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鋼鐵行業如何低碳轉型?適配可再生能源自備電廠是可行之路

發布日期:2022-06-21 作者:鋼鐵行業如何低碳轉型?適配可再生能源自備電廠是可行之路 點擊:

鋼鐵行業是國民經濟的支柱產業之一,上下游關聯度高,與國防、就業、財稅等關系密切,影響著經濟社會的健康發展。目前,我國鋼鐵行業粗鋼產量超10億噸,生產與消費占到全球的50%以上,占全球鐵礦石海運貿易的絕大部分、國內貨運市場的1/10;消費全國20%的煤炭,直接碳排放量占全國碳排放總量的15%,考慮到上游電力接近20%;在局部污染物排放中,二氧化硫、氮氧化物、顆粒物排放量分別占全國排放總量的7%、10%、20%左右。

  在我國為實現“雙碳”目標持續努力的背景下,有序推動鋼鐵行業減排意義重大。具體如何操作?筆者認為,鋼鐵行業適配可再生能源自備電廠是可行之路。
  01  鋼鐵行業理論上減排技術多樣 但短期路徑往往缺乏選擇
  要實現明顯的碳排放強度下降,必須進行燃料轉換和更多地使用電爐煉鋼的工藝流程。
  理論上,要減少鋼鐵行業的直接與關聯排放,減排技術路線多樣,包括提高能源效率;更換焦炭還原劑為天然氣乃至綠氫;更多地利用廢鋼,采用電弧爐煉鋼;提高電力來源的低碳化程度;加裝碳捕捉、封存與利用(CCUS)裝置等。
  然而目前,我國高爐-轉爐煉鋼所產粗鋼占比90%。這一現狀背景下,大部分技術路線的現實可行性都面臨挑戰,特別是非焦炭還原劑面臨諸多技術改造、經濟成本與操作實踐(“know-how”)的問題;廢鋼回收體系尚未建立,廢鋼來源少,且基本與鐵礦石價格變化同步(見圖),現實中用廢鋼還是鐵礦石,是個短期相機決策的問題;CCUS潛力巨大,但事實上在全世界推進程度都非常有限,因為它“只減排而不節能”。
  這種情況下,從何處開始啟動相對快速的減排轉型進程,考驗著行業管理者與從業者的智慧。我們認為,轉型可以從整合鋼鐵廠與新建可再生能源自備電廠做起,此為部門耦合的重要表現形式。
  02  破除思維定勢 正視鋼鐵廠適配可再生能源自備電廠的優越性
  鋼鐵廠適配可再生能源自備電廠,在短期與長期內具備以下優點。一是運行層面,更多地采用低價可再生能源發電,能夠助力電力的清潔化與低碳化,減少化石能源發電,并規避燃料價格的波動風險。二是固定資產方面,能夠提高廢鋼+電爐技術路線的競爭力,為加快淘汰高爐設備提供利用率方面的信號指引。三是產業組織層面,可延長企業產業鏈,為企業多元化發展提供選擇,改變單純追求企業煉鋼規模(這是我國持續產能過剩的重要原因)的導向,避免行業寡頭化。四是技術創新方面,為更深程度的部門耦合(比如電轉氫、甲烷化)積累運行、技術、管理經驗。
  需要破除的思維定勢之一:“高耗能厭惡”。
  被貼上“高耗能”標簽的行業,歷來受到一定的政策歧視。若有政策的任何變動,都會特別規避高耗能企業潛在獲益的可能性。2021年出臺的電力價格改革文件提出:“將燃煤發電市場交易價格浮動范圍由現行的上浮不超過10%、下浮原則上不超過15%,擴大為上下浮動原則上均不超過20%,高耗能企業市場交易電價不受上浮20%限制?!?/div>
  從直接的經濟邏輯而言,這是難以理解的。因為能源供給不是免費的,能源使用量多則相應的花費多,使用少則花費少,這其中往往并不存在市場失靈與其他外部性問題,不需要特別干預。即使存在總體上的能源短缺或者總體能源安全擔憂,也應是全體用能者統一受限制,而非單獨“懲罰”高耗能行業。
  需要破除的思維定勢之二:自備電廠是落后產能。
  自備電廠作為我國鋼鐵行業的一個特色,目前受到了越來越多的關注。有媒體總結了自備電廠的“七宗罪”,分別是不繳稅、不付費、不合規、不達標、不低調、不認錯、不逢時。這是言過其實的。自備電廠存在的問題離不開監管的漏洞,解決這一問題需要監管層面的加強,而不是消滅自備電廠。另外,自備電廠隨著監管的完善,通過技術改造升級,也可以是先進生產力。在如何滿足自身用電需求問題上,鋼鐵企業需要自由決定權。
  在可再生能源發電長期平均價格持續下降,而鋼鐵行業低碳轉型缺乏短期特別可行的選擇路徑的情況下,鋼鐵行業適配可再生能源自備電廠具有多種優越性。我們認為,這是中國鋼鐵行業,特別是中小型企業轉型的戰略選擇,應在新項目建設及老項目改造中考慮如何推進、完善。


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