全国碳市场扩容系列专题（三）：钢铁行业——电弧炉先行，氢冶金蓄势

CEA：震荡2024年12月22日 ★钢铁生产工序的主要碳排放环节 钢铁行业是我国仅次于电力行业的第二大碳排放行业，碳排放量约占全国碳排放总量的15%。长流程炼钢在我国钢铁生产中占据主导地位，使得我国钢铁行业化石能源消费居高不下。其中，高炉工序是长流程炼钢过程中能耗和碳排放强度最高的环节，约占整个炼钢流程的60%-70%，其次是焦化工序和烧结工序。 联系人： 张可可分析师（碳排放）从业资格号：F03117993Email:keke.zhang@orientfutures.com ★钢铁行业各工序的平均碳排放强度测算 钢铁行业温室气体排放核算和报告范围包括消耗化石燃料排放、过程排放和固碳产品隐含排放。生产工序层级与企业层级的排放总量保持一致，均需进行核算和核查。我们认为配额分配方案可能会为各工序分别设置基准值，且主要工序大概率会全部纳入配额分配范围。经粗略测算，焦化、烧结、球团、高炉炼铁、转炉炼钢和电炉炼钢工序的化石燃料净消耗平均碳排放强度分别约为0.578~0.601、0.150~0.171、0.099~0.109、0.571~0.578、－0.153~－0.090以及0.048tCO2/吨产品。100%废钢电炉钢的碳排放强度比15%废钢长流程钢低约0.60~0.70tCO2/吨粗钢。按照主要工序化石燃料碳排放强度计算，全国碳市场所覆盖的钢铁行业主要工序排放量约7亿吨，企业层级排放总量或达到15~20亿吨。对比大型钢铁生产企业高炉燃料比，宝钢、马钢、太钢、首钢等企业存在高炉工序排放优势，鞍钢、攀钢、包钢等企业存在一定劣势。 ★钢铁行业减排路径 短期，我国钢铁行业减排将基于传统长流程炼钢进行改进，主要措施包括提升高炉入炉球团比及废钢比，以及通过其他各类技术手段降低高炉燃料比。电炉短流程炼钢的发展将大幅降低钢铁行业整体碳排放强度，但目前仍受到废钢供应量的掣肘，废钢资源的增长以及直接还原铁技术的发展将为电炉钢产能增长打开空间。更长期，氢冶金将成为钢铁行业深度脱碳最为重要和可行的路径。 ★风险提示 碳排放核算方式变化，配额分配方案变化等。 目录 1、钢铁行业概况........................................................................................................................................................................62、钢铁生产过程中的能耗和温室气体排放............................................................................................................................82.1、长流程炼钢的主要能耗和排放环节................................................................................................................................82.2、电弧炉炼钢的主要能耗和排放环节..............................................................................................................................122.3、成品钢生产其他工序的主要能耗和排放环节..............................................................................................................122.4、我国钢铁行业能耗现状..................................................................................................................................................143、钢铁行业即将纳入全国碳市场..........................................................................................................................................183.1、钢铁生产温室气体排放核算浅析..................................................................................................................................183.2、钢铁行业主要工序化石燃料碳排放强度测算..............................................................................................................224、钢铁行业减排路径..............................................................................................................................................................324.1、基于传统长流程炼钢的优化..........................................................................................................................................324.2、发展电弧炉短流程炼钢..................................................................................................................................................364.3、推广非高炉炼铁工艺......................................................................................................................................................404.4、加强各工序余热余能利用..............................................................................................................................................455、风险提示..............................................................................................................................................................................46 图表目录 图表1：2023年世界粗钢产量分布................................................................................................................................................................6图表2：2023年世界成品钢表观消费量分布................................................................................................................................................6图表3：我国粗钢产量或已进入平台调整期................................................................................................................................................6图表4：我国成品钢人均消费量显著下降....................................................................................................................................................6图表5：2023年分省粗钢产量结构................................................................................................................................................................7图表6：2023年TOP5省份近年粗钢产量变化............................................................................................................................................7图表7：钢铁产业链........................................................................................................................................................................................7图表8：传统长流程炼钢（BF-BOF）和短流程炼钢（EAF）简图...........................................................................................................8图表9：焦化工序的能量流............................................................................................................................................................................9图表10：烧结工序的能量流..........................................................................................................................................................................9图表11：球团工序的能量流（链篦机—回转窑球团工艺）...