中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 趙萍 報道
“當前，鋼鐵行業(yè)已全面啟動(dòng)覆蓋全行業(yè)和全產(chǎn)能的第三大鋼鐵改造工程——極致能效工程。鋼鐵行業(yè)能耗強度尚有15%～20%的下降潛力?！?月2日，冶金工業(yè)規劃研究院院長(cháng)范鐵軍在“節能服務(wù)進(jìn)企業(yè)”暨鋼鐵行業(yè)能效提升研討會(huì )召開(kāi)間隙接受《中國冶金報》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，鋼鐵行業(yè)開(kāi)展極致能效工作，不僅可滿(mǎn)足國家有關(guān)政策要求，也符合行業(yè)發(fā)展趨勢，更是企業(yè)自身降本增效的需要。
“能效提升是實(shí)現碳減排最重要、最經(jīng)濟、最直接的路徑，也是達到能效標桿值的最重要途徑?！狈惰F軍介紹，近三年，鋼鐵行業(yè)高爐工序達到能效基準水平的產(chǎn)量占比均在99%以上（2022年為99.41%），轉爐工序達到能效基準水平的產(chǎn)量占比逐年上升（2022年為84.92%）。但是，2022年高爐工序達到標桿水平的產(chǎn)量占比為3.35%，較前兩年有所下降；轉爐工序能效水平逐年提高，2022年達到標桿水平的產(chǎn)量占比為12.93%。這距離國家要求的2025年鋼鐵行業(yè)能效達到標桿水平的產(chǎn)能比例超30%均有較大差距，可見(jiàn)行業(yè)能效提升工作任重而道遠。
鋼鐵行業(yè)能源利用取得4方面成效
范鐵軍介紹，據中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )已公布的重點(diǎn)大中型鋼企統計數據，2022年，由于鋼鐵需求下降、整體產(chǎn)能利用率有所降低，噸鋼綜合能耗同比略有增長(cháng)，重點(diǎn)統計會(huì )員鋼企噸鋼綜合能耗為551.36千克標準煤，同比增長(cháng)0.39%（國家統計局數據為全行業(yè)噸鋼綜合能耗上升1.7%）。
“近年來(lái)，我國鋼鐵行業(yè)積極推進(jìn)供給側結構性改革，產(chǎn)業(yè)結構持續優(yōu)化，工藝技術(shù)不斷創(chuàng )新，能源利用和數字化水平持續提高，節能提效工作也取得了一些成效?！狈惰F軍進(jìn)一步介紹。
一是產(chǎn)業(yè)結構調整取得扎實(shí)成效。首先，鋼鐵行業(yè)10年來(lái)淘汰落后和化解過(guò)剩產(chǎn)能成效顯著(zhù)，大量長(cháng)期存在的低端落后產(chǎn)能得到出清，行業(yè)產(chǎn)能?chē)乐剡^(guò)剩矛盾得到有效化解，市場(chǎng)供需基本平衡。其次，鋼鐵產(chǎn)能布局持續優(yōu)化，進(jìn)一步向沿海集聚，寶鋼湛江、首鋼曹妃甸等一批沿海鋼鐵基地相繼建設，降低了能源資源獲取成本。最后，兼并重組穩步推進(jìn)，龍頭企業(yè)示范引領(lǐng)，民營(yíng)鋼企做大做強，國內前10家鋼企粗鋼產(chǎn)量占全國比重已由2016年的35.9%提升到2022年的42.8%，鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度顯著(zhù)提升。
二是重點(diǎn)工藝技術(shù)裝備水平明顯提升。首先，鋼鐵行業(yè)高效噴煤、高輻射覆層、加熱爐蓄熱式燃燒、鋼坯熱裝熱送等節能技術(shù)推廣應用步伐加快，“一鍵煉鋼+全自動(dòng)出鋼”智慧煉鋼、綠色潔凈電爐煉鋼、無(wú)頭軋制等先進(jìn)工藝能耗水平達到世界先進(jìn)水平。其次，中國寶武、河鋼集團、建龍集團等鋼企在富氫碳循環(huán)高爐、氫基豎爐、氫基熔融還原煉鐵等革新技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，為綠色低碳發(fā)展儲備動(dòng)能。最后，有序發(fā)展短流程電爐煉鋼，全國首家千萬(wàn)噸規模短流程鋼鐵集團在四川成立。
三是能源資源回收利用水平持續提高。目前，鋼鐵行業(yè)廣泛應用副產(chǎn)煤氣發(fā)電，噸鋼轉爐煤氣回收量達到124.7立方米（噸鋼節能量約為30千克標準煤），煤氣放散率接近于零。先進(jìn)余熱余能回收利用技術(shù)裝備普及率大幅提高，高爐煤氣干式余壓發(fā)電TRT（或BPRT）配備率達99%以上，干熄焦發(fā)電配備率達93%以上。超臨界煤氣發(fā)電、燒結余熱回收利用、飽和蒸汽發(fā)電等技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平，高參數煤氣發(fā)電機組的效率超過(guò)43%。2022年，我國鋼鐵行業(yè)余熱余能自發(fā)電率約為56%，較2012年提高20個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)，廢鋼回收利用水平持續提高，2021年廢鋼比為21.9%，較2012年提高10.4個(gè)百分點(diǎn)。
四是數字化助推企業(yè)能源管理升級。一方面，中國寶武寶山基地、沙鋼、南鋼、首鋼等企業(yè)建設的“黑燈工廠(chǎng)”和智能車(chē)間已實(shí)現穩定運行，其中寶山基地入選全球“燈塔工廠(chǎng)”名單。按主業(yè)在崗職工總數計算，行業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率從2012年的454噸/（人·年）提升到2021年的850噸/（人·年）。另一方面，鋼企能源管控中心配備率目前提高到80%左右，利用數字化技術(shù)對生產(chǎn)過(guò)程的能源及相關(guān)數據進(jìn)行采集、分析、調度、預測和管理，實(shí)現了多工序、多介質(zhì)等不同維度之間的能源協(xié)同平衡與優(yōu)化利用，提升了能源精細化管理水平。
鋼鐵行業(yè)能源利用現存5方面問(wèn)題
范鐵軍從5方面介紹了鋼鐵行業(yè)能源利用存在的主要問(wèn)題。
一是能源消費和環(huán)境排放總量壓力依然巨大。2022年，鋼鐵行業(yè)噸鋼綜合能耗為551.36千克標準煤／噸，雖較2015年下降了4%，但以2022年10.18億噸粗鋼產(chǎn)量計算，鋼鐵行業(yè)能源消費總量為5.61億噸標準煤，約占全國的11%?！颁撹F行業(yè)碳排放量貢獻占全球鋼鐵碳排放總量的60%以上，是我國碳排放量最高的制造業(yè)行業(yè)?！狈惰F軍指出，在能源消耗中，煤炭和焦炭占比高達90%以上?？梢?jiàn)，“十四五”期間，我國粗鋼產(chǎn)量總體仍將處于高位，面臨的總量壓力依然巨大。
二是工藝流程結構不合理。“以廢鋼為原料的電弧爐短流程的能耗僅為長(cháng)流程的1/3，廢氣、廢水、廢渣產(chǎn)生量?jì)H為長(cháng)流程的86%、76%和97%?！狈惰F軍介紹，目前我國電弧爐短流程煉鋼工藝生產(chǎn)的粗鋼產(chǎn)量?jì)H占總產(chǎn)量10%左右，遠低于美國68%、歐盟40%、日本24%的發(fā)展水平；廢鋼比僅為18.7%，仍有較大提升空間。
三是綠色發(fā)展水平不平衡。范鐵軍表示，行業(yè)目前既存在寶鋼股份等能源管理水平優(yōu)秀的企業(yè)，也存在能耗高、能源管理粗放的企業(yè)，綠色發(fā)展水平不平衡。
四是節能技術(shù)創(chuàng )新難度大，自主創(chuàng )新能力不強。“節能降碳工作需要技術(shù)支撐落實(shí)，全面推動(dòng)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要依靠創(chuàng )新驅動(dòng)?！狈惰F軍認為，目前行業(yè)內常規節能措施如干熄焦、高爐爐頂壓差發(fā)電、燒結余熱發(fā)電、余熱余能發(fā)電等技術(shù)雖逐漸普及，但節能新技術(shù)的自主研發(fā)和創(chuàng )新難度大、進(jìn)度慢，焦爐煤調濕、上升管余熱回收、鋼鐵渣余熱利用、低碳冶金等節能技術(shù)與國外先進(jìn)國家相比，還存在較大差距，新技術(shù)的研發(fā)與應用難度大，技術(shù)節能將遇到瓶頸期。他同時(shí)指出，鋼鐵行業(yè)長(cháng)期以來(lái)創(chuàng )新投入不足，總體水平仍然不高，也影響著(zhù)節能技術(shù)的創(chuàng )新發(fā)展。
五是精細化系統節能意識有待加強。范鐵軍認為，盡管《能源管理體系要求》（GB/T 23331—2009）使能源管理制度的系統性、邏輯性得到較好的梳理和優(yōu)化，但目前多數鋼企實(shí)施的節能項目仍存在相對獨立、協(xié)同性較差的情況，冶金行業(yè)兩化融合水平仍低于制造業(yè)平均水平。因此，他建議要強化精細化系統節能意識，從資源能源使用的合理性、平衡性著(zhù)手，優(yōu)化企業(yè)各工序間的對接和管理水平的提升，推進(jìn)企業(yè)流程協(xié)同（集成）運行、資源能源的高效利用和循環(huán)利用，實(shí)現企業(yè)整體節能減排效率最高，經(jīng)濟效益最好?！斑@是鋼鐵行業(yè)降本增效的重要途徑?！彼f(shuō)道。
做好六個(gè)極致化以助推行業(yè)能效提升
同時(shí)，范鐵軍介紹了鋼鐵行業(yè)極致能效提升的主要路徑。
一是工藝和裝備節能極致化，包括以先進(jìn)和高效裝備替代落后或低效裝備，合理適度發(fā)展綠色化、智能化、高效化電爐短流程煉鋼，推廣燒結煙氣內循環(huán)、干式真空精煉等工藝技術(shù)改造，加快富氫碳循環(huán)高爐、氫基豎爐、氫基熔融還原煉鐵等低碳冶金革命性工藝研發(fā)等。
二是二次能源回收利用極致化，包括對鋼企余熱余能進(jìn)行極致回收利用，重點(diǎn)推動(dòng)各類(lèi)低溫煙氣、沖渣水和循環(huán)冷卻水等低品位余熱回收，大力推廣焦化上升管余熱回收、燒結低溫段余熱回收等先進(jìn)技術(shù)，重點(diǎn)研發(fā)轉爐煤氣極限回收、冶金渣顯熱高效回收及綜合利用工藝技術(shù)、燒結礦和球團礦顯熱回收技術(shù)、鑄坯顯熱回收技術(shù)等。
三是能源轉換極致化，包括大力推廣燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（CCPP）、亞臨界等高參數全燃煤氣發(fā)電、副產(chǎn)煤氣制甲醇和液化天然氣、液壓系統伺服控制節能、勢能回收等技術(shù)，重點(diǎn)研發(fā)更高參數發(fā)電機組小型化、副產(chǎn)煤氣資源化高附加值化等極致能源轉換技術(shù)。
四是設備節能極致化，包括開(kāi)展量大面廣的用能設備改造提升，大力提高高效節能電機、空壓機、水泵、風(fēng)機、變壓器、水輪機等高效節能產(chǎn)品使用比例，合理配置電機功率以實(shí)現系統節電，積極研發(fā)推動(dòng)鋼企用電鍋爐、電窯爐、電加熱等技術(shù)。
五是新能源體系建立極致化，包括鼓勵鋼企提高新能源和可再生能源的使用占比；鼓勵鋼企通過(guò)電力市場(chǎng)購買(mǎi)綠色電力，試點(diǎn)建設工業(yè)微電網(wǎng)，與能源企業(yè)合作開(kāi)展“源網(wǎng)荷儲”一體化項目建設；推動(dòng)儲能儲熱裝置與鋼企煤氣發(fā)電、余熱發(fā)電進(jìn)行耦合，強化鋼企能源系統可調節能力；積極探索在可再生能源豐富的區域通過(guò)綠色電力制得氫氣和氧氣，并將其用于鋼企生產(chǎn)。
六是能源管理極致化，包括大力推動(dòng)能源精細化管理，完善能源管理體系；完善能源管控中心功能，提高信息化管控水平；加強能源計量、統計等基礎能力建設；定期開(kāi)展能源審計、能效診斷；以能效標桿值為引領(lǐng)，在鋼鐵行業(yè)營(yíng)造對標達標環(huán)境。
最后，范鐵軍建議，從行業(yè)與企業(yè)兩方面做好能效提升工作。
從行業(yè)來(lái)看，一是建立“三清單兩標準一數據系統”。三清單包括技術(shù)清單、政策清單、能力清單；兩標準即GB20256與 GB32050合并修訂的強制性國家標準與鋼協(xié)已發(fā)布的《鋼鐵企業(yè)重點(diǎn)工序能效標桿對標指南(T/CISA 293—2022)》團體標準；一數據系統指數據治理系統，該系統是實(shí)現能效對標、優(yōu)勝劣汰、產(chǎn)能治理的基礎。二是開(kāi)展相關(guān)標準的制定、修訂，尤其是國家標準的修訂，將對達標桿工作至關(guān)重要。三是做好能效標桿示范廠(chǎng)培育工作。目前，第一批已有21家鋼企被授予“雙碳最佳實(shí)踐能效標桿示范廠(chǎng)培育企業(yè)”標牌，總產(chǎn)能為1.8億噸，要繼續做好2024年、2025年相關(guān)申報工作。
從企業(yè)來(lái)看，針對國家和各省市政府的考核，要努力做到30%真正達標桿企業(yè)，需明確后續一系列政策都會(huì )和此掛鉤；第一批培育企業(yè)建議開(kāi)展雙碳最佳實(shí)踐能效標桿培育方案工作，擬成為培育企業(yè)的建議開(kāi)展雙碳最佳實(shí)踐能效標桿示范廠(chǎng)示范申報；每家鋼企都應開(kāi)展《“一企一策”能效提升三年行動(dòng)方案》，真正提升能力，并形成企業(yè)的政策清單、技術(shù)清單、能力清單，適時(shí)開(kāi)展能效提升工作專(zhuān)題培訓。
（圖片由會(huì )議會(huì )務(wù)組提供）
