从钢企电耗看成本控制和高炉限产：行业百科之钢铁行业

行业百科之钢铁行业 ——从钢企电耗看成本控制和高炉限产中债资信钢铁行业研究团队 引言基础知识的理解和掌握是行业研究基础和起点，通过对行业研究中存在认知壁垒的基础性知识进行系统性梳理和总结，有助于提高对行业认知和理解的效率，并为行业深度研究打下基础。在此背景下，中债资信推出行业百科系列。在研究钢铁行业时我们可能会存在如下问题，行业指标数据怎么看？行业工艺流程是怎样的？成本差异体现在哪些地方？钢材品种分类与性能差异有多大？钢材价格区域分化情况如何？钢铁行业百科系列将一一解答上述问题。钢铁行业景气度整体下行的趋势下，成本控制能力成为现阶段影响钢铁企业盈利水平的重要因素。本文将从钢材冶炼中对电力能源的消耗来分析长短流程各个工序的吨钢电耗结构、自备电厂对钢企节约用电成本的作用、国家如何通过钢企用电来实现对环保限产政策的执行和监测等问题。 一钢铁冶炼各工序用电结构及钢企电耗情况图 钢铁冶炼的长、短流程工序示意图 （一）钢铁冶炼各工序用电结构 钢铁冶炼在工艺流程上可以分为长流程炼钢和短流程炼钢两类，两者的主要区别一方面在于长流程炼钢包括了以铁矿石、焦炭为主要原料进行生铁冶炼的铁前环节；另一方面，在炼钢环节，短流程炼钢采用电弧炉炼钢，对电能消耗较大。。 一钢铁冶炼各工序用电结构及钢企电耗情况44.8733.0366.8549.60322.6488.12159.13102.0172.20烧结球团炼铁炼钢-转炉炼钢-电炉热轧冷轧镀层涂层050100150200250300350吨钢电耗图 2014年中钢协会员企业各生产工序吨钢电耗情况（千瓦时/吨） （一）钢铁冶炼各工序用电结构 长流程炼钢工艺方面，由于球团/烧结、炼铁、转炉炼钢三个工序的电力主要用于热氧供应等辅助工序上，不涉及对原材料大规模的电加热，因此其对电力能源的消耗较低，而对电力能源的消耗较大的是后续的轧材工序，尤其是冷轧、镀层和涂层等环节的吨钢电耗较大。对热力需求较大的炼铁工序，其主要能量来源于高炉中焦炭燃烧供热；转炉炼钢工序主要依靠铁水热量对废钢进行加热融化。资料来源：《2015年中国钢铁工业年鉴》，中债资信整理 一钢铁冶炼各工序用电结构及钢企电耗情况烧结18%炼铁27%炼钢-转炉20%热轧35%烧结11%炼铁16%炼钢-转炉12%热轧22%冷轧39%图 长流程热轧产品电耗结构图 长流程冷轧产品电耗结构 （一）钢铁冶炼各工序用电结构 长流程炼钢工艺方面，球团/烧结、炼铁、转炉炼钢三个工序合计在热、冷轧产品的电耗结构中分别占65%和39%左右；炼铁工序在热、冷轧产品电耗中分别仅占27%和16%；转炉炼钢工序在热、冷轧产品电耗中分别仅占20%和12%。资料来源：《2015年中国钢铁工业年鉴》，中债资信整理资料来源：《2015年中国钢铁工业年鉴》，中债资信整理 一钢铁冶炼各工序用电结构及钢企电耗情况44.8733.0366.8549.60322.6488.12159.13102.0172.20烧结球团炼铁炼钢-转炉炼钢-电炉热轧冷轧镀层涂层050100150200250300350吨钢电耗图 2014年中钢协会员企业各生产工序吨钢电耗情况（千瓦时/吨） （一）钢铁冶炼各工序用电结构 短流程炼钢工艺方面，其电耗主要集中于电炉炼钢阶段。由于短流程炼钢中电弧炉炼钢中的原材料以废钢为主，铁水占比明显低于转炉炼钢，在对固态废钢进行冶炼时需要依靠电极产生高温将其融化，因此电弧炉炼钢的吨钢电耗远高于长流程炼钢的铁前和转炉炼钢工序，电炉炼钢的综合吨钢电耗分别为转炉炼钢和高炉炼铁的6.5倍和5倍。资料来源：《2015年中国钢铁工业年鉴》，中债资信整理 一钢铁冶炼各工序用电结构及钢企电耗情况东北特钢西宁特钢天津天铁天津钢管华菱衡钢宝钢集团武钢集团太钢集团酒钢集团首钢总公司鞍钢集团本钢集团重钢集团河钢唐钢马钢股份通化钢铁包钢集团华菱涟钢新冶钢华菱湘钢新兴铸管柳钢集团凌钢集团重点钢厂南京钢铁宝钢八钢首钢水城武钢鄂钢安钢集团攀钢集团天津天钢沙钢集团新钢集团纵横钢铁首钢长治永钢集团韶关钢铁方大特钢三钢集团, 3004005006007008009001000吨钢电耗图 部分钢铁企业2016年吨钢电耗情况（千瓦时/吨） （二）钢企电耗情况 从部分钢铁企业2016年吨钢电耗情况看，吨钢电耗最高的为东北特钢、西宁特钢等特钢及钢管生产企业，其吨钢电耗在800千瓦时/吨以上，远高于一般钢铁企业的电耗水平；其后为华菱钢铁、宝钢集团、首钢集团、鞍钢集团、本钢集团等汽车板、家电板等冷轧板材产品占比较高的企业，这与轧材工序中冷轧、镀层、涂层等工序电耗较高的情况相符，吨钢电耗水平集中在500~600千瓦时/吨。资料来源：钢联数据，中债资信整理 一钢铁冶炼各工序用电结构及钢企电耗情况表 不同吨钢电耗水平下的产品结构对比吨钢电耗（千瓦时/吨）产品结构特点代表企业>800特钢、钢管等东北特钢、西宁特钢[500,600]冷轧等板材产品占比较高华菱钢铁、宝钢集团、首钢集团、鞍钢集团、本钢集团[300,500]以建筑用材为主韶关钢铁、方大特钢、三钢集团资料来源：钢联数据，中债资信整理 （二）钢企电耗情况 由于长流程中铁前、转炉炼钢、热轧等工序吨钢电耗很低，因此韶关钢铁、方大特钢、三钢集团等以建筑用材为主的长流程钢企的吨钢电耗水平更低，集中在300~500千瓦时/吨的水平。此外，吨钢电耗与企业的工艺管理、设备水平等其他因素亦有一定关系，在此不做展开分析。 一钢铁冶炼各工序用电结构及钢企电耗情况资料来源：《2015年中国钢铁工业年鉴》，中债资信整理170130135975658732011201220132014201520162017Q3020406080100120140160180普氏指数均价吨钢电耗（千瓦时/吨）钢坯成本螺纹钢成本热轧板卷成本冷轧板卷成本中板成本40011.71%11.06%10.21%7.87%9.41%50014.63%13.82%12.76%9.83%11.76%60017.56%16.59%15.32%11.80%14.12%图 近年来铁矿石普氏指数均价走势表 2017年前三季度电耗成本占制造成本比重情况 （三）电耗成本占比情况 1.沿用重点钢铁企业2016年的吨钢电耗水平；2.采取0.6元/千瓦时的工业用电成本对电耗成本进行估算；3.利用测算得出的2017年前三季度钢材制造成本进行模拟测算，当前铁矿石等原燃料价格相对较低的情况下（2017年前三季度铁矿石普式指数平均水平约73美元/吨，二级冶金焦平均价格约1,800元/吨），电耗成本控制能力对钢企盈利分化的影响效果更加明显，通过自备电厂等手段来节约电耗成本起到愈发重要的作用。资料来源：中债资信测算 二重要的节能手段——自备电厂发电 （一）钢企建设自备电厂的原因 1.保障钢企在铁、钢、材生产流程上的连续性，在一定程度上避免外购电因设备问题等原因造成的突发停电事件。2.自备电厂对钢企节约用电成本有较大帮助，尽管钢铁行业产品电耗成本占比明显低于电解铝等行业，但由于钢材产量规模很大，对于钢企节约成本层面仍能有较大帮助。 假设（1）主流钢企吨钢电耗约300~600千瓦时/吨，工业用电成本约0.6元/kw•h，自备电厂发电成本约0.2~0.3元/kw•h（包含回收废气等材料成本），（2）主流钢企自发电比例在50%，则每千万吨粗钢产量的钢企每年可通过自备电厂节约用电成本4.5~12亿元。行业总产能（截至2016年末）自备电产能占比电力成本占比平均电耗电解铝4,24070%30~40%13,100~13,500PVC2,30030%30~50%6,000~7,000多晶硅2130%30~42%60,000~80,000造纸10,71020%15~20%450表 部分行业电力成本占比及平均电耗（万吨、%、千瓦时/吨）资料来源：公开资料，中债资信整理 二重要的节能手段——自备电厂发电 （一）钢企建设自备电厂的原因 3.钢企主流的余热余压发电技术可以有效提升其环保水平和节能水平。烧结焦化高炉环保限产目前，根据京津冀及周边地区“2+26”城市采暖季环保限产总体要求限制高炉产能的50%，涉及焦化、烧结/球团、高炉等铁前工序的限产，由于此三个工序为钢企自发电所需的余热余压及废气能源的主要来源，因此采暖季、对前述工序的限产会从能量供应上影响钢企自发电设备的运行而降低自备电供应比重，由外购电替代部分自备电将在一定程度上推升企业的吨钢电耗成本。 二重要的节能手段——自备电厂发电技术名称涉及工序工作原理干熄焦余热余压发电（CDQ)焦化热能-机械能-电能烧结余热发电技术烧结热能-机械能-电能高炉煤气余压透平发电(TRT)高炉炼铁压力能及热能-机械能-电能高炉煤气联合循环发电(CCPP)高炉炼铁化学能-热能-机械能-电能 （二）钢企建设自备电厂的现状 1.钢企自备电厂的主流技术及投资回报率情况。 目前利用余热余压及废气进行节能发电的技术主要包括干熄焦余热余压发电（CDQ)、烧结余热发电技术、高炉煤气余压透平发电(TRT)、高炉煤气联合循环发电(CCPP)等技术，分别利用铁前环节的焦化、烧结、高炉炼铁等高能耗、高污染工序所产生的余热余压等能量和废气进行发电，在钢企的节能环保方面能起到较大帮助。表 目前钢企主流自发电技术简介资料来源：公开资料，中债资信整理 二重要的节能手段——自备电厂发电 （二）钢企建设自备电厂的现状 1.钢企自备电厂的主流技术及投资回报率情况。 钢企自备电厂的投资回报方面，以新钢股份（股票代码：600782.SH）为例，该公司此前公告称拟非公开发行A股股票募集资金用于煤气综合利用高效发电项目（计划投资12.60亿元），根据该公司测算，该募投项目建成达产后，公司年均减少外购用电成本约37,618万元，经济效益指标较好，全部投资财务内部收益率（税后）为19.98%，投资回收期为6.17年（税后含建设期）。整体看，钢企自备电厂投资的投资回收情况较好。 二重要的节能手段——自备电厂发电100.0079.0070.4355.3454.0038.0021.00酒钢集团华菱集团马钢集团太钢集团鞍钢股份新钢股份泰山钢铁0102030405060708090100自备电比例 （二）钢企建设自备电厂的现状 2.钢企自备电比例情况。 国内大中型钢铁企业的自备电比例相对较高，自备电比例较高水平为80%左右，根据中债资信调研结果显示，由于主流自备电厂技术多为对焦化、烧结、高炉炼铁等铁前工序能量和废气的回售，在钢企产量总体维持稳定的情况下，该部分能量/废气存在一定的回收上限，受此限制，国内通过余热余压等节能或废气回收的自备电比例一般保持在40%~50%左右。此外，部分钢企亦有燃煤自发电设备并承担一定的区域供电职能。资料来源：公开资料，中债资信整理图 部分钢铁企业自备电比例情况（%） 二重要的节能手段——自备电厂发电 （三）钢企自备电厂面临的问题 自备电厂仍面临一定的规范性问题，如违规建设、欠缴的政府性基金及附加等。政府性基金及附加方面，其对钢企成本影响很小。根据中债资信调研情况，调研范围内的部分大型钢铁企业均已正常缴纳。2015年国家发改委发布《关于加强和规范燃煤自备电厂监督管理的指导意见》2017年7月25日，发改委有关官员在电改吹风会上指出，自备电厂管理有待进一步规范，国家发改委和国家能源局将提出针对性解决措施，查处违法违规建设的自备电厂，全面清理自备电厂欠缴的政府性基金及附加，督促所有自备电厂公平承担社会责任 不同省份对大工业用电的政府性基金及附加的收取标准为5~7分/kw•h，以沙钢集团为例，2016年沙钢集团