鋼鐵產(chǎn)業(yè)降低碳源排放的路徑選擇論文
河北省鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展及碳排放現(xiàn)狀
河北省作為京畿大省，工業(yè)基礎雄厚。其中鋼鐵產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能連續(xù)多年居全國第一位。2012年一至三季度全省生鐵產(chǎn)量13054.493萬噸、粗鋼產(chǎn)量14127.40萬噸、鋼材產(chǎn)量16029.47萬噸，分別占全國的25.96%、26.04%與22.63%。鋼鐵產(chǎn)業(yè)增加值完成2887.95億元，占全省地區(qū)生產(chǎn)總值的14.71%，全省第一大支柱產(chǎn)業(yè)的地位進一步穩(wěn)固。
與此同時，河北省鋼鐵工業(yè)的能源消耗指標從2010年來一直處于高位運行態(tài)勢，具體指標見表2。從表2可以看出，2010年至2012年前3季度，河北省鋼鐵產(chǎn)業(yè)能源消耗總量呈緩慢增長態(tài)勢，這與近三年來河北省鋼鐵產(chǎn)能持續(xù)擴大有關；噸鋼綜合煤耗呈緩慢下行態(tài)勢。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)表明，工業(yè)鍋爐燃燒一噸標煤共產(chǎn)生2.62噸二氧化碳，基于上述數(shù)據(jù)與折算系數(shù)計算，2010至2012年前3季度，河北省全省鋼鐵行業(yè)噸鋼二氧化碳分別排放1.57噸、1.53噸、1.50噸，也呈緩慢下行趨勢。從工藝分解工序上看，鋼鐵產(chǎn)業(yè)能耗工序分為焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼五道工序，近年來工序分解能耗見表3按照可比碳源排放折算，鋼鐵產(chǎn)業(yè)碳源排放大戶煉鐵工藝二氧化碳排放2012年前三季度為1049.44噸。而在2004年日本鋼鐵企業(yè)在煉鐵工藝環(huán)節(jié)二氧化碳排放僅為966，78噸4，尚且領先我們7.87個百分點，加之近十年來日本在節(jié)能環(huán)保領域持續(xù)高額投入，節(jié)能降碳技術發(fā)展迅速。
從國際國內趨勢上看，自從1997年全球100多個國家為應對全球變暖簽訂《京都議定書》以來，各國都在減少碳源排放，增加碳匯儲備方面投入巨資。據(jù)相關文獻顯示5，全球碳市場飛速發(fā)展，從2005年的100億美元增加至2009年的1437億美元。世界銀行2012年5月12日的碳現(xiàn)狀和趨勢報告表明，2011年全球碳交易額達1760億美元，比2010年漲11%，交易量103億噸，有超過10種不同的碳產(chǎn)品。EUETS交易額1478億美元，比2010年增142億美元，交易量79億噸，超過2010年的68億噸。預計2012年仍會保持高速增長態(tài)勢。從碳價格變動上看，根據(jù)歐洲氣候交易所（ECX）推出的碳排放配額市場的期貨合約（EUA）與項目市場的sCER期貨價格的變動趨勢，每噸二氧化碳當量價格經(jīng)歷了一段從急速上升到急速下降再到企穩(wěn)變化過程。每噸二氧化碳當量不足10歐元增長到最高29.38歐元（2008年1月達到這個點）。隨后由于金融危機影響，EUA的價格急速下跌到2009年3月份的7.5歐元，隨后逐步企穩(wěn)。2010年至2011年EUA期貨均價基本維持在18歐元/噸。
基于上述價格，按照可比匯率計算，河北省鋼鐵工業(yè)2012年當期噸鋼碳排放外部性成本高達17歐元，折合人民幣136.05元。如果按照這一碳排放水平征收碳稅或者購買碳排放指標，河北省乃至全國鋼鐵行業(yè)將不堪重負。
鋼鐵產(chǎn)業(yè)降低碳源排放的路徑選擇
�。ㄒ唬┱{整鋼鐵產(chǎn)品結構，削減生鐵粗鋼產(chǎn)能
根據(jù)河北省鋼鐵工業(yè)工藝能耗情況，2010、2011、2012年前三季度煉鐵工序能耗分別為409.87千克/噸，402.77千克/噸與400.55千克/噸，分別占到鋼鐵業(yè)噸鋼煤耗的68.59%、68.83%與69.56%。從數(shù)據(jù)上看，煉鐵工藝能耗下降水平遠遜于焦化、燒結、轉爐、軋鋼工藝，在噸鋼綜合煤耗的占比反而呈上升趨勢。由此可見煉鐵工藝的節(jié)能減排潛力已非常有限。從價值構成項來看，生鐵、粗鋼產(chǎn)值在整個鋼鐵行業(yè)中所占比重很低，產(chǎn)值利潤率趨近于0。從產(chǎn)品產(chǎn)量上看，2012年前3季度，生鐵粗鋼增長率僅為3.57%與3.82%，遠低于鋼材的7.45%。從鋼鐵企業(yè)附加值產(chǎn)品構成項上看，冷軋薄板、冷軋薄寬鋼帶、電工鋼板（帶）、鍍層板精品鋼材產(chǎn)品已成為鋼鐵企業(yè)利潤構成的主項。從負外部性成本構成來看，煉鐵工藝的負外部性已遠遠高于其附加值。因此，筆者認為，河北省鋼鐵企業(yè)應逐步削減并淘汰生鐵、粗鋼產(chǎn)能，而將這一類產(chǎn)品轉移到負外部性承受能力更高的地區(qū)。
（二）加大煉鋼裝備投入，降低單噸能耗
工藝技術裝備是鋼鐵產(chǎn)品提升競爭力，節(jié)能降耗的重要基礎。有資料顯示，煉鐵高爐爐體容量越大，單位煉鐵成本越低。1000m3高爐相比400m3噸鋼綜合煤耗降低80%，噸鐵焦耗降低60%。具體而言就是盡力提高高爐轉爐容量，減少并逐步取消400m3以下高爐和100噸以下轉爐和電爐，努力使各企業(yè)工藝技術裝備實現(xiàn)大型化、現(xiàn)代化。
�。ㄈ┎捎脙�(yōu)質能源，降低碳源排放
鋼鐵企業(yè)在采用大型高爐的同時，提高精質能源比例是其關鍵。具體而言就是提高噴煤比，降低爐焦比。伴隨著高爐大型化的進一步發(fā)展，有資料6預測在2015年前我國入爐焦比有望下降到350千克/噸，噴煤比增加至200千克/噸。按照可比碳源排放計算，噸鋼二氧化碳排放量能同比下降5.5%，鋼鐵產(chǎn)業(yè)碳源排放形勢將進一步好轉。從成本考慮，高爐噴煤的采用可進一步降低生鐵成本，減少焦炭使用量，間接降低能耗。具體降低成本見式一：J=M（Px*R-Pm）/1000（式一）目前按照噴煤量100kg/t計算，置換比全國平均水平大約為0.8，據(jù)此計算焦化環(huán)節(jié)可節(jié)煤21.14kg/t，生鐵可降低成本42元�？梢詫崿F(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)效益雙贏。
�。ㄋ模┙⑻紖R儲備，平衡碳源排放
降低空氣中的二氧化碳等溫室氣體含量，除了采取降低能耗、提高能效、使用清潔能源等減排措施外，還可以考慮發(fā)展碳匯林業(yè)。森林通過光合作用，把大氣中的二氧化碳轉化為碳水化合物，并以生物量的形式固定貯存下來，這個過程國際上稱之為碳匯。各鋼鐵企業(yè)也應該考慮根據(jù)實際建立自己的碳匯儲備體系，通過在荒山上植樹造林建立自己的碳匯儲備，以便應對“低碳時代”帶來的.戰(zhàn)略轉型。我國目前采用的森林碳儲量公式見式二：Cz=∑Vi*Di/Ri*Cci（式二）其中C為碳匯量，V為某一森林類型的森林蓄積量，D是樹干密度，R是樹干生物量占喬木層生物量的比例，Ci是植物中的含碳率，Tc是碳元素分子質量在CO2分子質量中所占的比例，i為樹種。目前經(jīng)過查核計算，森林每生長出1立方米的蓄積量，平均要吸收1.83噸二氧化碳，釋放出1.62噸氧氣。單位面積森林吸收固定二氧化碳的能力達到每公頃150.47噸。從一定意義上講，森林具有以最低成本實現(xiàn)最大固碳效益的特性，是未來各排放企業(yè)實現(xiàn)低成本碳源平衡的最優(yōu)選擇。
結語
發(fā)展低碳經(jīng)濟，降低碳源排放，是未來世界發(fā)展的潮流，對我國未來產(chǎn)業(yè)結構將形成深遠影響，鋼鐵工業(yè)作為碳源排放大戶在未來的調整中必然首當其沖�；诖�，筆者通過對其產(chǎn)品結構與工藝排放的研究，提出了諸如調整產(chǎn)品結構，改善裝備工藝，采用優(yōu)質能源與建立碳匯儲備等建議。其中調整產(chǎn)品結構與建立碳匯儲備兩點的意義將更為深遠，希望能在今后的研究與應用領域引加以深入并引起相關決策者的高度重視。
【鋼鐵產(chǎn)業(yè)降低碳源排放的路徑選擇論文】相關文章：
鋼鐵產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性進展路徑研討論文12-05
探究意義的推理路徑選擇的論文05-13
配電線路路徑優(yōu)化設計與選擇論文11-16
生態(tài)經(jīng)濟視閾下綠色營銷的路徑選擇論文11-06
鋼鐵產(chǎn)業(yè)進展對鉬消費的作用論文09-16