能源低碳转型倒逼钢铁行业加快发展电炉钢势在必行

提高电炉钢占比成为钢铁行业必须面对的越来越紧迫的任务。日前，在中国节能协会冶金工业节能专业委员会第四次会员代表大会上，冶金工业规划研究院党委书记、总工程师李新创发布《中国钢铁工业节能低碳发展报告(2020)》(简称《报告》)时指出，在2030年碳排放达峰前提下，必然倒逼钢铁行业能源加快转型，进一步提高新能源使用比例，提高电炉钢占比，加强氢能冶金等低碳冶金革命性工艺变革。

能源转型倒逼

《报告》指出，伴随下游行业需求增加，预计2020年中国钢材消费量将在去年高位基础上继续增长，消费总量超过9.7亿吨，同比增长8%左右。

随着中国经济逐步转向高质量发展，单位国内生产总值(GDP)钢材消费强度呈下降趋势。长期来看，中国经济增速放缓，钢材需求也将逐步回落。

不过，短期来看，李新创指出，中国钢材消耗量仍保持高位徘徊态势。2020年，在国家加大减税降费力度、扩大政府投资等积极的财政政策作用下，建筑等钢铁下游主要行业需求增长，拉动钢材消费量上升。特别是下半年，房地产新开工及施工面积、汽车产量、船舶产量均有所增长，有力支撑了钢材消费稳定增长。

需求上升也带动了产量的上涨。《报告》指出，11月中国粗钢产量为8766万吨，同比增长8%，2020年中国粗钢产量的全球占比有望达到60%。

一方面是产量逐年上涨加大对能源消费的依赖，另一方面则是能源转型的压力紧逼。李新创表示，根据规划，到“十四五”末期，我国钢铁行业平均吨钢综合能耗降低到520-525千克标准煤，比2020年下降5.3%左右。从国际、国内形势来看，在2030年碳排放达峰和2060年碳中和背景下，我国钢铁行业能源转型窗口期已到，并且压力巨大。“预计2020年钢铁行业平均吨钢综合能耗552千克标准煤，同比下降0.3%；2021年全年钢铁行业平均吨钢综合能耗545千克标准煤，同比下降1.3%。”

李新创介绍，按照折标准煤计算，我国钢铁工业购入能源中，电力消耗仅占6.3%、油气能源约占1.7%、煤炭和焦炭占比高达92.0%，远高于全国能源消费结构中煤炭所占比例的57.5%，在电力消耗中绿电(光电、风电)预计比例不超过1%。

“我国钢铁行业面临能源转型压力将比其他行业压力更大，2021年我国钢铁企业仍然要把技术进步和重点节能技术项目应用，作为钢铁节能工作的重中之重。”李新创表示。

政策不断加码

目前，我国钢铁生产工艺仍以长流程为主，以废钢为原料的电弧炉短流程能耗与碳排放量仅为长流程的1/3，废气、废水、废渣产生量与长流程相比降低95%、33%、65%。而我国的电弧炉短流程炼钢工艺生产的粗钢仅占总产量的10%左右，远低于美国68%、欧盟40%、日本24%的水平，仍有较大的提升空间。

李新创介绍，近两年电炉钢产能增速放缓。由于我国废钢资源尚不足以支撑电炉短流程快速发展，2018年之后，新建电炉的热度逐渐降温，2018年、2019年拟新建电炉数量较2017分别下降66%和72%。疫情暴发期间，社会废钢供给停摆，独立电炉企业几乎全部停产，目前产能利用率也仅为70%左右。

“整体来看，国家供给侧结构性改革的方向没有变，钢铁工业走转型升级、低碳绿色发展之路是必然趋势，电炉短流程炼钢将成为国家钢铁行业‘十四五’期间重点的政策鼓励方向之一。”李新创表示。

政策也频频向电炉短流程炼钢倾斜。日前，工信部发布了《钢铁产能置换实施办法》(征求意见稿)，对促进电炉短流程发展提出了更加有力的鼓励措施：一是重点区域范围扩大。新增了安徽省、汾渭平原区域和其他“2+26”大气污染传输通道城市。二是置换比例大幅提高。重点区域置换比例不低于1.5:1。三是建设电炉可实施等量置换。首次明确“利用现有电炉置换新建电炉的项目可实施等量置换。”

2020年6月，六部委印发《关于做好2020年重点领域化解过剩产能工作的通知》，提出“进一步推动钢铁行业绿色化发展，加快京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原等大气污染防治重点区域钢铁企业超低排放改造，发展电炉钢工艺”。

2019年，工信部印发《关于引导电弧炉短流程炼钢发展的指导意见(征求意见稿)》，提出“引导我国短流程炼钢高质量发展，优化钢铁长、短流程布局结构，促进钢铁行业转型升级和绿色发展”。力争到“十四五”末，全国钢铁工业废钢比达到30%，电炉钢比例提升至20%。

不能一蹴而就

世界上典型国家(地区)钢铁行业发展规律表明，随着工业化进程推进，废钢资源逐步积聚，发展电炉炼钢短流程是必然趋势。

根据废钢协会数据，2019年，我国废钢资源供应量约2.4亿吨，同比增长9%；其中，钢铁企业废钢消耗总量约2.15亿吨，同比增加2700万吨，增幅14.4%。

“预计到2025年，我国钢铁积蓄量将达到140亿吨，废钢资源产生量达到3亿吨以上，为电炉钢发展奠定基础。”李新创表示。

不过，发展电炉钢也不能一蹴而就。《报告》显示，在已完成工业化且粗钢产量曾经突破1亿吨的国家(地区)，如美国、欧盟和日本，电炉炼钢短流程发展均是在粗钢产量峰值区中后期开始兴起。从其电炉钢发展历程看，电炉钢比例从10%提高到30%耗用了25年-30年甚至更长时间，其间伴随着持续波动和调整，而30%-50%是电炉钢比例上升的阻力区。

李新创也表示，我国电炉钢发展还面临诸多挑战。首先，电炉短流程炼钢发展尚未形成成本优势。废钢供应还远未达到充沛低廉的程度，且中国总体电价水平较高，造成电炉钢成本控制难度加大，长期以来，高炉-转炉长流程工艺在多数地区仍具备经济优势。2020年10月，电炉钢企业开工率不足70%，大多数电炉钢企业挣扎在成本线附近；近60%钢厂成本持平或者亏损，40%的钢厂盈利。

其次，电炉生产效率明显低于转炉。2019年重点统计钢铁企业电炉平均每炉冶炼周期为58min，部分企业达到120min以上，相比于转炉平均32min冶炼周期明显较长。个别电炉企业已可以做到35min以内，但生产效率仍低于同等炉容的转炉。

最后，先进电炉装备仍需进口。在电炉装备方面，我国已具备自主研发全套电炉装备能力，但国产电弧炉装备技术水平与国外相比，在绿色、节能、智能等方面仍存在差距，置换新建项目的市场普及率不如国外成套设备公司。

“未来，随着我国钢铁产业进一步向碳排放峰值区中后期发展，国家产能置换、环保、土地、财政等政策倾斜，废钢资源、电力等支撑条件逐步完善以及碳排放权强制性约束作用逐渐增强，电炉钢比例将开始逐步回升，特别是环境敏感地区和”2+26“大气通道城市的城市钢厂、城市周边钢厂技改中，新建电炉钢比例将更高。”李新创说。