中国钢铁工业节能减排效果分析与前景（三）

四 钢铁工业节能减排所面临的问题与前景
    为了贯彻落实国家关于节能减排的方针政策，钢铁工业通过淘汰落后产能，引进先进的技术和工艺，采用先进设备，加快技术和管理创新，促进钢铁工业的节能减排，我们应该对钢铁工业的节能减排的前景持乐观态度，同时也要正视钢铁工业节能减排中存在的一些问题。下面我们将对钢铁工业节能减排中存在的问题及其发展前景分别进行分析。
    (一)钢铁工业节能减排所面临的主要问题
    
    目前，尽管中国钢铁工业的节能减排已取得一定成效，但在节能减排的过程中仍然存在一些问题。
    1.能源利用效率依然较低。从吨钢综合能耗来看，2009年约高于国际先进水平的15%。按照工序能耗计算，重点企业中48.6%的烧结工序、37.8%的炼铁工序、76%的转炉工序、38.7%的电炉工序能耗高于《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》国家强制性标准中的参考限定值，13%的焦化工序能耗高于《焦炭单位产品能源消耗限额》国家强制性标准中的参考限定值。高炉、转炉煤气放散率分别为6%和10%，余热资源回收利用率低于40%。由此可见，钢铁工业能源利用效率依然较低，节能减排工作仍需进一步落实与强化。
    2.钢铁废气排放量仍然较多。节能与减排是钢铁工业可持续发展的重要路径，两者相辅相成。尽管除万吨工业粉尘排放量外，其余万吨排放量均呈现出下降趋势，但是总体来看废气排放量却在逐步提高。2009年重点钢铁企业吨钢烟尘、粉尘、二氧化硫排放量与国外先进企业相比差距明显，通过国家及地方政府清洁生产审核的钢铁企业仅占1.4%，其中重点企业占30%。同时，钢铁工业氮氧化物、二氧化碳、二噁英等污染物的减排依然处于探索阶段。中国钢铁工业废气减排的任务十分艰巨。
    3.铁钢比远高于发达国家。中国铁钢比远高于发达国家是吨钢综合能耗高于发达国家的主要原因。2010年中国铁钢比为0.944，比2009年降低0.0139，远高于世界平均水平0.736以及美国和德国2008年的数值0.45。由于铁钢比每升高0.1可使吨钢综合能耗升高约50千克标准煤/吨，因此吨钢综合能耗比国际先进水平高约110-207千克标准煤/吨。这说明中国钢铁工业生产仍以长流程为主，在节能减排约束以及“十二五”时期可能征收碳税和环境税的背景下，需要对降低铁钢比、实现工艺流程变革须引起足够的重视。
    4.中间产品综合利用技术水平依然偏低。目前，重点钢铁企业的冶金废渣、粉煤灰和炉渣利用率分别为94%、79.47%，但固体废物高附加值利用技术和水平亟待提高；尾矿综合利用率仅5.02%。除了固体废物外，煤气也是钢铁工业中重要的二次能源，钢铁工业所用煤炭的能量有39.8%以煤气形式存在，其能耗约占钢铁工业总能耗的34%(王维兴，2009)[10]。目前，多数企业仍然采用锅炉-蒸汽轮机发电机组来利用煤气，其利用效率较低。因此，如何提高煤气的利用率依然是摆在钢铁企业节能减排工作面前的重要问题。
    5.落后产能依然存在。尽管近年来中国钢铁企业的技术装备水平有所提高，但与发达国家相比差距依然明显。在重点钢铁企业中，落后生产能力的炼铁高炉约为2500万吨，具有国际先进水平的轧钢设备不足50%。同时，目前钢铁企业中仍然存在土法炼焦、环形小烧结机、横列式轧机等落后工艺，多数企业仍然使用400立方米及以下高炉、30吨及以下转炉等落后装备。由此可见，“十二五”期间淘汰落后产能依然是促进钢铁工业节能减排的重要工作。
    6.先进节能减排的技术推广与应用不足。目前，重点钢铁企业的高炉干式炉顶压差发电、干熄焦和转炉干法除尘配备率仅占30%、52%和20%(工信部，2010)②。同时，依靠先进技术推进节能减排的激励机制尚未完全建立，仍然缺乏完善的与节能减排工作有关的技术规范。诸如干熄焦技术、厚料层烧结、小球烧结、球团生产技术、烧结尾气脱硫及综合利用技术、烧结环冷机余热回收技术等并未普遍应用到钢铁企业中，这制约着钢铁工业的节能减排。
    (二)钢铁工业节能减排的前景分析
    近年来，中国钢铁工业通过结构调整、技术引进与技术创新，在节能减排方面取得显著成效，但与国际先进水平仍存较大差距。其中，重点钢铁企业的吨钢能耗比日本高约10%；吨废水排放量高约56%；吨钢工业粉尘排放量高约50%。由此可见，为了尽快缩短与国外先进国家的差距，“十二五”期间中国钢铁工业节能减排的工作依然艰巨。但中国钢铁工业积极推进技术创新和加大电炉炼钢的运用，还将会为“十二五”期间节能减排的工作带来更大的发展空间。
    “十一五”期间，重点钢铁企业高炉技术经济指标得到快速发展，如炉焦比为371千克/吨，喷煤比为147千克/吨。同时，“十一五”期间，中国钢铁企业在技术创新方面取得较大突破，成功研发并大力推广高炉和转炉煤气干法除尘技术，投产与在建的干法熄焦装置已达到近100套，首钢、宝钢、鞍钢等十几家企业还建设了CCPP③煤气发电设备，首钢京唐钢铁公司曹妃甸5500立方米高炉的采用，已经取得较好的节能减排效果，上述技术的开发与应用为“十二五”期间的节能减排工作提供重要保障。
    同时，将长流程炼钢转化为短流程炼钢能够有效地降低钢铁工业的能耗。长流程是指高炉-转炉-连铸-连轧，而短流程只有电炉-连铸-连轧。与长流程相比，短流程吨钢投资只有长流程的1/4，具有运营成本低、环境污染小的特点。2010年，钢铁企业消耗废钢铁8670万吨，与长流程生铁炼钢相比，减少二氧化碳等气体排放1675万吨；减少废水排放2.6～4.3亿吨；减少冶金固体渣排放约2.8亿吨。“十一五”期间中国共消耗废钢铁3.78亿吨，与用生铁炼钢相比，减少二氧化碳等气体排放9.4亿吨；减少废水排放11.3～18.9亿吨；减少冶金固体渣排放11.1亿吨。与此同时，随着汽车等废旧钢铁数量的增加，会增加废钢的供给。随着短流程炼钢的大量应用，中国钢铁工业节能减排将具有较大的发展潜力。
    由此可见，随着中国钢铁企业对应用废钢比例的增加，以及电炉炼钢比重的提高，能够进一步促进“十二五”期间钢铁工业节能减排。
    五 政策建议
    
    钢铁工业是中国推进节能减排的重点行业，该行业的节能减排效果关系着国家节能减排目标的实现程度。“十二五”期间，国家对节能减排的要求将会更加严格，对污染物的排放控制将从单一污染物控制转向多重污染物控制，这必将大大提高钢铁企业的环保约束。因此，为了促进钢铁工业的节能减排，需要采取一定措施，具体而言：
    (一)发展完善的废钢收集系统
    
    应用废钢炼钢能够大大促进钢铁工业的节能减排。因此，钢铁企业在资源环境约束下，应该重视废钢对于节能减排工作的重要作用，增加废钢在总炼钢原料的比例，完善废钢收集系统，降低废钢的收集成本，提高废钢的收购质量。具体而言，可以对废钢进行分类收集，并构建“废铁收购站——废铁中间收购商——钢铁企业”的纵向链状废钢收集系统。并进一步完善对废钢的综合利用，鼓励发展短流程炼钢，降低铁钢比。
    (二)提高电炉炼钢比例
    
    提高电炉炼钢比例有助于钢铁工业的节能减排，电炉炼钢比例的下降，意味着铁矿石、焦煤、水等资源消耗量的增加，土地利用率的相对降低，二氧化碳、废渣等排放量的增加，不利于中国钢铁工业的节能减排和环境与经济社会的可持续发展。为此，需要钢铁企业分阶段稳步提高电炉炼钢比例，同时需要国家出台相关税收、土地等政策鼓励企业进行电炉炼钢。
    (三)加快淘汰钢铁落后产能
    
    淘汰落后产能是降低钢铁工业能耗的首要任务，也是贯彻落实《钢铁行业生产经营规范条件》以及《产业结构调整指导目录》中相关规定的必然要求。在加快淘汰钢铁落后产能的过程中，需要完善落后产能的系列退出机制，强化实施淘汰落后产能工作。同时，在国家相关文件的指引下，充分调动优势企业实施兼并重组战略，调整产业结构，促进钢铁工业升级。
    (四)推进节能减排的关键技术
    
    钢铁工业实现技术升级能够有助于节能减排。为此，笔者认为应该积极推进干熄焦技术、厚料层烧结、小球烧结、球团生产技术、烧结尾气脱硫及综合利用技术、烧结环冷机余热回收技术、烧结余热发电与优化、高风温双预热热风炉技术、高炉煤气应用的综合技术、废钢预热节能环保技术、转炉煤气回收综合利用技术、转炉复吹溅渣长寿技术、炼钢尘泥和钢渣的回收利用技术、连铸坯热送技术、加热炉综合节能技术、水循环利用技术、电机节能技术、高炉煤气余压发电技术、干熄焦技术、炉渣显热回收技术、碳减排技术等关键技术，同时进一步提高钢铁工业关键技术的数字化、网络化与自动化水平。
    (五)注重工序节能与二次利用
    
    工序节能是钢铁工业节能减排中的重要内容。其中，炼铁系统能耗约占钢铁工业能耗的70%，污染物排放占70%以上。因此，需要重视工序节能。我们认为，应该大力推广高温高压干熄焦、干法除尘、煤气余热余压回收利用、烧结烟气脱硫等循环经济和节能减排新技术新工艺。炼铁工序强化高炉喷煤、高炉干式TRT④；转炉工序提升煤气二次利用水平，发展干法除尘、低压饱和蒸汽发电。进一步地，钢铁企业要全流程系统优化和重视资源回收利用，最大限度地提高原料的综合利用水平，降低钢铁工业三废的排放数量。
    (六)建立钢铁节能减排的评价体系
    
    评价钢铁企业的节能减排，是了解钢铁工业节能减排现状及其存在问题的关键。鉴于多数钢铁企业缺乏科学有效的节能减排的评价体系，笔者认为，应该从节能减排的现状、淘汰落后产能、引进先进设备、技术创新、管理创新、节能减排的可持续性等多个方面选择合适的指标，构建评价指标体系，并通过静态综合评价方法(如主成分分析、因子分析、熵值法、层次分析法、模糊评价法等)以及动态综合评价法(如纵横向拉开档次法)，分别对同一年份不同企业和同一企业不同年份、不同企业不同年份的节能减排情况进行评价。
    (七)完善钢铁工业节能减排的监督机制
    我们认为降低钢铁能耗不能仅仅依靠钢铁企业，应该建立“政府——协会——企业”三位一体的互动机制。政府对钢铁企业设立一定的能耗限额，定期对钢铁企业进行监督、检查，并对达到标准且能耗降低较大的企业给予一定的奖励，对尚未达到规定标准的企业给予惩罚。在政府对企业进行检查时，可能会发生寻租等行为。为此，我们认为可以借助钢铁工业协会对企业进行监督，抑制寻租行为，并提供信息和技术支持，促进钢铁企业的节能减排。
    注释：
    
    ①《关于钢铁工业控制总量淘汰落后，加快结构调整的通知》(2006)、《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(2007)、《关于加快节能减排投资项目环境影响评价审批工作的通知》(2007)、《关于加快节能减排投资项目环境影响评价审批工作的通知》(2007)、《国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知》(2007)、《国家发展改革委关于做好中小企业节能减排工作的通知》(2007)、《钢铁产业调整振兴规划》(2009)、《国务院办公厅关于进一步加大节能减排力度，加快钢铁工业结构调整的若干意见》(2010)、《钢铁行业生产经营规范条件》(2010)、《2010年工业行业淘汰落后产能企业名单公告》等通知和办法。
    ②资料来源于工业和信息化部《关于钢铁工业节能减排的指导意见》，http://news.chinatsi.com/info/2010/05/08/1183542.html。
    ③CCPP是Combined Cycle Power Plant的简称，中文译为燃气蒸汽联合循环，是指先将高炉煤气、脱硫焦炉煤气混合，经煤气压缩机加压，与压送至燃烧室的空气混合燃烧，生成高温、高压的气体，经燃气透平机膨胀做功，推动燃气透平带动压缩机和外部负荷高速旋转：从燃气透平中排出的乏气引至余热锅炉，产生高温、高压蒸汽驱动汽轮机，与燃气透平一起带动发电机发电。
    ④TRT是Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit的简称，中文译为高炉煤气余压透平发电装置，是指利用高炉冶炼的副产品——高炉炉顶煤气具有的压力能及热能，使煤气通过透平膨胀机做功，将其转化为机械能。

作者简介：王岭，经济学博士，浙江财经学院政府管制研究院助理研究员，研究方向为产业经济与政府管制；江飞涛，经济学博士，中国社会科学院工业经济研究所市场与投资研究室副主任，副研究员，研究方向为产业组织与产业政策、工业投资、钢铁工业经济与政策。

[参考文献]
    
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    [3]王维兴.去年中国重点钢铁企业能耗述评[EB/OL].(2010-04-02)[2012-07-04]中国钢铁企业网.
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    [10]王维兴.2008年中国钢铁工业能耗分析[J].炼铁，2009，44，(9).