钢铁行业是碳排放“大户”，约占全国碳排放总量的15%。钢铁行业的低碳发展对工业领域乃至全国碳达峰具有重要意义。力拓集团与中国宝武集团、清华大学联合主办的第三届中国钢铁低碳发展目标与路径研讨会日前在北京举办。会上，多名专家就钢铁行业推进“双碳”进程的现状和发展趋势作出权威解读。
业内专家表示，中国废钢不足，富煤少油缺气的资源能源禀赋，决定了钢铁工业以高炉转炉长流程为主的现状还将维持相当一段时间。钢铁实现“双碳”目标，科技创新是根本出路，氢冶金发展是重点突破方向。钢铁行业“双碳”工作可以分为达峰、降碳、脱碳和中和，其中，达峰是发展问题，降碳是技术应用问题，脱碳是技术革命问题。目前，我国大力发展电炉炼钢的条件尚不成熟。
氢冶金是重点突破方向
中国钢铁工业协会副秘书长黄导在会上表示，中国废钢不足，富煤少油缺气的资源能源禀赋，决定了钢铁工业以高炉转炉长流程为主的现状还将维持相当一段时间。因此，深入推进节能技术工艺装备创新与改造升级，全流程能源效益提升是钢铁工业目前减碳的优先选择，也是近期中国钢铁低碳转型升级的关键。
黄导表示，钢铁行业实现“双碳”目标，科技创新是根本出路，氢冶金发展是重点突破方向。作为能源，碳对钢铁行业来说除了提供热量来源以外，还是重要的还原剂。为了减少碳在钢铁生产过程中的使用和转换，氢冶金技术目前已成为热点和焦点。
中国宝武集团总经理助理、碳中和办公室主任肖国栋表示，实现钢铁行业碳达峰碳中和目标，能源结构调整非常关键。在能源结构调整中，氢能将发挥重要作用。建设低成本“绿氢”体系，加强与钢铁应用场景的衔接，将大大促进钢铁低碳技术发展。
据肖国栋介绍，中国宝武在富氢碳循环氧气高炉技术领域积极探索、勇闯“无人区”，先后投入超过10亿研发费用，历经7年技术攻关，解决了冶金煤气高效低成本二氧化碳脱除、高压高还原势煤气安全加热、高温煤气-纯氧-煤粉复合喷吹、全氧冶炼煤气循环下合理的煤气分布等主要技术难题。
冶金工业信息标准研究院发布的报告显示，我国氢能产业已经初具雏形。预计到2060年，我国氢能需求预计达1.3亿吨，其中工业需求占比约60%，交通运输领域达到31%。目前，氢能在钢铁领域的应用主要是在富氢高炉冶炼、氢基直接还原、富氢熔融还原以及富氢烧结等方向。
据黄导介绍，中国钢铁工业协会世界前沿重点低碳共性技术清单提出了八项技术，包括富氢与全氢气直接还原技术、富氢碳循环高炉技术、氢机熔融还原技术、净零碳排电炉流程技术等。其中，前三项涉及氢冶金技术。氢冶金可以弥补发展中国家废钢资源相对不足的缺陷。
钢铁行业脱碳是技术革命问题
冶金工业规划研究院院长范铁军表示，钢铁行业“双碳”工作可以分为达峰、降碳、脱碳和中和。达峰是发展问题，核心是解决发展中的结构调整问题。降碳是技术应用问题，应当把能源和资源的节约放在首位，把先进技术系统地应用好是关键。脱碳是技术革命的问题，有突破性技术出现才可能实现脱碳。中和阶段是命运共同体问题，主要包括产业协同、产城融合、区域联动、国际合作等。
范铁军表示，钢铁行业碳达峰是发展问题，首先解决发展中的结构调整问题，包括品种结构调整、产业布局调整、用能结构调整、原燃料结构调整、工艺流程结构调整等。
谈到钢铁行业脱碳，范铁军表示，脱碳必须有革命性的技术出现，比如氢冶金或电炉短流程大规模应用，或突破性的流程转变。
范铁军表示，中国钢铁企业低碳转型要做到“三个全面”。全面摸清家底，摸清未来碳排放的需求和降碳潜力。全面科学达峰，做好人才、技术、组织等各方面的准备。全面协同减排，推进超低排放改造，减少污染物排放和减少温室气体排放是同根同源的。
“从我们了解和调研的情况来看，中国钢铁行业已经脱离了概念模糊和空谈口号的阶段，多数企业已经将落实碳达峰碳中和行动纳入到钢铁企业重点工作内容中。”范铁军表示。
范铁军表示，中国钢铁工业发展历程可以分为两个时期、五个阶段。一个是数量时期，一个是高质量时期。目前正在经历数量时期的减量阶段，高质量发展时期的加速重组阶段和强化环保阶段，正在向高质量时期低碳阶段演进。
大力发展电炉炼钢的条件尚不成熟
与会业内人士指出，在钢铁行业的低碳转型过程中，提升短流程电炉炼钢比例和废钢资源的高效利用也是实现“双碳”目标的重点突破方向。
清华大学社会科学学院经济学研究所长聘教授吴金希表示，印度电炉炼钢比例达到50%，而中国仅有10%，中国要提升钢铁电气化率。电炉炼钢需要钢铁循环经济发展，包括废钢、废铁产业的高质量发展。
另有与会业内专家表示，未来，再生钢应从“配角”地位转换到“主角”地位。预计到2050年，国内基于废钢的短流程电炉钢将从目前10%的比例逐渐扩张到约40%至60%，这一变化得益于中国钢铁蓄积量的增加和废钢资源的保障。
中国钢铁工业协会科技环保部节能环保处处长陈丽云表示，理论上，电炉炼钢在完全绿电能源供给条件下可以做到趋于零碳排放。目前大力发展电炉炼钢的条件尚不成熟。虽然中国废钢资源蓄积量较大，但还没有到大量释放的时期。此外，废钢资源是否满足钢材品种质量需求、电力能源供给等因素也限制电炉炼钢在短期内的大发展。
“目前最可行的是，随着废钢资源增加，适度合理布局短流程炼钢。限于资源条件约束，在今后很长一段时间内，长流程炼钢还将是主流生产工艺。”陈丽云表示。
