鋼鐵作為我國經濟發展的重要基礎性、支柱性產業,為交通、建筑、機械制造等關鍵領域提供基礎原材料。2022年,我國粗鋼產量達10.18億噸,占全球總產量的55.3%,對全球制造業形成有力支撐。然而,鋼鐵行業具有高能耗與高排放的特點,年碳排放占全國總排放15%以上,僅次于電力部門。在全球氣候變化應對和“雙碳”目標的推動下,鋼鐵行業正處于向綠色低碳和智能化轉型的關鍵階段。
我國出臺了一系列政策推動鋼鐵行業減排和提質增效,確保在2025年前實現行業轉型升級和超低排放改造,并在2030年前實現碳達峰目標。綜合考慮經濟、能源和末端治理三個方面,通過采取限制總產量、提升節能技術、提高電爐鋼比及應用末端脫碳技術,加大超低排放改造力度。2000年至2022年,我國粗鋼產量從1.285億噸增至10.18億噸,盡管鋼鐵行業碳排放總量隨之增加,但單位產品碳排放下降了34.2%,大幅降低單位產品能源消耗和碳排放,反映了鋼鐵綠色低碳轉型和可持續發展趨勢。
以綠色技術創新為鋼鐵行業高質量發展打好“底色”。國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》提出鋼鐵行業結構優化和清潔能源替代、推廣先進適用技術、深挖節能降碳潛力等系列措施,特別指出將氫冶金和二氧化碳捕集利用一體化技術試點示范作為關鍵突破方向。
氫冶金技術是實現鋼鐵行業零碳發展最關鍵的解決方案。據中創碳投行業減排模型測算,在鋼鐵行業實現碳達峰階段,氫冶金技術預計可實現0.71億噸的減碳量。目前,氫冶金技術主要采用焦爐煤氣制備獲得灰氫,作為氫原料仍存在碳排放問題。隨著電解水制氫技術發展和可再生能源應用,將實現規模化、低成本的氫氣供應。我國已初步掌握氫能制備、儲備、加氫等主要技術與生產工藝,已啟動8個示范項目,寶武集團和河鋼集團分別建設完成并投產100萬噸和60萬噸氫冶金項目。
二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)技術作為新興的末端減碳治理技術,將在鋼鐵行業綠色低碳轉型中發揮托底作用。目前,鋼鐵行業正采取減少產量、提升能效、廢鋼回收以及氫氣替代等多項前端碳減排措施,但仍面臨至少8%的剩余碳減排以達到碳中和目標。CCUS技術已經過電力、化工等行業的驗證,未來鋼鐵行業可通過與這些行業深化合作,快速打破技術壁壘,逐步實現規模化應用。據《中國碳捕集利用與封存年度報告(2023)》,截至2022年底,我國已投運和規劃建設中的CCUS技術示范項目約100個,每年總二氧化碳捕集能力超400萬噸。預計到2050年,鋼鐵行業可通過CCUS技術每年減排近1億噸二氧化碳,助力實現行業碳中和目標。
未來,鋼鐵行業的碳中和之路需強化頂層設計,包括優化行業結構、加快技術創新應用、提高行業集中度、充分利用綠色金融,以實現從高碳向低碳的綠色化轉型。
一是加大對基礎性、前瞻性、關鍵共性技術的研發,突破鋼鐵行業減排技術短板。重點推進以氫冶金和CCUS為代表的前沿技術,減少碳排放,形成凈零排放的新型碳循環產業鏈,推動鋼鐵行業可持續綠色發展。
二是成立千億級規模的碳中和關鍵共性技術研發與推廣基金,創新碳中和債券、碳中和信貸、低碳指數等金融工具,實現產融結合,促進鋼鐵行業的技術研發和示范推廣。同時,加強碳稅制度研究,以現代稅收制度參與全球氣候治理,探索碳交易和碳稅并行政策,增強企業碳減排動力。
三是發揮新型舉國體制優勢,設立鋼鐵行業碳中和關鍵共性技術研發中心,充分發揮政府、金融資本、社團組織的協同作用,集合優勢企業和上下游相關機構的力量,共同突破低碳技術瓶頸,加快成果示范和推廣應用,推動行業全生命周期低碳轉型,同時加強國際技術交流合作,共享經驗成果。