2.2从铁矿石到废钢的原料结构调整有助于减排 。
目前,推动中国钢铁绿色发展有两种途径:
一是发展以氢冶金为代表的低碳或无碳炼铁新工艺 。然而,在大规模工业制氢技术得到广泛应用之前 , 缺乏廉价的获取氢气的途径是制约氢气冶金发展的难题 。
二是改变原料配比,发展低成本废钢冶炼技术 。在中国,改变原材料结构是一条可行的减排途径 。
2020年中国粗钢产量10.53亿吨 , 高炉生铁产量8.88亿吨 。据此,我国铁钢比为84.3%,世界平均铁钢比为69.7% , 国外铁钢比为50.7% 。中国炼钢的原料结构过于依赖铁水,留下了巨大的改善空 。废钢不需要高炉还原成铁水,可以放入电炉或转炉炼钢,作为铁元素的载体 。
提高废品率可以有效减少二氧化碳的排放;
如上所述 , 长流程炼钢的高比例是中国钢铁行业碳排放量高的原因 。事实上,由于长流程炼钢过程中90%的能源消耗发生在预铁过程中,提高长流程炼钢过程中的废钢添加比例也可以有效减少炼钢过程中的碳排放 。
如果中国的钢铁比下降到69.7%的世界平均水平,中国长流程炼钢的吨钢能耗将从703.17千克标准煤/吨下降到593.37千克标准煤/吨 , 吨钢能耗约为110千克标准煤 。如果每吨标准煤燃烧产生2.7吨二氧化碳,则每吨钢的二氧化碳排放量将减少0.3吨左右 。按照我国长流程炼钢的比例,将减少二氧化碳排放约2.84亿吨 。
如果进一步将铁钢比降至50.68%,则吨钢能耗将降至453.65千克,吨钢能耗为250千克标准煤,吨钢二氧化碳排放量将减少0.675吨,减少二氧化碳排放量约6.34亿吨 。降低铁钢比、提高废钢比对中国钢铁行业减排意义重大 。
提高短流程炼钢比例增加废钢消耗:短流程炼钢是将废钢放入电炉中熔化炼钢 , 没有炼铁工序 。由于能耗低(长流程炼钢每吨节约490 kg标准煤)、排放低(长流程炼钢每吨减少1.2-2.2吨二氧化碳),发展电炉炼钢对环境保护具有重要意义 。我国是钢铁大国,但我国短流程炼钢比例只有10%左右,相差甚远 。
废钢消耗增加的问题;
1.废钢占短流程炼钢成本的75%以上,短流程企业对废钢价格更加敏感 。但长流程企业不断提高废钢添加比例也导致废钢市场紧张,最终导致短流程钢铁企业生产成本高于长流程企业 。
2.目前长流程钢铁企业的废钢添加比例约为15%-20% 。由于铁水的热量限制,转炉无法熔化大量废钢,限制了废钢添加比例的进一步提高 。
目前行业内的研究主要集中在炉气二次燃烧、熔池喷吹碳粉、废钢预热等方法来补偿热量,提高废钢添加比例 。
3.目前电炉主要用于生产优秀人才,由于废钢中的残留元素,很难生产出纯钢板 。
中国的废钢总量还是需要积累的:钢铁需求的增加往往是城市化率的提高带动的 。美国、日本等发达国家早些年就完成了城市化率的提升,钢铁储蓄有一定基础 。中国的钢产量虽然高,但是钢的生产寿命比较短,达不到报废标准 。所以每年的废钢资源相对有限 。回过头来看,当中国城市化率基本完成后,国内钢铁储蓄会增加,然后潜在的废钢供给会增加 。
2.3碳减排短期对板块影响较大 。
短期来看,限产对板材产量影响较大,推高钢价:短期来看,粗钢产量压力下降是最有效的减排方式 。从目前的政策来看,控制行业二氧化碳排放的主要手段是压产量 。从结构上看,长流程钢企的二氧化碳排放量远高于短流程钢企,所以受此次限产影响更大 , 受制于成本和废钢纯度的影响 。在中国 , 卷材生产主要基于长流程钢,因此卷材生产将更多地受到供应的影响 。
从区域来看 , 以河北为首的北方地区环保压力较大 , 因此南方钢企受影响预计较小 。
但在下游需求旺盛,钢材供应紧张的情况下,供需矛盾加剧 , 钢价有上涨动力 。从长期来看 , 碳中和的成本对钢铁企业的盈利能力有影响:
根据《CCUS中国二氧化碳捕集、利用和封存报告(2019)》 , 二氧化碳捕集是最昂贵的环节,而目前燃烧后捕集的技术最为成熟 , 二氧化碳捕集的中位成本约为400元/吨 。如果不考虑运输和储存,长流程钢企完全吸收二氧化碳的吨钢成本将增加1000元/吨,短流程钢企的成本将增加320元/吨 。CCUS成本占钢铁企业生产成本的比重很高 。
此外,据《参考消息》报道,2017年在钢铁厂安装一套每年可捕集10万吨二氧化碳的碳捕集与封存设施,将耗资约2700万美元 。按此计算,如果使用CCUS技术储存二氧化碳,将拉动5130亿美元的投资,约合人民币3.34万亿元 。
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