登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
编者按:在“中国加速迈向碳中和”系列的开篇文章中,我们畅想了2050年由电动汽车、氢气炼钢、光伏发电、绿色储能等新能源元素主导的碳中和世界,这一愿景的实现也意味着全球需要在2030年将人为造成的二氧化碳净排放量较2010年减少约45%,并于2050年达到“净零排放”。面对目标与时间的双重挑战,碳中和转型的道路亟待开启。在各国竞相开展具体的研究与落地工作之时,中国也在第七十五届联合国大会一般性辩论中率先提出了“碳达峰、碳中和”目标。麦肯锡结合对中国社会、行业和企业的全面理解和深刻洞见,动员全球百余人知识力量,开展横跨各大主要工业板块的碳中和转型趋势、对策和技术研究,希望能为中国早日达成碳中和目标略尽绵力。
中国钢铁行业碳中和转型的必要性
钢铁行业是我国工业的支柱性行业,约占我国GDP的5%。钢铁行业涉及面广、产业关联度高、消费拉动大,在经济建设、社会发展、就业稳定等方面发挥着重要作用。我国钢铁行业在全球也举足轻重,钢铁产量占全球总产量的半壁江山。然而,目前我国钢铁行业仍以碳排放强度高的长流程为主,粗钢产能约占90%。在碳中和承诺以及去产能的双重压力下,我国钢铁行业面临严峻挑战。
目前,中国钢铁行业碳排放量约占中国碳排放总量的15%,是碳排放量最高的制造行业。全球每年生产和使用高达18亿吨钢铁,其中将近50%的钢产于中国内地,中国钢铁行业碳排放量也约占全球钢铁行业碳排放总量的50%。根据麦肯锡测算,如果要实现本世纪末全球平均气温上升不超过1.5℃的情景,到2050年中国钢铁行业须减排近100%,这是极具挑战的目标,需要从钢铁消费、生产、技术、供应等多个关联领域共同推进零碳转型。
中国钢铁行业碳中和转型路径
综合考量成本、技术成熟度和资源可用性,我们认为需求减少、能效提升,以及废钢再利用、碳捕集利用与封存(CCUS)、氢气直接还原炼钢(H2-DRI-EAF)等技术的加速推动是中国钢铁行业碳中和的重要抓手。据此,我们绘制了中国钢铁行业从2020年到2030和2050年的减排路径图(见图1)。
常规情形下的需求缩减(A)预计到2050年将贡献约35%的二氧化碳减排。对钢铁表观需求的影响因素来自于三方面:新增需求、替换需求及库存变化。随着城市化和建筑业增速的放缓(见图2),钢铁新增需求将较往年减少。此外,建筑行业材料效能提升(如使用高强钢)、新型替代材料的突破也将进一步削减钢铁的替换需求。随着国内供给侧改革去库存的进一步深化,钢铁企业高位库存减少也将带来表观需求的下降。展望未来,如果钢铁行业被纳入我国的碳价格体系(具体包括对钢铁企业碳排放进行收费、收税、排放交易等),将可能推动钢铁需求进一步下降。同时,随着欧盟排放交易体系(EU ETS)等国际碳价格体系的加速推进,我国钢铁出口将面临更大的挑战,但也会给“低碳钢铁产品”带来新的市场机遇。加之国内大力控制钢铁产能产量的良性发展,我国钢铁产能将保持内需为主、出口为辅的局面。值得注意的是,当前的减排路径分析较大程度上取决于需求变化,这意味着碳中和转型的步伐将根据需求急剧加速(或放缓)。若企业追求持续的绿色增长,应当为碳中和转型工作做最充分的准备。
能效提升(B)是技术成熟的无悔之举,到2050年有约1.8亿吨二氧化碳的减排潜力;预计到2050年将贡献全行业15%的二氧化碳减排。能效变革有三大主要驱动因素:
1.产能升级和替换
我们预计到2030年有约2000万吨碳减排潜力来自小型高炉-转炉(年均产能<1000万吨)向大型高炉-转炉(年均产能>2000万吨)的自然升级,共覆盖约2.5亿吨产能;
2.卓越运营
钢铁企业始终不懈追求卓越运营,通过不断完善标准、提高标准化操作水平,同时将关键指标向下分解、将运营能力与绩效挂钩、改善运营流程,钢铁行业在过去十年实现了7.5%的能效提升。对标业内最佳能效水平,预计未来30年能效提升可达10%-15%;
3.原辅料优化
企业因碳减排而在铁矿石、焦炭、熔剂等品类上优先利用高品质原料,实现长流程钢铁生产碳排放强度的降低。
电炉+废钢(C)是更优先、成熟且灵活的手段,钢铁制造过程中66%的碳排放来自于长流程(BF-BOF)中的高炉炼铁过程,而利用废钢则可以采用碳排放更低的电炉短流程(EAF)进行生产,并且通过绿电实现碳减排也更具有经济性。随着国内废钢供应量的上升,预计中国未来的电炉钢比例将由当前的约10%增加到2025年的15%,并且长流程废钢利用能力也可能进一步提升。我们预测,到2050年通过电炉+废钢替代长流程炼钢,可贡献钢铁行业二氧化碳累计减排量的20%。废钢有三大主要来源(如图3):
一是国内回收:鉴于废弃钢材的增加,特别是来自机械和汽车两大行业,预计80%的新增废钢供给将源于国内废钢回收;
二是回收效率提升:政府持续引导废钢行业整合并出台利好的财务和税收政策,将促使钢铁企业主动使用废钢;
三是放开进口废钢:2020年12月《再生钢铁原料》国家标准的批准和近期优质废钢进口的放开,预计将提高废钢整体供应并降低废钢成本。
减排缺口(D)仍需由碳捕集利用与封存、氢气直接还原炼钢等成本更为高昂、尚在发展之中的手段来填补。氢气直接还原炼钢的成本主要来自于氢气生产,其核心是电价;碳捕集利用与封存则需要相匹配的地质条件,如靠近衰退期油田、盐水层等。因此我们认为具体技术部署应基于区域性评估,因地制宜选择方案。
我们建议中国钢铁企业考虑以下四种路径弥补减排缺口:
1.碳捕集利用与封存规模化
代表地区为环渤海地区(东北、津冀、山东)。其有集中化的钢厂,供应全国超过40%的钢铁产量,同时还有火电、油气、水泥等其他高碳排放强度的工业,有望实现碳捕集利用与封存规模化基础设施建设,摊薄资本支出成本(如管道等)。且其靠近衰退期油田,运输效率高,还可通过油获实现额外收益。
2.氢气直接还原炼钢试点
代表地区为西南地区(四川、云南、重庆、贵州)。其拥有丰富的绿色电力和水资源,可能实现低成本的绿氢生产,经济性高。瑞典、德国、奥地利等国已有氢能炼钢项目投产,国内宝武、河钢、酒钢等钢铁企业也开始了氢能炼钢探索试点。
3.电炉+废钢的循环经济
代表地区为沿海地区(浙江、福建、广东)。其特点是钢铁需求高,废钢供应充足,但区域长流程钢铁产能低,目前供应主要靠区域外输入。未来,废钢-电炉的循环经济模式可能成为区域钢铁供应的主要模式。在此基础上只要实现电力的低碳供应,即可很好地实现碳中和转型。
4.关注过渡性技术
即不能实现钢铁碳中和但能显著降低碳排放强度的新技术,例如炉顶煤气循环、高炉喷吹氢气、直接熔融还原等;钢铁行业实现碳中和还需要30年的历程,过渡技术能够补足一部分减排缺口,给零碳钢铁技术的发展创造空间。
此外,钢铁行业也在持续推动超低二氧化碳排放炼钢工艺(ULCOS)技术的发展,包括生物质炼钢、新型直接还原工艺(ULCORED)、新型熔融还原工艺(HISarna)和电解铁矿石工艺(ULCOWIN/ULCOLYSIS)。这些探索距离工业化还有一定距离,但随着技术不断发展成熟,未来有可能更好地支持钢铁行业碳中和转型。
对钢铁企业的启示
1 大刀阔斧,建立流程碳排基线,寻找碳减排机会
深入理解“十四五”时期国家碳中和目标对钢铁产业链的影响,根据企业目前碳排情况制定减排目标,并在资产层面制定具体减排措施,计算其减排潜力和投资回报情况,即经济效益、投资成本、运营成本和风险预估,从中找出最可行、最经济的碳减排路径。
2 伺时而动,分析碳中和转型对需求的影响,抓住增长客户群体
评估主要下游客户在低碳环境下的需求变化,找到低碳增长点。对新增长机会,分析潜在收益来确定重点发展方向,并制定进入方案。例如,提前布局废钢回收企业以确保废钢供应,在产能升级置换过程中对选择长、短流程的科学评估,特钢企业可探索“零碳钢铁产品”带来的新出口机遇,等等。
3 未雨绸缪,预测碳中和转型对钢铁产业链的影响,提前布局潜在机遇
对于钢铁企业来说,从中长期看需要因地制宜地评估未来碳捕集或氢能炼钢技术的产业布局。钢铁行业领先的头部企业也可考虑进入新能源、电动车、氢能、生物质能及碳捕捉等新兴领域,率先投资未来十年低碳技术的新浪潮。
结束语
实现“零碳中国 ”,需要未来十年持之以恒的关键举措与实际行动。我们认为,碳中和转型早已不是“可选项”,而是如箭在弦的“必选项”。我们希望通过近期推出的一系列文章为尽快落实碳中和转型提供思路和洞见,触发更多思维激荡和观点碰撞,与社会各界协力构建零碳社区,推动各方共同努力实现深度变革。
作者:华强森(Jonathan Woetzel)、许浩、汪小帆和廖绪昌
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
钢铁行业是当前超低排放改造的主战场,北极星大气网持续关注钢铁行业企业人事变动,曾撰写过《频繁换血2023年这些钢铁企业发生高层人事变动》、《宝武之外还有哪些钢铁企业在换帅?》等文章。进入2024年以来,又有一批钢企调整人事,北极星大气网统计如下:从去年底接受中国宝武战略投资后,山钢集团开
北极星储能网获悉,据中国宝武官微消息,3月22日,宝钢工程旗下苏州大方举行新品发布会,一款DCD型换电式电动框架运输车给业界带来全新期待。DCD型换电式电动框架运输车是一款主要适用于冶金行业的特种运输装备,车辆可满足国内外钢厂各类钢产品如钢卷、钢板、线材、钢管等的运输作业。该换电式电动框
精彩纵横云采购平台发布广钢焦化厂煤焦线超低排放改造项目中标候选人公示,宝钢工程技术集团有限公司(联合体成员:太原重工股份有限公司)为第一候选人,报价1242.92万元。广钢焦化厂拟对运煤皮带、运焦皮带各个落料点和配重口的封闭罩进行改造及封闭距离延长;12个筒仓24个落料点进行封闭;8个缓冲焦
福建省工业和信息化厅发布《福建省钢铁行业碳达峰实施方案》,严禁违规新增钢铁产能,全面推动绿色布局,深入推进节能降碳改造升级,积极稳妥推进钢铁行业低碳发展,确保碳达峰目标如期实现。福建省钢铁行业碳达峰实施方案钢铁工业是国民经济的重要基础产业,是建设现代化强国的重要保障,也是制造业二
为加快钢铁超低排放改造,助推环境空气质量改善,3月12日,四川省生态环境厅联合经济和信息化厅、交通运输厅召开全省钢铁行业超低排放改造工作推进会。厅党组成员、总工程师赵乐晨参会。会上,省环科院介绍了钢铁超低排放改造、评估监测、公示重点注意事项,生态环境厅通报了全省钢铁行业超低排放改造
近日,在2024年度电力交易窗口期,河钢供应链铁铁碳电平台与8家绿电发电企业达成购买协议,购置绿电8.4亿千瓦时,占购置总电量的20%,年度绿电交易量创新高,绿电交易规模位居全国钢铁企业前列。绿电即绿色电力,是指在生产电力的过程中,二氧化碳排放量接近或等于零的电能量。相较于其他发电方式,绿
近日,人民银行河北省分行会同省发展和改革委员会、省工业和信息化厅、省生态环境厅、省地方金融监督管理局、国家金融监督管理总局河北监管局、河北证监局等七部门联合印发了《河北省钢铁行业转型金融工作指引(2023—2024年版)》(以下简称《工作指引》)。这是河北省出台的首个转型金融指导文件,也
近日,长春市生态环境局组织召开钢铁行业超低排放改造专家审查会。会议邀请相关领域专家,对吉林吉钢钢铁集团泰华冶金设备制造有限公司钢铁超低排放改造方案进行了讨论、审查。会上,企业代表介绍了超低排放改造项目的基本情况,与会专家细致审查了项目方案,深入询问和分析污染防治设施升级选型,相关
12月26日,青海省政府副省长、党组成员刘超会见建龙集团董事长、总裁张志祥,围绕西宁特钢集团公司(简称西宁特钢)重整后的发展规划进行座谈交流。张志祥对青海省委省政府在西宁特钢重整过程中给予的支持和关心表示感谢。他指出,西宁特钢是我国原八大特钢企业之一,发展至今年已有近60年的发展历程,
北极星大气网获悉,生态环境部发布关于公开征求国家生态环境标准《钢铁工业烧结废气超低排放治理工程技术规范(征求意见稿)》意见的通知,本技术规范为首次发布。为落实《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气〔2019〕35号)有关要求,指导钢铁企业高质量实施超低排放改造并规范化运维,我部
南京钢铁股份有限公司于2023年12月5日发布消息,公司的实际控制人由原来的郭广昌先生变更为中国中信集团有限公司,历时一年有余的“南钢争夺战”正式画上了句号。2022年10月,复星国际欲出售手中的南京南钢钢铁联合有限公司(南京钢联)股权,沙钢率先出手,并于2023年3月与复星签署了《股权协议》,复
北极星售电网获悉,4月24日,江苏省生态环境厅发布《江苏省碳达峰碳中和试点建设方案》,《方案》提到,结合能源禀赋,合理确定能源绿色低碳转型路径。加大可再生能源开发和利用力度,提升可再生能源生产和消费占比。扩大绿电和绿证交易规模,充分挖掘分布式能源开发潜力。详情如下:
4月24日,江苏印发《江苏省碳达峰碳中和试点建设方案》,其中指出,“十四五”时期,选择一批具有典型代表性的城市园区和企业启动开展碳达峰碳中和试点建设。到2025年:试点建设工作取得积极进展,初步形成一批可操作可复制可推广的创新举措和改革经验,各类试点碳达峰碳中和路径基本清晰,对全省碳达峰
4月18日,由环境商会主办的2024碳中和与绿色发展大会在上海召开。会上,清新环境作为发起企业之一,与其他49家企业共同发起中国环境企业低碳行动倡议,号召广大环境企业及业界同仁,携手并进,积极作为,自强不息,共作绿色低碳发展的参与者和实践者。环境商会会长、清新环境总裁李其林,清新环境党委
泸州市人民政府印发《泸州市碳达峰实施方案》,碳达峰重点行动明确了10大专项行动40项工作任务。目标到2025年,风电总装机容量达到25万千瓦,非化石能源消费比重达到31.5%左右,单位生产总值能源消耗下降14.5%,单位地区生产总值二氧化碳排放下降19.5%,全市森林覆盖率达到46.4%,为实现碳达峰奠定坚实
北京市教育委员会2024年4月18日发布《北京市绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》,其中提出,支持中央在京高校、市属高校加强绿色低碳学科建设,具备条件和实力的高校加快储能、氢能、碳捕集利用与封存、新材料、绿色化工、碳排放权交易、碳汇、绿色金融等新兴学科专业建设。鼓励碳中和交叉学科人
关于印发《江苏省(近)零碳产业园建设指南(暂行)》的通知各设区市发展改革委、市场监管局:按照省委、省政府《关于推动高质量发展做好碳达峰碳中和工作的实施意见》《江苏省碳达峰实施方案》有关部署要求,为鼓励重点园区积极开展碳达峰碳中和试点建设,探索产业园(近)零碳发展模式,提升产业园绿
南充市住房和城乡建设局4月15日发布关于公开征求《南充市城乡建设领域碳达峰专项行动实施方案(征求意见稿)》意见建议的通知,详情如下:关于公开征求《南充市城乡建设领域碳达峰专项行动实施方案(征求意见稿)》意见建议的通知为深入贯彻党中央、国务院2030年前碳达峰、2060年前碳中和重大战略决策
4月12日,国家电投在上交所成功发行“国家电投-云南国际长江经济带绿色碳中和乡村振兴资产支持专项计划(类REITs)”,发行规模5.20亿元,发行成本2.75%,在一个月内再次刷新类REITs产品自诞生以来成本最低纪录。此次发行是云南国际在资本市场的成功亮相,实现了全市场首单长江经济带能源基础设施类RE
河南省平顶山市科学技术局发布《平顶山市科技支撑碳达峰碳中和实施方案(征求意见稿)》,坚持目标导向和问题导向,构建碳达峰碳中和科技创新支撑体系,推进产业链、供应链、创新链、要素链、制度链深度耦合,全面塑造绿色低碳技术发展新优势,高质量支撑如期实现碳达峰碳中和目标。关于征求《平顶山市
关于印发浦东新区2024年碳达峰碳中和及节能重点工作安排的通知区政府各委、办、局,各管理局(管委会),各直属企业,各街道办事处、镇政府:《浦东新区2024年碳达峰碳中和及节能重点工作安排》已经区政府同意,现印发给你们,请认真按照执行。浦东新区碳达峰碳中和工作领导小组办公室(浦东新区发展和改
浦东新区碳达峰碳中和工作领导小组办公室印发《浦东新区2024年碳达峰碳中和及节能重点工作安排》,安排推动新区碳达峰政策体系文件落实落细等34项重点工作,深入推进生态文明建设和绿色低碳发展,详情如下:浦东新区2024年碳达峰碳中和及节能重点工作安排2024年是实施“十四五”规划的关键一年,为贯彻
近日,生态环境部、国家统计局发布《关于发布2021年电力二氧化碳排放因子的公告》(以下简称《公告》)。生态环境部应对气候变化司负责人就《公告》有关问题回答记者提问。问:请简要介绍本次发布电力二氧化碳排放因子的意义。答:电力部门是重要的二氧化碳排放源,其二氧化碳排放量占全球化石燃料燃烧
生态环境部、国家统计局发布2021年电力二氧化碳排放因子,本次发布的2021年电力二氧化碳排放因子,分为三种口径,包括2021年全国、区域及省级电力平均二氧化碳排放因子,2021年全国电力平均二氧化碳排放因子(不包括市场化交易的非化石能源电量)和2021年全国化石能源电力二氧化碳排放因子。三种口径的
山东省生态环境厅发布《山东省“两高”建设项目碳排放减量替代办法(征求意见稿)》,公开征求意见。其中提出,拟建项目新增碳排放量须落实碳排放减量替代,制定替代方案,替代系数为1.1。“两高”行业范围、替代系数等根据相关要求动态调整。山东省生态环境厅关于征求《山东省“两高”建设项目碳排放
2024年3月29日,山东省发展和改革委员会、山东省工业和信息化厅、山东省生态环境厅、山东省能源局、山东省统计局联合发布《关于试行开展固定资产投资项目碳排放评价的通知》。《通知》从项目范围、主要内容、组织实施、工作要求四个方面作出规定,要求项目建设单位新上重点碳排放项目时,应科学核算项
3月18日15时30分,在位于浙江安吉县的110千伏城北变电站,湖州供电公司变电运维人员徐成辉、刘首亮通过变电站碳排放监测平台,查看直流微电网中的光伏发电、储能实时数据。通过该平台,变电运维人员可以掌握全寿命周期“负碳”变电站的碳排放情况。何为“负碳”变电站?大部分变电站在建材生产、安装施
国际能源署3月1日发布报告称,得益于太阳能、风能、核能等清洁能源转型和电动汽车等技术的快速推进,2023年全球与能源相关的二氧化碳排放量增幅低于2022年。这份名为《2023年二氧化碳排放》的报告指出,2023年全球与能源相关的二氧化碳排放量达到创纪录的374亿吨,较上一年增加4.1亿吨,增幅为1.1%。由
10月20日,工信部发布的《电石行业规范条件》(以下简称《规范条件》)指出,电石企业生产电石综合能耗应不高于823千克标准煤/吨,电炉电耗应不高于3080千瓦时/吨。《规范条件》要求,电石企业应制定碳减排方案,每吨电石(折标发气量300L/kg)二氧化碳排放量应不大于2.1吨。《规范条件》强调,鼓励电
10月8日,北京市生态环境局发布了关于开展本市2022年度碳排放配额第二次有偿竞价发放的通告,本次有偿竞价发放的碳排放配额数量为50万吨,参与人为本市2022年度免费核发配额量小于核定碳排放量的重点碳排放单位,参与人须已完成交易开户等相关工作,单个符合条件的参与人可申请竞买的有偿配额数量不得
英国BibbyMarine公司领导的联盟近日在零碳船舶和基础设施竞赛中获胜,并将在英国政府的支持下建造全球首艘零碳排放电动海上风电运维船(eSOV)。这艘创新的船只总长约90米,配备甲醇双燃料动力发动机和20兆瓦时电池。预计,在长达两周的海上风电场运行期间,该船将实现零碳排放。在靠近海岸的区域,它
根据欧盟哥白尼大气监测服务局的报告,加拿大今年的森林火灾已经导致2.9亿吨碳的排放量,超过了2014年创下的1.38亿吨纪录,是其两倍多。这一数字占据了全球目前排放量的25%以上。由于火势仍然猛烈,预计加拿大的碳排放量还将继续上升。今年的森林火灾面积是加拿大有记录以来最大的一年。根据加拿大森林
8月4日,中信国际招标有限公司发布了中国农业发展银行碳盘查项目中标候选人公示,第一中标候选人为北京中创碳投科技有限公司。本项目拟通过公开招标方式选择1名合格的中标人为中国农业发展银行提供碳盘查事项咨询服务。具体服务内容如下:参照国家现行通用标准,对总行及2000余家省、市、县分支行机构2
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!