国家发改委提出完善能耗及碳排放强度管控政策,钢铁行业如何应对?

去年12月,国家发改委主任郑查杰向十四届全国人大常委会第七次会议作了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要和2035年远景目标》执行情况中期评估报告。报告指出,四项指标落后于预期,其中两项指标涉及能源消耗,分别是单位国内生产总值能耗下降量和单位国内生产总值二氧化碳排放量下降量。国家发改委提出,要进一步完善能源消耗和碳排放强度控制政策,坚决遏制盲目上马高耗能、高排放、低水平项目,严格合理控制煤炭消费总量,大力推进重点领域节能减碳改造,加快实施主要污染物重点减排工程,提高污染治理的科学性和精准性。
钢铁行业是国民经济的基础性、支柱性产业,是关系到工业稳定增长、经济平稳运行的重要领域,也是能源消耗总量大、碳排放总量高的行业。要加大力度推进钢铁行业节能减排,推动完成“十四五”规划中降低能源强度的约束性指标。开展钢铁行业极致能效提升工作,不仅是国家的政策要求,也是行业当前发展阶段的必然要求,更是企业自身降本增效的需求。
钢铁行业能源利用现状及问题
一、当前钢铁行业节能减排现状。
钢铁行业高度重视推进节能增效工作,在发展过程中始终坚持节能优先的原则。经过多年的努力和发展,行业不断加强自律,持续推进低效产能淘汰,大力推进极效能效项目,开展能效标杆示范工厂培育,积极推广先进成熟技术和产品,钢铁行业整体能效水平已达到国际领先水平。
一是终极节能项目稳步推进。
钢铁行业持续推进极致能效项目,成为众多企业最重要的工作之一。以能效对标为抓手,中国钢铁协会启动“双碳最佳实践能效对标示范厂”培育工作,目前共培育58家对标企业。同时,行业就煤气高效利用、中低温余热回收等专题召开8次推进会。2024年初,《钢铁“双碳最佳实践能效对标示范”验收办法(试行)》印发实施,能效对标考核验收工作正式启动。极致能效项目对企业加强能效对标、加大节能技改投入发挥了重要作用,取得了显著的节能效果。
二是主要能源消费指标继续下降。
近年来,钢铁行业工艺结构不断优化,废钢利用比例持续提高,热轧无加热炉直接轧制等技术得到推广应用,行业吨钢综合能耗保持稳步下降趋势。据统计,2023年全国重点大中型钢铁企业平均吨钢综合能耗(标准煤)为558.3千克,比2017年、2012年分别下降2.1%和7.4%。焦化工序、高炉工序、转炉炼钢工序、电炉炼钢工序等主要生产工序能耗指标持续下降。
三是能源利用水平逐步提高。
钢铁行业二次能源回收利用效率大幅提高,2023年行业余热余能自发电占比提高到56%左右,分别比2017年、2012年提高11个百分点、21个百分点。余热余能发电机组特别是燃气锅炉发电技术近年来发展迅速,参数由原来的中温中压发展到目前主流的亚临界参数机组,高炉煤气单耗由5立方米/千瓦时下降到2.5立方米/千瓦时左右,先进机组热效率达到44%。焦化干熄焦机组已投产330余台,重点大中型钢铁企业干熄焦装备率达到93%以上,焦炉升管余热回收技术得到快速推广; 高炉TRT(BPRT)装备率达到99%以上,烧结余热回收技术、饱和蒸汽发电技术已处于世界领先水平。
四是综合能源管理水平不断提升。
钢铁行业加强能源管理体系建设,取得能源管理体系认证的企业比例达到80%左右,并开展能效标杆创建、节能诊断、对标找差距等工作,能源精细化管理水平不断提高。钢铁企业能源信息管控水平大幅提升,百余家钢铁企业建成现代化能源管控中心,实现能源介质集中管控、能源数据在线采集分析,大幅提高能源管理和生产效率。
二是存在的问题。
一是能源消费总量仍然较高。
2023年吨钢综合能耗为558.3千克标准煤,以2023年粗钢产量10.19亿吨计算,钢铁行业总能耗为5.69亿吨标准煤,占全国总能耗的10%左右。“十四五”期间,粗钢产量仍将维持高位,行业总能耗仍将维持高位。
二是能源消费结构高度碳化。
电炉钢、氢炼等短流程炼钢仍在缓慢推进,目前我国电弧炉短流程炼钢工艺生产的粗钢产量仅占总产量的10%左右,与其他国家有一定差距。以高炉—转炉长流程为主的工艺结构导致钢铁行业能源结构碳化程度较高,煤炭和焦炭占行业总能耗的90%左右,远高于2023年煤炭在全国能源消费结构中的占比。电力消费中,绿色电力(光伏发电、风电)占比仍处于较低水平,短期内能源转型难度大于其他行业。
三是节能技术创新、对标难度大。
近年来,钢铁行业节能技术普及推广速度很快,但节能新技术的自主研发和创新难度很大。转炉全温区余热回收、钢渣显热利用、立冷窑余热回收等节能创新技术尚在发展中,距离大规模推广还有较大差距。节能创新遇到瓶颈期。钢铁企业能效达标比例仍然较低,高炉工序能耗达标产能比例仅为个位数,距离2025年30%以上的产能达标目标还相差甚远。
四是环境保护、产品深加工等领域能源消耗大幅增加。
钢铁行业超低排放改造稳步推进,百余家钢铁企业实现全流程超低排放。但超低排放设施运行需要大量新增能耗,如烧结工序每吨需新增能耗约5千克标煤,约占烧结工序能耗的10%。由于钢铁产品附加值不断提高、产品加工不断深化、后端加工产业链不断延伸、特钢产业发展潜力巨大,钢铁行业新增能耗环节持续增加,属于刚性能耗。
极致钢铁效率工作的必要性
一是满足国家有关政策要求。
《“十四五”节能减排综合性工作方案》提出,到2025年,全国单位国内生产总值能耗比2020年降低13.5%。到2025年,通过实施节能减碳行动,钢铁等重点行业达到能效基准水平的产能比例超过30%,能源消费总量得到合理控制。 国家发改委印发《关于严格能效约束促进重点领域节能减碳的若干意见》《高耗能行业重点领域节能减碳转型升级实施指南(2022年版)》《重点工业领域能效标杆水平和对标限价(2023年版)》等实施文件,要求到2025年,钢铁等重点行业达标产能比例超过30%。极能效项目也写入《钢铁行业稳增长工作方案》。
各省(区、市)层面的能效约束文件相继出台,对钢铁行业30%产能标杆将作为硬约束,出台更多配套和惩罚性扶持政策。对达标值的企业,将有更多奖励和优惠政策,如差别化产量管控、规范企业分类管理等;对达不到标值的企业,将有更多惩罚性政策,如差别电价、产能退出、关停政策等。
二是符合行业发展趋势的需要。
从行业发展周期来看,中国钢铁行业发展可分为数量期和质量期两个阶段,目前正处于数量期的减量阶段、高质量期的重组阶段、中期转型期的强化环保阶段三个阶段的叠加,正向高质量期的低碳阶段演进。
当前,钢铁行业下游市场低迷,企业面临的竞争进一步加剧,降本增效成为企业提升竞争力最重要的手段之一,钢铁行业能耗强度仍有15%-20%的下降潜力。开展钢铁行业极致能效工作是钢铁行业最直接、最经济、最有效的减碳路径,是应对行业严峻形势、开展降本增效的最有效手段,也是发展绿色低碳产业、促进钢铁稳定增长的重要举措。
第三,企业自身需要降本增效。
当前,在下游需求不振、钢材价格明显下滑的背景下,钢铁企业面临着大宗原材料价格宽幅波动、电价上涨等因素带来的生产成本居高不下的压力,行业利润空间不断压缩,企业间竞争进一步加剧,企业生产经营面临巨大挑战。一般来说,钢铁企业能源生产成本占总生产成本的25%~40%,节能优秀企业与节能落后企业的能源利用成本每吨可相差300元左右。面对利润空间缩水的艰难处境,企业应节约开支、简化流程,开展更加全面深入的降本增效行动。能效提升与节能诊断已成为行业降低生产成本最重要、最有效的手段之一,行业内多家优秀钢铁企业均已开展节能诊断与能效提升工作。 因此钢铁企业有必要开展系统的能源效率改进工作,降低成本、提高效率,增强企业的生存竞争力。
提高钢铁极限能源效率的工作方法研究
一是建立组织架构。
建立组织架构是推进极值能效的基本保障,应成立以公司领导为主要责任人的专门领导小组。如首钢股份、南钢、新兴铸锻等公司都成立了推进极值能效和能效标杆创建领导小组,均由公司一把手牵头,小组成员包括公司能源部、计划部、生产部、财务部、各生产厂区等部门。
二是制定全厂节能工作规划。
企业要高度重视提升系统能效,把极值能效工作摆在突出位置,制定全厂极值能效工作方案,科学指导工作。如中国宝武制定了《中国宝武能效对标创建工作方案(2023-2025年)》,明确了集团公司及钢铁企业能效对标创建的主要目标和重点任务。宝钢股份、宝钢湛江、首钢京唐等多家企业发布了企业能效对标三年行动方案,细化了未来三年极值能效项目的工作目标、工作步骤、能效项目清单等。
鞍钢鲅鱼圈、首钢、晋南钢铁等企业联合冶金规划院等第三方机构就能效提升三年行动计划和能效对标创建计划开展专项工作,从全厂视角进行系统优化诊断,深入挖掘各工序潜力,形成指导性文件,指导全公司能效提升工作。
三是开展极端节能减排专题培训。
开展极值能效专题培训,统一公司思想。如中国宝武钢铁集团、鞍钢鲅鱼圈、本钢板材、中信泰富特钢、南钢、山钢、陕钢、建龙、德龙、津南钢铁、斌鑫钢铁等多家企业主动开展极值能效工程及标杆创建主题专题培训,使公司中高层管理人员和各分公司、部门管理人员系统了解极值能效工程及提升能源效率的主要路径。
四、提高钢铁能源效率的六大途径。
首先,技术和设备的设计都注重节能减排。
通过推进产能置换,将落后或低效设备替换为先进高效设备,如大高炉、大转炉的置换。合理适度发展绿色、智能、高效的电炉短流程炼钢。推动能效低、清洁生产水平低、污染物排放强度大的步进式烧结机、球团立炉等设备逐步改造升级为先进工艺设备,推动独立烧结(球团)、独立热轧逐步退出。针对焦化、炼铁、炼钢、轧钢等重点工序节能增效需求,以原燃料优化、节能低碳技术集成耦合优化为核心,深度融合大数据、人工智能等数字化、智能化技术,加快推进主要工序节能增效转型升级。 重点推进原料领域带式电机云化、焦化上升管余热回收利用、超高压干熄焦、烧结机头电除尘系统节电、带式焙烧机球团、顶燃式高风温热风炉及超低煤耗技术、高富氧大喷煤、热铁罐下引、钢锭热送热装及直接轧制等工艺节能技术。加快富氢碳循环高炉、氢基立炉、氢基熔融还原炼铁等革命性低碳冶金工艺研发。
二是最大限度实现二次能源的回收利用。
充分利用钢铁企业余热余能,将其最大化回收利用。重点在设备、工艺、全厂范围内推广先进的余热余能技术装备,推进能源网络分布式耦合优化,实现钢铁生产过程与“源网荷储”分布式能源系统全耦合,实现燃气、蒸汽等能源网络互联互通和储能。重视二次能源直接利用的技术手段,减少能源转换次数,提高能源综合利用效率。重点推进各类低温烟气、冲渣水、循环冷却水等低品位余热回收利用。大力推广焦化提升管余热回收、烧结低温段余热回收、电炉烟气余热回收利用等先进技术。 重点研发转炉煤气极限回收技术、冶金渣显热高效回收及综合利用工艺技术、烧结矿及球团显热回收技术、钢锭显热回收技术等。
三是能量转换极端化。
将钢铁企业能量转换环节提升到极致。大力推广燃气-蒸汽联合循环发电、亚临界等高参数全燃气发电、超高压干熄焦发电、低温余热有机朗肯循环发电、副产气制甲醇、液化天然气、低能耗大型空分机组、吸附制氧、集中群控智能压缩空气节能系统、液压系统伺服控制节能、势能回收等技术,重点研发更高参数发电机小型化、副产气资源高附加值等极致能量转换技术。
四是最大限度实现通用设备节能。
钢铁行业要加快推进制氧机组低能耗、大规模改造。鼓励钢铁企业开展耗能设备节能诊断,结合设备能效水平、运行维护等情况,评估先进节能技术装备的推广应用潜力。引导企业实施重点耗能设备更新改造,优先使用高效节能设备,加快淘汰不符合现行国家能效标准要求的落后、低效的通用耗能设备。开展重点耗能设备系统配套节能改造和运行控制优化。加快应用通用耗能设备节能技术,提高电机系统效率和质量。重视系统节能工作,着力推动设备节能向系统节能理念转变,从管理方式、系统耦合等方面促进系统节能增效。 重视环保设施节能工作,平衡好环保效果与节能降耗的关系,探索环保与节能技术的耦合。鼓励企业采用专业化运营管理模式,实现节能降耗。
五是新能源体系构建迈向极致。
支持有条件的钢铁企业建设工业绿色微电网,加快分布式光伏、分散式风电、高效热泵、余热余压利用、智慧能源管控等一体化系统开发运营,推动多能源高效互补利用。鼓励钢铁企业因地制宜,充分利用风能、太阳能、生物质能等能源,提高新能源和可再生能源比重。鼓励钢铁企业通过电力市场收购绿电,就近大规模、高比例使用可再生能源。在钢铁行业供热、烘干、供汽等环节,推广电弧炉、电锅炉、电窑、电加热设备、高温热泵、大功率电热储能锅炉等电能替代工艺技术装备,扩大终端用能设备电气化比重。鼓励优先使用可再生能源,满足电能替代项目用电需求。 推动储能、储热装置与钢铁企业煤气发电、余热发电等耦合应用,增强钢铁企业能源系统可调能力。积极探索在可再生能源丰富地区利用绿色电力制取氢气、氧气用于钢铁生产。
六是优化能源管理。
推动能源管理体系认证与管理,培育相互联系、相互制约、相互促进的科学能源管理理念、机制和方法,运用系统管理方法降低能源消耗,提高能源利用率。开展能源管理培训,从能源统计、数据计算、计量管理、体系完善等方面开展标准化、常态化模式管理培训,夯实中小企业能源管理基础。加强能源计量、统计等基础能力建设。完善水、电、风、气、蒸汽等各类能源媒介计量设备,提高计量工作的准确性和科学性。推动企业由原有事后分析能源管理模式转向以生产过程、生产计划为中心的事中事前分析能源管理模式,开展计划制定、过程跟踪、实时统计、动态分析,减少能源从生产到消费的损失和浪费。 研究应用加热炉、烘烤包、钢水及钢坯厂内运输等数字化、智能化控制手段,推动钢铁生产过程大物质流、大能量流协同优化。加快数字化转型,深入挖掘5G赋能钢铁行业节能增效典型案例场景并加以推广,探索“工业互联网+能效管理”典型应用场景。推动钢铁企业深化能源管控体系建设,通过对能量流、物质流等信息采集监测、智能分析和精细化管理,实现以能源效率为约束的多目标运营决策优化。
科学开展钢铁行业能源效率对标评估
2024年1月,中国钢铁工业协会正式发布《钢铁“双碳”最佳实践能效对标示范验收办法》,标志着钢铁行业能效对标示范验收正式启动。冶金规划院牵头制定《钢铁企业重点工序能效对标评价规范》团体标准,规范评价工作。
能源效率对标评估重点关注企业提供的数据信息的完整性、一致性、合规性、关联逻辑性,能耗统计范围和计算过程的准确性,以及单位产品能耗对标情况。内容主要包括:
一是评估能源效率对标工作组织实施情况及进展情况。重点评估能源效率对标工作组织实施情况及进展情况。
二是能源管理水平评估,重点关注能源管理体系建立与认证、能源管控中心建设与运行、能源管控精细化等情况。
三是能源计量考核。重点检查企业计量管理体系建立与认证、能源计量器具备案、计量器具配置率、产品产出计量、各类能源媒介实际计量等情况。
第四,评估能量测试。重点是企业托付的单元的资格,用于测试,原材料等级和组成的测试,燃料可热量的价值,灰分含量,灰分含量,挥发性物质等,副产品气体组成和热量的价值,以及ORE级的测试结果。
第五,能源统计的评估。
第六,评估节能技术和措施的部署是评估培养期间实施的节能措施是否可以大大减少能源消耗指标。
第七个评估能量计算。评估折扣系数的选择是否合理。在数据填充系统中进行指示。选择特殊转换系数是否准确,以及选择基准调整系数,例如超低排放能量消耗,矿石等级,矿石级,转换器充电,电熔炉钢类型和绿色电力的扣除。
这是一个系统的项目,企业进行最终的能源效率工作。
近年来,冶金规划研究所已针对许多国内企业进行了特别咨询工作,例如Anngang Bayuquan,xinxing ductile Iron and Steel,Xichang Steel and tongian intery tongiry tongus and norian tongus in angc in angc in angc in angc,钢铁和其他企业,并针对Baosteel Zhanjiang,Baosteel Co.,Ltd。,Shougang Jingtang,Angang Bayuquan和其他企业进行了能源效率基准能力诊断项目,为钢铁企业提供了成熟的经验和案例,以实现钢铁企业的成熟经验和案例,以进行极端的能效改进和基础培养。
极端的能源效率不仅提高了钢铁企业的好处,而且促进了钢铁行业的能源保护和碳的减少,这是当前高质量发展钢铁企业的唯一途径。

冶金行业规划研究所
能源部
冶金行业计划与研究所的能源部还拥有计划研究所的能源保护中心和低碳研发中心,并且也是中国能源部的冶金工业专业委员会的秘书处,具有一项专业的能源团队,具有高级政策理论,在能源保护方面具有丰富的绿色能源和较低的工程性,并促进了较高的能力,并促进了高度的良好的努力。冶金行业的主要业务包括有关碳峰和碳中立性的特别咨询,特殊的节能计划,绿色开发计划,绿色制造业的第三方评估,能源保护诊断和能源审计以及其他相关工作。
在节能方面,我们为相关的国家部和委员会提供支持,以制定与能源相关的政策,发展计划和冶金行业的特殊计划; ,能源效率提高动作,能源效率基准创建,能源审核,节能评估和绿色工厂评估。
在低碳发展方面,我们一直在对该行业的“热可口可乐”问题进行特殊研究多年,并参与了一系列主要的低碳策略,标准配方和尖端的技术跟踪钢铁行业,近年来,为欧洲群体和欧洲群体而言,为欧洲群体和欧洲群体奠定了良好的基础。 Iaoning和Jiangxi,150多家钢铁公司的低碳规划,以及城市,公园和企业的污染降低和降低碳的协同效率研究。
在平台建设方面,它负责全球低碳冶金创新联盟的联合秘书处;

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