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提高電爐鋼占比成為鋼鐵行業(yè)必須面對的越來越緊迫的任務。日前，在中國節(jié)能協(xié)會冶金工業(yè)節(jié)能專業(yè)委員會第四次會員代表大會上，冶金工業(yè)規(guī)劃研究院黨委書記、總工程師李新創(chuàng)發(fā)布《中國鋼鐵工業(yè)節(jié)能低碳發(fā)展報告（2020）》（簡稱《報告》）時指出，在2030年碳排放達峰前提下，必然倒逼鋼鐵行業(yè)能源加快轉型，進一步提高新能源使用比例，提高電爐鋼占比，加強氫能冶金等低碳冶金革命性工藝變革。
能源轉型倒逼
《報告》指出，伴隨下游行業(yè)需求增加，預計2020年中國鋼材消費量將在去年高位基礎上繼續(xù)增長，消費總量超過9.7億噸，同比增長8%左右。
隨著中國經濟逐步轉向高質量發(fā)展，單位國內生產總值（GDP）鋼材消費強度呈下降趨勢。長期來看，中國經濟增速放緩，鋼材需求也將逐步回落。
不過，短期來看，李新創(chuàng)指出，中國鋼材消耗量仍保持高位徘徊態(tài)勢。2020年，在國家加大減稅降費力度、擴大政府投資等積極的財政政策作用下，建筑等鋼鐵下游主要行業(yè)需求增長，拉動鋼材消費量上升。特別是下半年，房地產新開工及施工面積、汽車產量、船舶產量均有所增長，有力支撐了鋼材消費穩(wěn)定增長。
需求上升也帶動了產量的上漲。《報告》指出，11月中國粗鋼產量為8766萬噸，同比增長8%，2020年中國粗鋼產量的全球占比有望達到60%。
一方面是產量逐年上漲加大對能源消費的依賴，另一方面則是能源轉型的壓力緊逼。李新創(chuàng)表示，根據(jù)規(guī)劃，到“十四五”末期，我國鋼鐵行業(yè)平均噸鋼綜合能耗降低到520-525千克標準煤，比2020年下降5.3%左右。從國際、國內形勢來看，在2030年碳排放達峰和2060年碳中和背景下，我國鋼鐵行業(yè)能源轉型窗口期已到，并且壓力巨大。“預計2020年鋼鐵行業(yè)平均噸鋼綜合能耗552千克標準煤，同比下降0.3%；2021年全年鋼鐵行業(yè)平均噸鋼綜合能耗545千克標準煤，同比下降1.3%。”
李新創(chuàng)介紹，按照折標準煤計算，我國鋼鐵工業(yè)購入能源中，電力消耗僅占6.3%、油氣能源約占1.7%、煤炭和焦炭占比高達92.0%，遠高于全國能源消費結構中煤炭所占比例的57.5%，在電力消耗中綠電（光電、風電）預計比例不超過1%。
“我國鋼鐵行業(yè)面臨能源轉型壓力將比其他行業(yè)壓力更大，2021年我國鋼鐵企業(yè)仍然要把技術進步和重點節(jié)能技術項目應用，作為鋼鐵節(jié)能工作的重中之重。”李新創(chuàng)表示。
政策不斷加碼
目前，我國鋼鐵生產工藝仍以長流程為主，以廢鋼為原料的電弧爐短流程能耗與碳排放量僅為長流程的1/3，廢氣、廢水、廢渣產生量與長流程相比降低95%、33%、65%。而我國的電弧爐短流程煉鋼工藝生產的粗鋼僅占總產量的10%左右，遠低于美國68%、歐盟40%、日本24%的水平，仍有較大的提升空間。
李新創(chuàng)介紹，近兩年電爐鋼產能增速放緩。由于我國廢鋼資源尚不足以支撐電爐短流程快速發(fā)展，2018年之后，新建電爐的熱度逐漸降溫，2018年、2019年擬新建電爐數(shù)量較2017分別下降66%和72%。疫情暴發(fā)期間，社會廢鋼供給停擺，獨立電爐企業(yè)幾乎全部停產，目前產能利用率也僅為70%左右。
“整體來看，國家供給側結構性改革的方向沒有變，鋼鐵工業(yè)走轉型升級、低碳綠色發(fā)展之路是必然趨勢，電爐短流程煉鋼將成為國家鋼鐵行業(yè)‘十四五’期間重點的政策鼓勵方向之一。”李新創(chuàng)表示。
政策也頻頻向電爐短流程煉鋼傾斜。日前，工信部發(fā)布了《鋼鐵產能置換實施辦法》（征求意見稿），對促進電爐短流程發(fā)展提出了更加有力的鼓勵措施：一是重點區(qū)域范圍擴大。新增了安徽省、汾渭平原區(qū)域和其他“2+26”大氣污染傳輸通道城市。二是置換比例大幅提高。重點區(qū)域置換比例不低于1.5：1。三是建設電爐可實施等量置換。首次明確“利用現(xiàn)有電爐置換新建電爐的項目可實施等量置換。”
2020年6月，六部委印發(fā)《關于做好2020年重點領域化解過剩產能工作的通知》，提出“進一步推動鋼鐵行業(yè)綠色化發(fā)展，加快京津冀及周邊地區(qū)、長三角地區(qū)、汾渭平原等大氣污染防治重點區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造，發(fā)展電爐鋼工藝”。
2019年，工信部印發(fā)《關于引導電弧爐短流程煉鋼發(fā)展的指導意見（征求意見稿）》，提出“引導我國短流程煉鋼高質量發(fā)展，優(yōu)化鋼鐵長、短流程布局結構，促進鋼鐵行業(yè)轉型升級和綠色發(fā)展”。力爭到“十四五”末，全國鋼鐵工業(yè)廢鋼比達到30%，電爐鋼比例提升至20%。
不能一蹴而就
世界上典型國家（地區(qū)）鋼鐵行業(yè)發(fā)展規(guī)律表明，隨著工業(yè)化進程推進，廢鋼資源逐步積聚，發(fā)展電爐煉鋼短流程是必然趨勢。
根據(jù)廢鋼協(xié)會數(shù)據(jù)，2019年，我國廢鋼資源供應量約2.4億噸，同比增長9%；其中，鋼鐵企業(yè)廢鋼消耗總量約2.15億噸，同比增加2700萬噸，增幅14.4%。
“預計到2025年，我國鋼鐵積蓄量將達到140億噸，廢鋼資源產生量達到3億噸以上，為電爐鋼發(fā)展奠定基礎。”李新創(chuàng)表示。
不過，發(fā)展電爐鋼也不能一蹴而就。《報告》顯示，在已完成工業(yè)化且粗鋼產量曾經突破1億噸的國家（地區(qū)），如美國、歐盟和日本，電爐煉鋼短流程發(fā)展均是在粗鋼產量峰值區(qū)中后期開始興起。從其電爐鋼發(fā)展歷程看，電爐鋼比例從10%提高到30%耗用了25年-30年甚至更長時間，其間伴隨著持續(xù)波動和調整，而30%-50%是電爐鋼比例上升的阻力區(qū)。
李新創(chuàng)也表示，我國電爐鋼發(fā)展還面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，電爐短流程煉鋼發(fā)展尚未形成成本優(yōu)勢。廢鋼供應還遠未達到充沛低廉的程度，且中國總體電價水平較高，造成電爐鋼成本控制難度加大，長期以來，高爐-轉爐長流程工藝在多數(shù)地區(qū)仍具備經濟優(yōu)勢。2020年10月，電爐鋼企業(yè)開工率不足70%，大多數(shù)電爐鋼企業(yè)掙扎在成本線附近；近60%鋼廠成本持平或者虧損，40%的鋼廠盈利。
其次，電爐生產效率明顯低于轉爐。2019年重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)電爐平均每爐冶煉周期為58min，部分企業(yè)達到120min以上，相比于轉爐平均32min冶煉周期明顯較長。個別電爐企業(yè)已可以做到35min以內，但生產效率仍低于同等爐容的轉爐。
最后，先進電爐裝備仍需進口。在電爐裝備方面，我國已具備自主研發(fā)全套電爐裝備能力，但國產電弧爐裝備技術水平與國外相比，在綠色、節(jié)能、智能等方面仍存在差距，置換新建項目的市場普及率不如國外成套設備公司。
“未來，隨著我國鋼鐵產業(yè)進一步向碳排放峰值區(qū)中后期發(fā)展，國家產能置換、環(huán)保、土地、財政等政策傾斜，廢鋼資源、電力等支撐條件逐步完善以及碳排放權強制性約束作用逐漸增強，電爐鋼比例將開始逐步回升，特別是環(huán)境敏感地區(qū)和“2+26”大氣通道城市的城市鋼廠、城市周邊鋼廠技改中，新建電爐鋼比例將更高。”李新創(chuàng)說。

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