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Mysteel参考丨浅析废钢铁与钢铁行业的降碳减排

来源:安博体育官网app    发布时间:2024-07-08 17:54:10

  作为世界上碳排放量最多的十大国家之一,我国每年的碳排放量可以占到全球总量的25%-30%;钢铁行业作为碳排放最多的行业之一,在中国承诺2030年碳达峰的背景下,将倒逼行业发展低碳技术,寻求更多的绿色可持续发展道路。而废钢铁作为低碳、环保优质的铁素资源,将在我国节能减排的道路上发挥先锋甚至支柱作用。

  据中国钢铁工业碳排放数据库的统计,2014年我国钢铁工业碳排放量达到峰值(2019年-2020年为预测值),随后,在钢铁行业淘汰落后产能及结构调整的过程中,钢铁行业碳排放量同步开始下降;2017年中国钢铁工业碳排放量再度回升的根本原因,是由于粗钢产量的大幅度增长导致,但可以观察到,我国吨钢碳排放量在持续的减少,与2016年起废钢消耗量一直增长有密不可分的关系。截止2018年,我国吨钢碳排放量降至1.9吨,据我的钢铁网估算,截止2020年,吨钢碳排放量将降至1.765吨,较2016年下降15.35%,较20年前水平下降了41.93%。

  我的钢铁网钢联多个方面数据显示,截止2020年,全国废钢综合单耗在209.2kg/t,较2015年使用水平已经翻倍。其中,炼钢用废钢消耗从2017年慢慢的出现大幅度增长,主要是国家大面积淘汰落后产能,严查地条钢企业,导致废钢价格会出现大幅度地下跌,废钢性价比直线提升,自此长流程钢厂开始慢慢地增加废钢使用量,这也是导致我国吨钢碳排放量一下子就下降的根本原因。权威多个方面数据显示,高炉炼铁工序的碳排放量占全流程的82.8%,短流程生产中49.60%的碳排放由上游炼铁系统中生产铁水的流程产生,而当采用全废钢冶炼时短流程的吨钢碳排放量仅为1.613吨,长流程生产的吨钢碳排放量可达3.103吨,接近全废钢冶炼时的两倍;可见,控制炼铁工序的碳排放是钢铁企业长流程中的碳减排重点,多用废钢也是我国实现碳达峰及碳中和的必经之路。

  在长流程炼钢过程中,废钢从仅承担降温作用的“辅料”,到起到增产增效作用的“主料”,其消耗量在近年从始至终保持在相对高位;通过我的钢铁网估算,2021年我国废钢消耗量可达2.6亿吨。而十四五规划中指出,未来五年内我国废钢应用比例要达到30%的水平,废钢使用水平依旧有较大的增长空间。

  图2:2007年-2021年我国废钢消耗量及综合单耗(单位:亿吨、千克/吨)

  研究数据表明,每回收使用1吨废钢可减少1.6吨二氧化碳排放,减少使用1.4吨铁矿石和740千克煤,1吨废钢产出的钢铁产品所消耗的能量仅仅约为长流程消耗能量的三分之一。因此,据我的钢铁网测算,随着废钢使用量的增长,我国使用废钢所减少的能源使用与排放减少量已经大幅抬升;截止2020年,我国使用废钢可减少二氧化碳排放3.7亿吨,2021年或将达到4.16亿吨。

  其中,自2002年至2013年钢铁工业使用废钢减排量占总碳排放量的比重经过了一段长时期的下行(见下图),说明废钢使用量的上涨的速度远远低于粗钢产量的增长,在很长的一段时间内,我国废钢的使用并没有引起重视;自2016年开始,钢铁工业使用废钢减排量占总碳排放量的比重开始直线攀升,废钢总消耗量也在2017年冲到了1亿吨以上,截止2018年,中国钢铁工业使用废钢减排量占到了总碳排放量的14.5%。随着我们国家废钢使用量的持续增长,据估算,截止2020年,钢铁工业使用废钢减少的碳排放量能够达到3.7亿吨,占我国总碳排放量的16.53%。

  为实现多用废钢,保证废钢铁的需求,首先必须要做到废钢铁的保质保量,并推动产业链的加强完善和提升。

  废钢铁行业以前多以小企业为主,发展较为分散。一些游离在正规体系之外的“三无”(无营业执照、无资格证、无合法场地证明)回收企业,部分废弃钢铁回收场地因“脏乱差”,环评难以通过。但近几年,有关部门经常不定期的开展整治行动,一些不合规的废弃钢铁回收场地,在政府大力整治的手段下,都进行了停业整顿,慢慢的变多的回收公司开始转型为“新三无”企业,即无烟、无尘、无油污。对于一些中大型规模化企业来说,也能够与钢厂签订保供合同,有利于钢厂稳定持续的使用废钢。

  同时,我国废弃钢铁回收企业的内部管理也在不断的完善。众所周知,废钢行业在加工环节往往存在着各种“潜规则”,例如:压块掺假、刨花掺沙、重型中型废钢混装等等。但在2012年国家工信部公布《废钢铁加工行业准入条件》以后,废钢加工配送企业的布局、规模、工艺、装备、产品质量和环境保护等方面都有了明确的管理规定。一些大型的废钢加工公司内部也都开始设立相应管理机制,一方面合理的回收废钢原料,另一方面也减少了废钢掺假的行为。截止到2020年底,全国已有8批企业通过了工信部准入条件,共计477家企业。

  伴随着废钢铁加工公司规范化、规模化的发展,慢慢的变多的大型钢厂开始与废钢铁回收企业之间开展紧密合作。钢厂方面通过与废钢加工公司开展战略合作,实现了对废弃钢铁回收、分选、加工的无缝隙衔接,并确保了废钢的有序合理规划利用。未来大型回收企业建立起完善的回收供应网络,废钢市场的集中度有望进一步提升。

  从上图可见,我国废钢铁已经有了完整的产业链。而随着我们国家废钢铁循环周期(8-30年)的来临,折旧废钢的产生量将持续增长;其中,我国汽车、家电市场的保有量不断增大,汽车拆解、家电拆解行业也在快速的发展,其中废钢铁的产出也成为增加废钢市场资源的重要途径。

  据我的钢铁网测算,预计到2025年,我国废钢资源总量将达到3.3亿吨左右,到2030年,我国废钢资源总量达到3.5亿吨左右。而2020年全国炼钢用废钢铁消耗总量2.3亿吨,同比增加1400万吨,增幅为6%;铸造企业消耗2025万吨,其它1000万吨左右。按照钢厂消耗量占据总消耗量的88%来估算(见图5),2025年中国钢铁行业可利用的废钢资源总量为2.9亿吨,2030年可利用的废钢资源总量可达3亿吨左右。

  在废钢供应持续增加,以及中国钢铁行业致力于实现低碳转型、高水平发展的局面下,推动以废钢为主要的组成原材料的短流程炼钢发展也成为必然。上文中提到,长流程炼钢的吨钢碳排放量接近短流程全废钢炼钢的两倍,因此,有关人员透露《钢铁行业碳达峰及降碳行动方案》初稿指出,从源头减少碳排放,要调整钢铁工业流程结构,推动全废钢电炉短流程的发展;在2021年中国钢铁节能减排论坛上,生态环境部大气环境司透露,国家促进电炉炼钢发展的有关政策即将到位,包括重污染天气应急和重大活动保障期间对电炉炼钢企业不停产、不限产,产量不压减,水电费不涨价,减税降费等。

  综合以上分析,废钢铁具备显著的环境效益,也是唯一可替代铁矿石的炼钢原材料,可以有实际效果的减少二氧化碳的排放,在我国碳减排的行动中将持续的发挥及其重要的作用;而随着我们国家废钢铁行业逐步走向正规化、产业化,可以为终端钢厂提供更多合格、优质的废钢铁原料,也就保证了我国废钢使用量将处于迅速增加的通道,也为电炉炼钢的发展奠定了基础;在行业自身逐步走向强大的过程中,为我国节能减排做出更多的贡献,可以说废钢铁是我国碳达峰及碳中和路上的基石。

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