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钢铁行业如何低碳转型?适配可再生能源自备电厂是可行之路

2022-06-20 10:02:00银河galaxy娱乐

  钢铁行业是国民经济的支柱产业之一,上下游关联度高,与国防、就业、财税等关系密切,影响着经济社会的健康发展。目前,我国钢铁行业粗钢产量超10亿吨,生产与消费占到全球的50%以上,占全球铁矿石海运贸易的绝大部分、国内货运市场的1/10;消费全国20%的煤炭,直接碳排放量占全国碳排放总量的15%,考虑到上游电力接近20%;在局部污染物排放中,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放量分别占全国排放总量的7%、10%、20%左右。
  在我国为实现“双碳”目标持续努力的背景下,有序推动钢铁行业减排意义重大。具体如何操作?笔者认为,钢铁行业适配可再生能源自备电厂是可行之路。
  01  钢铁行业理论上减排技术多样 但短期路径往往缺乏选择
  要实现明显的碳排放强度下降,必须进行燃料转换和更多地使用电炉炼钢的工艺流程。
  理论上,要减少钢铁行业的直接与关联排放,减排技术路线多样,包括提高能源效率;更换焦炭还原剂为天然气乃至绿氢;更多地利用废钢,采用电弧炉炼钢;提高电力来源的低碳化程度;加装碳捕捉、封存与利用(CCUS)装置等。
  然而目前,我国高炉-转炉炼钢所产粗钢占比90%。这一现状背景下,大部分技术路线的现实可行性都面临挑战,特别是非焦炭还原剂面临诸多技术改造、经济成本与操作实践(“know-how”)的问题;废钢回收体系尚未建立,废钢来源少,且基本与铁矿石价格变化同步(见图),现实中用废钢还是铁矿石,是个短期相机决策的问题;CCUS潜力巨大,但事实上在全世界推进程度都非常有限,因为它“只减排而不节能”。
  这种情况下,从何处开始启动相对快速的减排转型进程,考验着行业管理者与从业者的智慧。我们认为,转型可以从整合钢铁厂与新建可再生能源自备电厂做起,此为部门耦合的重要表现形式。
  02  破除思维定势 正视钢铁厂适配可再生能源自备电厂的优越性
  钢铁厂适配可再生能源自备电厂,在短期与长期内具备以下优点。一是运行层面,更多地采用低价可再生能源发电,能够助力电力的清洁化与低碳化,减少化石能源发电,并规避燃料价格的波动风险。二是固定资产方面,能够提高废钢+电炉技术路线的竞争力,为加快淘汰高炉设备提供利用率方面的信号指引。三是产业组织层面,可延长企业产业链,为企业多元化发展提供选择,改变单纯追求企业炼钢规模(这是我国持续产能过剩的重要原因)的导向,避免行业寡头化。四是技术创新方面,为更深程度的部门耦合(比如电转氢、甲烷化)积累运行、技术、管理经验。
  需要破除的思维定势之一:“高耗能厌恶”。
  被贴上“高耗能”标签的行业,历来受到一定的政策歧视。若有政策的任何变动,都会特别规避高耗能企业潜在获益的可能性。2021年出台的电力价格改革文件提出:“将燃煤发电市场交易价格浮动范围由现行的上浮不超过10%、下浮原则上不超过15%,扩大为上下浮动原则上均不超过20%,高耗能企业市场交易电价不受上浮20%限制。”
  从直接的经济逻辑而言,这是难以理解的。因为能源供给不是免费的,能源使用量多则相应的花费多,使用少则花费少,这其中往往并不存在市场失灵与其他外部性问题,不需要特别干预。即使存在总体上的能源短缺或者总体能源安全担忧,也应是全体用能者统一受限制,而非单独“惩罚”高耗能行业。
  需要破除的思维定势之二:自备电厂是落后产能。
  自备电厂作为我国钢铁行业的一个特色,目前受到了越来越多的关注。有媒体总结了自备电厂的“七宗罪”,分别是不缴税、不付费、不合规、不达标、不低调、不认错、不逢时。这是言过其实的。自备电厂存在的问题离不开监管的漏洞,解决这一问题需要监管层面的加强,而不是消灭自备电厂。另外,自备电厂随着监管的完善,通过技术改造升级,也可以是先进生产力。在如何满足自身用电需求问题上,钢铁企业需要自由决定权。
  在可再生能源发电长期平均价格持续下降,而钢铁行业低碳转型缺乏短期特别可行的选择路径的情况下,钢铁行业适配可再生能源自备电厂具有多种优越性。我们认为,这是中国钢铁行业,特别是中小型企业转型的战略选择,应在新项目建设及老项目改造中考虑如何推进、完善。(张树伟 银朔)

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:张雨恬

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