钢铁工业是典型的资源、能源密集型行业。2021年，我国粗钢产量高达10.33亿吨，占全球粗钢产量的约53%；我国钢铁行业碳排放占全球钢铁碳排放的60%以上，占全国碳排放总量的15%，是国内31个制造业门类中碳排放量最大的行业。因此，在“十四五”要求更为严格的能耗“双控”和“双碳”目标下，钢铁工业是实现绿色低碳发展的关键领域。
近期，中共中央国务院印发了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》及《2030年前碳达峰行动方案》；为了推动我国钢铁工业“双碳”目标的实现，《钢铁行业碳达峰及降碳行动方案》也即将发布。在多个顶层设计文件的指导下，钢铁工业的降碳减排路径也逐渐明晰，可以概括为以下5个方面。
第一，推动绿色布局，包括优化产业布局、严禁新增产能、继续淘汰落后产能，壮大绿色物流等。一方面，通过优化布局引导钢铁项目向生产基地聚集发展，通过兼并重组提高产业集中度、优化资源配置，进而加快实现技术突破和绿色发展。《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）》指出，到2025年，钢铁行业集中度CR5/CR10分别要达到40%/60%（该指导意见最终出台时未提及这一集中度目标）。2020年，我国前10家钢铁企业粗钢产量合计为41292.19万吨，占全国总产量的39.21%，与日、韩、俄、美等国家存在较大差距——日本前两大钢企产业集中度高达79.2%，美国前三大钢企占比58.7%，俄罗斯前四大钢企占比达73.0%，韩国前两大钢企占比更是高达90.0%，印度前三大钢企占比也达到了57.7%。为此，我们应通过兼并重组提高产业集中度，加速产业资源整合和产业链延伸，提高投资效率和科技创新水平，促进钢铁产业结构调整和绿色低碳转型。另一方面，切实改变“北钢南运”现象，减少不必要的物流运输等过程，进而降低碳排放。
第二，节能及提升能效，包括推广先进适用节能低碳技术，深挖节能降碳潜力，强化数字化、智能化技术应用，推动实现钢铁工业的智慧制造等。根据中国钢铁工业协会会员单位能耗统计，2020年吨钢综合能耗为545.27千克标准煤/吨，同比下降6.51千克标准煤/吨。尽管我国吨钢综合能耗指标已位于世界先进行列，但钢铁工业体量大，行业绿色发展水平不均衡，仍有较大节能减排潜力。我国钢铁行业余热资源利用率低，大型钢铁企业的余热利用率为30%~50%，与国际先进水平（90%）存在明显差距。因此，通过提高余热余能自发电率、推动低品位余热供暖发展，将钢铁企业的自发电率从当前的53%提高到60%以上，基本满足自身用电需求，对于钢铁工业的低碳发展具有重要意义。
此外，钢铁企业数字化转型也是低碳减排的需要。有调研结果表明，我国仅有不到1/3的企业开始着手数字化试点或转型工作，极少数钢铁企业有清晰且符合整体业务发展的数字化战略。因此，未来，钢铁企业还可以通过加强数字化管理、推动智慧制造，助力生产过程的绿色化、集约化、互联化，从而降低生产过程碳排放。
第三，优化用能及流程结构，有序发展短流程电炉钢工艺，推动原燃料结构优化、促进清洁能源替代。2020年，我国长流程生产的粗钢占全国总产量的90.8%，远高于全球平均水平（73.2%）。长流程炼钢的碳排放强度为2.0吨二氧化碳/吨粗钢，是短流程炼钢的3倍以上，因而推行全废钢的电炉工艺是钢铁工业最终实现碳达峰、碳中和的重要途径。然而，目前推进短流程炼钢存在成本高、废钢质量和供给不稳定等诸多阻力，优化燃料结构、降低铁钢比，提高清洁能源比例，是实现我国钢铁工业降碳减排短期目标的关键。我国钢铁行业能源结构高碳化，化石燃料燃烧产生的碳排放占行业排放的80%以上，其中煤、焦炭占能源投入总量的比例近90%，促进清洁能源的替代将对钢铁行业碳达峰、碳中和起到强有力的推动作用。
第四，构建循环经济产业链，包括区域能源资源整合、固废资源化利用、推动钢化联产。《指导意见》指出，推进产业间耦合发展，构建跨资源循环利用体系，力争率先实现碳排放达峰。钢铁行业应通过构建循环经济产业链，充分开发利用钢铁生产过程中富含一氧化碳、氢气等副产品的附加值，加速企业转型升级，构筑互利共赢的产业链供应链合作体系，实现资源能源的高效处置利用。
第五，应用突破性低碳技术，包括电解还原、氧气高炉、非高炉冶炼以及CCS（碳捕获与封存）/CCUS（碳捕获、利用与封存）等。通过以再生能源为基础的技术创新，实现冶炼过程完全零排放，是实现“双碳”目标的关键。目前，国内外已经开展了大量关于氢冶金、电解还原等绿色低碳技术的探索，如国际层面的日本COURSE50（日本环境和谐型炼铁工艺技术开发项目）、德国“以氢代煤”、韩国COOLSTAR（氢还原炼铁工艺项目）、奥钢联H2FUTURE（无二氧化碳工业氢试制工厂）、欧盟ULCOS（超低二氧化碳炼钢）、瑞典HYBRIT（突破性氢能炼铁）等项目；国内层面，中国宝武与中核集团、清华大学签订了有关合作框架协议，积极探索低碳冶金工艺，河钢、酒钢、邢钢等多家企业也开启了低碳冶金的创新研发工作。超前布局低碳冶金前沿技术领域，不仅可以推动钢铁行业绿色低碳转型，对于掌握行业领先的核心技术、形成自主知识产权、增强技术保障、提高竞争力也具有重大战略意义。
《2030年前碳达峰行动方案》指出，工业领域要加快绿色低碳转型和高质量发展，力争率先实现碳达峰。在能耗“双控”和“双碳”目标下，钢铁工业面临巨大压力。作为国民经济重要的基础产业，钢铁产量与国民经济发展需要密切相关，在压减钢铁产能的同时，保障好下游需求是减排工作的难点。因此，未来逐步降低产量是钢铁工业实现碳达峰的重要条件，引导钢铁企业由以量取胜的发展模式向高质量发展模式转变至关重要。
短期内，电炉炼钢的节能环保效益无法在经济效益中体现，推广相对成熟的节能减排技术是当前落实减排工作最直接有效的办法。然而，节能减排技术的应用需要大量的前期资金投入，压缩了企业的利润空间，给企业带来了一定的运营压力。因此，一方面，应将钢铁行业尽快纳入全国碳市场，利用市场化机制配置资源，降低钢铁行业的减排成本；另一方面，企业自身应做好节能减排技术的减排潜力与成本评估，选择“性价比”高的减排技术，做好“技术组合”。大型钢企更应发挥“头雁”作用，主动承担社会责任，披露碳排放情况，接受社会各界的监督。
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