钢铁行业是能源消耗大户,也是落实碳减排的重点领域。2021年以来，国家部委相继发布多份能效约束相关文件，对钢铁行业节能降碳及绿色低碳转型提出明确目标任务。2022年12月，钢铁行业“能效标杆三年行动方案”拉开帷幕，一项名为“极致能效”工程也进入了实质性实施阶段。近日，冶金工业规划研究院院长范铁军对钢铁业极致能效提升进行了剖析。

我国钢铁业能效提升仍任重道远

依据中国钢铁工业协会公布的重点大中型钢铁企业统计数据，2022年，由于钢铁需求下降、整体产能利用率有所降低，吨钢综合能耗同比略有增长。重点统计会员钢铁企业吨钢综合能耗为551.36千克标煤，同比增长0.39％（国家统计局数据，全行业吨钢综合能耗上升1.7％）。

近三年，高炉工序达到能效基准水平产量占比均在99％以上，2022年为99.41％；转炉工序达到能效基准水平产量占比逐年上升，2022年为84.92％。2022年高炉工序达到标杆水平的产量占比为3.35％，较前两年有所下降；转炉工序能效水平逐年提高，2022年达到标杆水平的产量占比为12.93％，但距离国家要求的2025年钢铁行业能效达到标杆水平的产能比例超过30％，均有较大差距，行业能效提升工作任重而道远。

钢铁行业能源利用目前还存在一些问题：能源消费和环境排放总量压力依然巨大。2022年的吨钢综合能耗为551.36kgce/t，虽然较2015年下降了4％，但以2022年粗钢产量10.18亿吨计算，钢铁行业能源消费总量5.61亿吨标准煤，约占全国11％。碳排放量贡献全球钢铁碳排总量的60％以上。“十四五”期间，我国粗钢产量总体仍将处于高位，面临的总量压力依然巨大。

能效提升是助力企业碳减排的重要手段

当前，钢铁行业下游市场低迷，企业面临的竞争形势进一步加大，降本增效又成为企业提升竞争力最重要的手段之一。钢铁行业全面启动覆盖全行业和全产能的第三大钢铁改造工程“极致能效”工程。钢铁行业能耗强度尚有15％-20％的下降潜力。能效提升是实现碳减排最重要、最经济、最直接的路径，提升钢铁行业用能效率，有助于减少化石能源使用，从源头减少二氧化碳排放。同时，能效提升也是达到能效标杆值的最重要途径。

当前在下游需求低迷、钢材价格下滑明显的同时，钢铁企业承受着大宗原燃料价格宽幅波动以及电价上浮带来的生产成本高企的压力，行业利润空间不断压缩，企业间的竞争形势进一步加大，企业生产经营面临巨大挑战。2022年全年粗钢产量为10.18亿吨，同比下降1.7％，完成去年粗钢产量压减工作，这是自2021年来中国粗钢产量连续第二年下降。但2022年，钢铁几乎全行业遇冷。据中国钢铁工业协会统计，2022年，重点钢铁企业实现营业收入65875亿元，同比下降6.35％；实现利润总额982亿元，同比下降72.27％。

一般而言，钢铁企业能源生产成本约占总生产成本的25％-40％，优秀节能企业和落后节能企业能源利用成本能够相差300元左右。面对利润空间压缩困难局面，企业应省（节省开支）、简（简化流程），然后就是开展更全面、更深层次的降本增效行动。能效提升和节能诊断已经作为行业内通用的降低生产成本最重要最有效的手段之一，行业内很多优秀钢铁企业已经开展了节能诊断和能效提升工作。因此，钢铁企业开展系统能效提升工作是企业自身降本增效的需要，可以提升企业生存竞争力。

实现极致能效提升主要有六大路径

工艺和装备节能极致化：推进产能置换，以先进和高效装备替代落后或低效装备，如大型高炉和大型转炉的置换。合理适度发展绿色化、智能化、高效化电炉短流程炼钢。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、球团竖炉等装备逐步改造升级为先进工艺装备，推动独立烧结（球团）和独立热轧等逐步退出。推广烧结烟气内循环、干式真空精炼、连铸连轧等工艺技术改造。推广铁水一罐到底、铸坯热装热送、在线热处理等技术，打通、突破钢铁生产流程工序界面技术，推进冶金工艺紧凑化、连续化。加快富氢碳循环高炉、氢基竖炉、氢基熔融还原炼铁等低碳冶金革命性工艺研发。

二次能源回收利用极致化：对钢铁企业余热余能进行吃干榨尽，进行极致回收利用。重点推动各类低温烟气、冲渣水和循环冷却水等低品位余热回收。大力推广焦化上升管余热回收、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、冶金渣显热高效回收及综合利用工艺技术、烧结矿和球团矿显热回收技术、铸坯显热回收技术等。

能源转换极致化：极致提升钢铁企业能源转换环节。大力推广燃气-蒸汽联合循环发电（CCPP）、亚临界等高参数全燃煤气发电、超高压干熄焦发电、低温余热有机朗肯循环发电（ORC）、副产煤气制甲醇和液化LNG、低能耗大型化空分机组、吸附制氧、集中群控智慧压缩空气节能系统、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组小型化、副产煤气资源化高附加值化等极致能源转换技术。

设备节能极致化：开展量大面广的用能设备改造提升。大力提高高效节能电机、空压机、水泵、风机、变压器、水轮机等高效节能产品使用比例。合理配置电机功率，实现系统节电，优化治理电能质量，提升钢铁企业终端用能电气化和低碳化。积极研发推动钢铁企业用电锅炉、电窑炉、电加热等技术。

新能源体系建立极致化：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的使用占比。鼓励钢铁企业通过电力市场购买绿色电力，试点建设工业微电网，与能源企业合作开展“源网荷储”一体化项目建设。推动储能储热装置与钢铁企业煤气发电、余热发电进行耦合，强化钢铁企业能源系统可调节能力。积极探索在可再生能源丰富的区域，通过绿色电力制氢气和氧气用于钢铁企业生产。

能源管理极致化：大力推动能源精细化管理，完善能源管理体系。完善能源管控中心功能，提高信息化管控水平。加强能源计量、统计等基础能力建设。定期开展能源审计、能效诊断。以能效标杆值为引领，在全行业营造对标达标环境。

（内容来源于冶金工业规划研究院、中国环境报）