醇或甲醇技術(shù)7高溫高壓干熄焦技術(shù)燒結(jié)(球團(tuán))8燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)9燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)10帶式焙燒機(jī)球團(tuán)技術(shù)煉鐵11直接還原煉鐵技術(shù)(ITmk3煉鐵技術(shù))12熔融還原煉鐵技術(shù)(涉及COREX、FINEX技術(shù))13高爐噴吹廢塑料技術(shù)14爐頂煤氣循環(huán)下全氧高爐技術(shù)15歐洲超低CO2排放項(xiàng)目(ULCOS)16日本CO2減排革新技術(shù)(COURSE50)17韓國(guó)“驅(qū)逐碳的煉鐵項(xiàng)目”煉鋼軋鋼18全廢鋼冶煉電爐高分子噴吹技術(shù)19干式機(jī)械真空泵組及其成套技術(shù)20薄帶鑄軋技術(shù)21礦熱爐大型化技術(shù)綜合22運(yùn)用煙道氣CO2生產(chǎn)聚元高效復(fù)合肥技術(shù)23低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(150MW級(jí))24低溫余熱發(fā)電技術(shù)25稀土永磁盤式無鐵芯電機(jī)技術(shù)26壓縮機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)27高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)用鑄銅轉(zhuǎn)子技術(shù)28高壓變頻調(diào)速技術(shù)29非晶合金帶材生產(chǎn)技術(shù)4.5擬定鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)需求清單在初步技術(shù)清單基礎(chǔ)上,結(jié)合減緩技術(shù)篩選原則、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),通過專家征詢等方式,對(duì)技術(shù)清單進(jìn)行了修改、完善和補(bǔ)充,最終擬定了鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單。通過篩選,最終擬定鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)18項(xiàng),其中焦化工序6項(xiàng),燒結(jié)工序1項(xiàng),煉鐵工序4項(xiàng),煉鋼軋鋼工序3項(xiàng),綜合4項(xiàng)。剔除了高溫高壓干熄焦技術(shù)、燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)、帶式焙燒機(jī)球團(tuán)技術(shù)、歐洲超低CO2排放項(xiàng)目(ULCOS)、日本CO2減排革新技術(shù)(COURSE50)、韓國(guó)“驅(qū)逐碳的煉鐵項(xiàng)目”、礦熱爐大型化技術(shù)、高壓變頻調(diào)速技術(shù)、非晶合金帶材生產(chǎn)技術(shù)等11項(xiàng)減緩技術(shù),重要考慮因素如下:
減緩技術(shù)剔除理由序號(hào)技術(shù)名稱剔除理由1高溫高壓干熄焦技術(shù)技術(shù)自身已基本掌握,部分輔機(jī)設(shè)備質(zhì)量,如循環(huán)風(fēng)機(jī)等與國(guó)外先進(jìn)水平存在差距。2燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)技術(shù)自身已基本掌握,部分設(shè)備質(zhì)量,如余熱鍋爐與國(guó)外先進(jìn)水平存在差距?,F(xiàn)階段存在運(yùn)營(yíng)不佳的因素也涉及燒結(jié)生產(chǎn)和設(shè)計(jì)缺陷問題。3帶式焙燒機(jī)球團(tuán)技術(shù)該技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平的重要差距在于耐高溫特殊合金鋼的質(zhì)量和檔次。4歐洲超低CO2排放項(xiàng)目(ULCOS)尚處在研發(fā)階段,仍沒有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用5日本CO2減排革新技術(shù)(COURSE50)尚處在研發(fā)階段,仍沒有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用6韓國(guó)“驅(qū)逐碳的煉鐵項(xiàng)目”尚處在研發(fā)階段,仍沒有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用7礦熱爐大型化技術(shù)技術(shù)自身已基本掌握,在變壓器、耐火材料、控制系統(tǒng)方面與國(guó)外先進(jìn)水平存在差距。8高壓變頻調(diào)速技術(shù)近年來國(guó)內(nèi)變頻器廠家研發(fā)力度不斷加強(qiáng),在理論上和功能上國(guó)產(chǎn)高壓變頻器已經(jīng)可以與進(jìn)口變頻器相比肩,9非晶合金帶材生產(chǎn)技術(shù)該技術(shù)已基本掌握,重點(diǎn)在于規(guī)模化應(yīng)用方面。10高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)用鑄銅轉(zhuǎn)子技術(shù)尚未推廣的關(guān)鍵因素在于政策扶持力度和節(jié)能意識(shí)的提高。11稀土永磁無鐵芯電機(jī)尚未推廣的關(guān)鍵因素在于政策扶持力度和節(jié)能意識(shí)的提高。剔除上述技術(shù)后,最終篩選出17項(xiàng)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù),技術(shù)清單如下表所示:鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單部門序號(hào)技術(shù)名稱焦化1煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)2SCOPE21煉焦技術(shù)3上升管余熱回收技術(shù)4負(fù)壓脫苯(負(fù)壓蒸氨)技術(shù)5廢塑料(廢橡膠)配煤技術(shù)6運(yùn)用荒煤氣(或焦?fàn)t煤氣)和煙道氣生產(chǎn)乙醇或甲醇技術(shù)燒結(jié)7燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)煉鐵8直接還原煉鐵技術(shù)9熔融還原煉鐵技術(shù)10高爐噴吹廢塑料技術(shù)11爐頂煤氣循環(huán)下全氧高爐技術(shù)煉鋼軋鋼12全廢鋼冶煉電爐高分子噴吹技術(shù)13干式機(jī)械真空泵組及其成套技術(shù)14薄帶鑄軋技術(shù)綜合15低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(150MW級(jí))16低溫余熱發(fā)電技術(shù)17壓縮機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)按鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)清單模板,每項(xiàng)減緩技術(shù)的具體清單描述見附表1。
5.?dāng)M定優(yōu)先減緩技術(shù)5.1優(yōu)先序的擬定方法在初步辨認(rèn)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)的基礎(chǔ)上,選取減排成本曲線法和AHP層次分析法,定性和定量相結(jié)合,分析技術(shù)對(duì)減緩的奉獻(xiàn),實(shí)行的經(jīng)濟(jì)含義以及對(duì)我國(guó)鋼鐵行業(yè)可連續(xù)發(fā)展的意義,以指導(dǎo)后續(xù)的減緩技術(shù)優(yōu)先排序。5.1.1減排成本曲線法(定量)采用減排成本曲線方法對(duì)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),基于技術(shù)減排潛力與減排成本得到優(yōu)先技術(shù)排序,以減排潛力與減排成本為核心指標(biāo),統(tǒng)一設(shè)定目的年為2030年,制作鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)減排成本曲線。減排成本曲線重要繪制依據(jù)如下:根據(jù)各項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況,預(yù)測(cè)到2030年該技術(shù)在國(guó)內(nèi)的普及率,并與基準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比,從而估算到2030年該技術(shù)的增量技術(shù)投資。將該技術(shù)與基準(zhǔn)技術(shù)比較,估算出需新增運(yùn)營(yíng)、維護(hù)成本、折舊費(fèi)用、其他要素成本并扣除所有節(jié)約的能源和回收的副產(chǎn)物,并分?jǐn)偟矫磕旰兔繃崪p排量上形成單位減排成本。計(jì)算公式如下:減排成本=減排措施的所有成本5.1.2A參考《減緩技術(shù)需求評(píng)估方法學(xué)框架》評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,同時(shí)結(jié)合中國(guó)鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展及低碳技術(shù)特點(diǎn),采用多指標(biāo)決策分析法和層次分析法,設(shè)計(jì)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,同時(shí)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和分值,并對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分層和賦予權(quán)重。指標(biāo)體系涵蓋技術(shù)性能、減緩潛力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性以及社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響等各方面,重點(diǎn)從技術(shù)成熟度、可靠性、減排潛力、削減費(fèi)用、推廣前景以及對(duì)公司、行業(yè)社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響等方面進(jìn)行考察。使用多指標(biāo)決策分析和層次分析法對(duì)每個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)技術(shù)表現(xiàn)情況打分、賦予權(quán)重,得到優(yōu)先技術(shù)排序。鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下表所示:鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)指標(biāo)項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)指標(biāo)屬性評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)狀況節(jié)約能源量萬(wàn)tce/年反映通過采用該技術(shù)的節(jié)約能源量減少二氧化碳排放量萬(wàn)tCO2/年反映通過采用該技術(shù)的節(jié)約二氧化碳量世界范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用限度(0-5)定性指標(biāo)反映該技術(shù)現(xiàn)階段在應(yīng)用狀況技術(shù)性能技術(shù)成熟度(0-5)定性指標(biāo)反映該技術(shù)所處的發(fā)展階段技術(shù)可靠性(0-5)定性指標(biāo)反映該技術(shù)的穩(wěn)定及可靠性技術(shù)對(duì)資源、環(huán)境等因素的選擇性和適應(yīng)性(0-5)定性指標(biāo)反映該技術(shù)受外部因素影響的限度有明確技術(shù)來源(0-5)定性指標(biāo)是否有明確的技術(shù)引進(jìn)來源技術(shù)潛力與傳統(tǒng)技術(shù)相比的減排量%反映相對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的減排潛力預(yù)計(jì)到2030年普及率%反映該技術(shù)的普及推廣速度市場(chǎng)推廣前景(0-5)定性指標(biāo)反映該技術(shù)的普及推廣空間其他副產(chǎn)品應(yīng)用(0-5)定性指標(biāo)該技術(shù)其他副產(chǎn)品的應(yīng)用性對(duì)推動(dòng)行業(yè)低碳發(fā)展是否具有突破性影響(0-5)定性指標(biāo)反映該技術(shù)對(duì)于行業(yè)低碳發(fā)展的影響限度技術(shù)經(jīng)濟(jì)性建設(shè)投資億元較傳統(tǒng)技術(shù)的新增投資金年運(yùn)營(yíng)費(fèi)萬(wàn)元反映該技術(shù)的年運(yùn)營(yíng)成本年利潤(rùn)總額萬(wàn)元反映該技術(shù)應(yīng)用后的賺錢狀況社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響對(duì)本地就業(yè)的影響(0-5)定性指標(biāo)帶來大量工作機(jī)會(huì),并且就業(yè)增長(zhǎng)量超過淘汰落后技術(shù)的失業(yè)人數(shù);對(duì)本地環(huán)境的影響(0-5)定性指標(biāo)通過技術(shù)的應(yīng)用對(duì)本地環(huán)境帶來的積極影響限度對(duì)本地經(jīng)濟(jì)的影響(0-5)定性指標(biāo)通過技術(shù)的應(yīng)用對(duì)本地經(jīng)濟(jì)帶來的積極影響限度注:對(duì)于定性指標(biāo)賦予0-5的分值。0分代表該技術(shù)主線沒有此指標(biāo)功能,1分略微表達(dá)該指標(biāo)功能,2分代表較能表達(dá)該指標(biāo)功能,3分代表適中的代表該指標(biāo)功能,4分代表相稱能表達(dá)該指標(biāo)功能,5分代表該技術(shù)相比其它減緩技術(shù)最能體現(xiàn)此項(xiàng)指標(biāo)的功能。
5.2擬定最終優(yōu)先減緩技術(shù)5.2.1以燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)為例,在基準(zhǔn)情景中,電力需求將由新建鍋爐-蒸汽輪機(jī)發(fā)電技術(shù)來滿足,在減排情境中,低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)將得到推廣和應(yīng)用,它的減排成本就是建設(shè)并運(yùn)營(yíng)低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)與獲得同等發(fā)電量所需建設(shè)運(yùn)營(yíng)的鍋爐-蒸汽輪機(jī)發(fā)電之間的成本差。初步預(yù)計(jì),到2030年,將新增150MW級(jí)機(jī)組裝機(jī)容量900MW,與常規(guī)鍋爐-蒸汽輪機(jī)發(fā)電技術(shù)相比,低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)增長(zhǎng)初始投資19億元,年增長(zhǎng)發(fā)電量31億kWh,年減少新水消耗量8.721億立方米,應(yīng)用低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)年減排CO2233萬(wàn)噸,經(jīng)計(jì)算低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)單位削減費(fèi)用為1730元/噸CO2。其他技術(shù)計(jì)算過程如下表所示:鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)減排成本計(jì)算表序號(hào)減排項(xiàng)目投資增長(zhǎng)收入增長(zhǎng)成本增長(zhǎng)折舊增長(zhǎng)人工增長(zhǎng)其他費(fèi)用減排措施成本變化值(總量)(單位削減費(fèi)用C)1煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)7000008205104433399700-369192SCOPE21煉焦技術(shù)202300085128012666706000475383上升管余熱回收技術(shù)100000010256406333303000-362314負(fù)壓脫苯(負(fù)壓蒸氨)技術(shù)4500005641002850002250-256605廢塑料(廢橡膠)配煤技術(shù)900005962200570007206586運(yùn)用荒煤氣(或焦?fàn)t煤氣)和煙道氣生產(chǎn)乙醇或甲醇技術(shù)400000371790253331352023-97117燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)5000003829103166701500-51248直接還原煉鐵技術(shù)(ITmk3煉鐵技術(shù))0477000150010239熔融還原煉鐵技術(shù)(涉及COREX、FINEX技術(shù))-202300158970-1266702400-2616410高爐噴吹廢塑料技術(shù)1000007418866667633303000181211爐頂煤氣循環(huán)下全氧高爐技術(shù)70000091026741884433307002819612全廢鋼冶煉電爐高分子噴吹技術(shù)40000286202533044011113干式機(jī)械真空泵組及其成套技術(shù)8000042319800506709601159614薄帶鑄軋技術(shù)95000-900-1885815運(yùn)用煙道氣CO2生產(chǎn)聚元高效復(fù)合肥技術(shù)15230012649688547964645914-2734416低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)190000415599012033721330-40216317低溫余熱發(fā)電技術(shù)120230272220760072600-1895018壓縮機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)750043560475060-3821采用減排成本曲線繪制方法,18項(xiàng)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)單位削減費(fèi)用計(jì)算及排序如下表、圖所示:鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)(減排成本曲線)序號(hào)減排項(xiàng)目單位削減費(fèi)用(元/tCO2)1低熱值燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(150MW級(jí))-17302運(yùn)用煙道氣CO2生產(chǎn)聚元高效復(fù)合肥技術(shù)-6293壓縮機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)-5094低溫余熱發(fā)電技術(shù)-5055薄帶鑄軋技術(shù)-3776煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)-2857負(fù)壓脫苯(負(fù)壓蒸氨)技術(shù)-1678運(yùn)用荒煤氣(或焦?fàn)t煤氣)和煙道氣生產(chǎn)乙醇或甲醇技術(shù)-1669熔融還原煉鐵技術(shù)(涉及COREX、FINEX技術(shù))-6110上升管余熱回收技術(shù)-2611燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)-1312全廢鋼冶煉電爐高分子噴吹技術(shù)613直接還原煉鐵技術(shù)(ITmk3煉鐵技術(shù))1114廢塑料(廢橡膠)配煤技術(shù)3015爐頂煤氣循環(huán)下全氧高爐技術(shù)5916高爐噴吹廢塑料技術(shù)6517干式機(jī)械真空泵組及其成套技術(shù)23518SCOPE21煉焦技術(shù)376鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)減排成本曲線5.2.2使用多指標(biāo)決策分析和層次分析法對(duì)技術(shù)各指標(biāo)表現(xiàn)打分和排序,得到優(yōu)先技術(shù)排序。一方面,采用專家判斷法,根據(jù)上述評(píng)價(jià)指標(biāo)表,對(duì)已篩選的18項(xiàng)鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。專家團(tuán)隊(duì)由我院及部分公司焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼及能源動(dòng)力專業(yè)人員組成。所有專家團(tuán)隊(duì)13人,其中專家級(jí)高級(jí)工程師5人,占38%,高級(jí)工程師8人,占62%。另一方面,采用SPSS軟件,對(duì)18項(xiàng)減緩技術(shù)進(jìn)行綜合打分并排序,評(píng)分見下表:鋼鐵行業(yè)減緩技術(shù)評(píng)分排序(AHP層次分析法)序號(hào)技術(shù)名稱綜合打分1燒結(jié)煙氣循環(huán)902熔融還原煉鐵893上升管余熱回收894高爐噴吹廢塑料875燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(150MW級(jí))876直接還原煉鐵847運(yùn)用煙道氣CO2生產(chǎn)聚元高效復(fù)合肥848爐頂煤氣循環(huán)下全氧高爐799干式機(jī)械真空泵7910煙道氣煤調(diào)濕7811壓縮機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)7712低溫余熱發(fā)電7713負(fù)壓脫苯7614新煉焦技術(shù)7615薄帶鑄軋7316全廢鋼冶煉電爐高分子噴吹7217廢塑料配煤6518運(yùn)用荒煤氣和煙道氣生產(chǎn)醇類產(chǎn)品60
5.2.3擬定最終優(yōu)先減緩技術(shù)(3基于減排成本曲線進(jìn)行篩選和排序具有更大的靈活性和操作性,其考慮了影響低碳技術(shù)最重要的兩個(gè)指標(biāo):減排潛力與技術(shù)成本,結(jié)果具有較好的準(zhǔn)確性;但該方法僅考慮了可量化的技術(shù)指標(biāo),以技術(shù)減排潛力與減排成本為技術(shù)選擇的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),沒有考慮減緩技術(shù)的其它作用和目的,如該技術(shù)的社會(huì)效益、先進(jìn)性、成熟度等指標(biāo),具有一定的局限性。相比較而言,AHP層次分析法充足考慮了減緩技術(shù)對(duì)就業(yè)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等社會(huì)發(fā)展目的的影響,帶來空氣污染物減排的協(xié)同效應(yīng),技術(shù)所處的發(fā)展階段、未來的推廣潛力、未掌握的核心技術(shù)以及技術(shù)各方面性能表現(xiàn)等,但專家判斷的主觀性較大。定量與定性兩種分析方法各有優(yōu)劣勢(shì),權(quán)衡兩個(gè)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果,綜合比選,初步選擇4項(xiàng)技術(shù)作為鋼鐵行業(yè)優(yōu)先減緩技術(shù)。鋼鐵行業(yè)優(yōu)先減緩技術(shù)清單序號(hào)技術(shù)名稱減排成本曲線AHP層次分析法1燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(150MW級(jí))-1730872煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)-285783熔融還原煉鐵技術(shù)(涉及COREX、FINEX技術(shù))-61894燒結(jié)煙氣循環(huán)運(yùn)用技術(shù)-13905.3擬定核心子技術(shù),收集和整理優(yōu)先技術(shù)具體信息對(duì)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)、煙道氣煤調(diào)濕技術(shù)、熔融還原煉鐵技術(shù)、燒結(jié)煙氣循環(huán)運(yùn)用技術(shù)等4項(xiàng)優(yōu)先減緩技術(shù)的具體技術(shù)信息進(jìn)行梳理,
燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)信息名稱和部門:燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)技術(shù)屬性低熱值煤氣CCPP技術(shù)是充足運(yùn)用鋼鐵公司低熱值高爐煤氣,由燃?xì)廨啓C(jī)
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