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钢铁行业加快发展电炉钢势在必行
发表于:2020-12-22 9:12:12  

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。

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