中国钢铁行业绿电消费的进程、挑战与建议

合作单位： 清华四川能源互联网研究院 研究团队： 郑颖｜清华苏州环境创新研究院天工智库中心 特聘研究员黄涵榕、吕歆、谢雯雯、唐大旻｜绿色和平 编辑： 王昕楠、王赫 鸣谢： 蔡元纪｜清华四川能源互联网研究院王康｜碳中和五十人论坛特邀研究员王立｜气候转型亚洲徐征岳昊｜国网冀北电力有限公司经济技术研究院张光明｜冶金工业信息标准研究院张晗星｜清华四川能源互联网研究院张苗｜能源转型和电力市场顾问张琦｜东北大学低碳钢铁前沿技术研究院给与的专家建议与指导（按姓氏首字母顺序排序） 感谢绿色和平鲍琼、贾天夏、李星宇、刘君言、马倩儒、夏怡雯、羊润锦、雍容给与本报告的帮助感谢颜松鸿、刘宇呈秋对本报告的帮助 目录 执行摘要04 主要发现 第一章 中国钢铁行业绿电消费提速 06 第二章 钢铁行业绿色电力消费关键动因09 2.1 政策导向与合规要求092.2 补贴与激励手段102.3 下游客户低碳需求132.4 企业自身可持续发展规划14 第三章 路径与实践：钢铁企业绿电消费模式分析15 3.1 绿色电力交易153.2 绿证交易183.3 自建/投资新能源项目19 第四章 展望22 4.1 钢铁行业绿电消费的机遇与长期价值224.2 钢铁行业绿电消费的挑战244.3 建议25 执行摘要 2025年9月，中国国家主席习近平在联合国气候变化峰会发表视频致辞，宣布中国新一轮国家自主贡献目标，包括“到2035年，中国全经济范围温室气体净排放量比峰值下降7%-10%，力争做得更好”，这是中国首次提出覆盖全经济范围、包括所有温室气体的绝对量减排目标1,2。随着新一轮国家自主贡献目标的推进，作为工业部门中能耗和碳排放最密集的行业之一，钢铁行业的绿色低碳转型，将有力助推中国实现减排目标。 用能电气化和用电绿色化，是钢铁行业转型的重中之重，近年来，中国将目光投向钢铁行业用能结构转型的机制建设，通过明确钢铁行业绿色电力消费比例要求3等措施，促进钢铁行业绿色电力消费水平的提升。 基于此，研究团队结合文献研究与专家交流，梳理中国钢铁企业绿电消费的必要性、驱动力和实践案例，为更广泛的钢铁企业开展绿电消费提供经验借鉴。同时，报告探讨了钢铁行业绿电消费的机遇与长期价值，以及企业在开展绿电消费过程中遇到的挑战，并提出政策建议和企业建议，以全面激发钢铁企业绿电消费潜力。 主要发现 1. 多重因素驱动中国钢铁行业布局绿电消费： 当前，钢铁企业一方面受到直接的驱动因素开展绿电消费，包括面向具体行业的绿色电力强制消费要求、激励企业参与绿色电力消费的补贴方案、金融支持等，另一方面，未来的政策导向和行业发展趋势同样成为企业未雨绸缪，布局可再生能源的间接驱动因素。 2. 本报告参考了以龙头钢铁企业为主的绿色电力消费案例，主要涵盖了绿色电力交易、绿证交易、自建或投资新能源项目三种消费模式： 政策建议：为进一步提升钢铁企业消费绿电的积极性，报告建议： （1）持续完善钢铁企业绿电消费的激励手段，激发企业绿电消费的参与热情。（2）推动产业链上下游建立绿色电力消费共识，引导绿电成本疏导。（3）促进钢铁行业相关的绿电消费机制衔接与落地，提升绿电消费价值。 企业行动建议：面对日益清晰的政策合规导向，叠加绿电市场快速发展的有利条件，放眼于钢铁企业长期低碳转型，报告建议： （1）根据企业自身情况，设定绿电消费目标，建立多元化绿电消费战略。（2）提升自身用能管理水平，密切跟踪政策和市场趋势。（3）推动产业链上下游协同发展，释放绿电消费价值。（4）推进技术升级，促进绿电与钢铁生产核心工艺耦合。 2025年是中国提出“双碳”目标的五周年，也是“十四五”规划的收官之年。“十四五”期间，国家层面围绕钢铁行业提升能效水平、增加短流程炼钢占比、提高终端用能电气化水平等重点措施出台了一系列文件，鼓励钢铁行业积极探索可再生能源替代、氢冶金技术等技术应用，以提升钢铁行业低碳转型成效与能力。 着眼于钢铁行业低碳转型的大方向与清晰的目标指引，钢铁企业纷纷作出响应。“十四五”以来，中国宝武钢铁集团5、河钢集团6、首钢集团7等相继提出具体的碳中和时间线与路线图。钢铁行业作为典型高载能部门，积极向绿色低碳方向转型，在产业规划和企业行动多方面践行“双碳”战略。 展望“十五五”，可再生能源与钢铁行业的协同优化将进一步拓展二者的深度耦合空间：一方面，绿电消费将有助于推动钢铁行业迈向深度脱碳和结构性转型；另一方面，钢铁行业提高绿电消费比例，将进一步支持中国可再生能源的高效消纳。总体来看，可再生能源发展和钢铁行业的互动主要体现在以下两个方面。 1.从宏观政策及行业发展趋势来看，中国可再生能源发展与钢铁行业绿电消费相辅相成、共同发展。 中国钢铁生产以“高炉-转炉”长流程炼钢（以下简称“长流程炼钢”）为主，约占粗钢总产量的90%8，“废钢-电炉”短流程炼钢（以下简称“短流程炼钢”）占比为10%9。因此，中国钢铁行业目前的能源消费以煤炭为主，其次是电力、石油、天然气等其他能源，长流程生产企业电力消耗占企业总能耗约为10%，短流程生产企业电力消耗占比在20%-70%10。2024年5月，国务院发布《2024—2025年节能降碳行动方案》（国发〔2024〕12号），提出到2025年底，电炉钢产量占粗钢总产量比例力争提升至15%11。 钢铁行业的电力需求尤为重要。2023年，中国钢铁行业的用电量超过4,000亿千瓦时12，根据预测，叠加行业碳中和目标，钢铁行业的电力需求到2030年将超过4,400亿千瓦时，接近法国2023年全年用电需求，到2060年预计将超过5,100亿千瓦时，几乎与德国2023年全年用电需求持平13,14，绿电消费成为钢铁行业管理碳足迹的重要手段。 面对潜在的绿电需求，持续增长的可再生能源装机容量和不断健全完善的绿色电力消费机制将为钢铁行业消费绿电提供有力支撑。截至2024年底，中国可再生能源装机达到18.89亿千瓦，发电量达3.46万亿千瓦时15。2021年9月，绿色电力交易试点正式启动16，此后，2023年8月，国家发展改革委等部门发布《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作 促进可再生能源电力消费的通知》（发改能源〔2023〕1044号）17，实现绿证核发全覆盖。 中国迅速发展的绿色电力市场为行业需求提供了良好的支持，而可再生能源的规模化发展更有赖于健全的市场机制与广泛的市场需求。需求侧的持续扩容，尤其是来自钢铁等高载能行业用电需求，将为可再生能源提供稳定、可预期的消纳保障，从而助力可再生能源持续的发展。 2. 从具体转型路径来看，结合现阶段钢铁行业“长短结合”的生产特性，绿色电力具备多重应用场景。 电力消费贯穿在钢铁生产流程中的多个工艺步骤，使用绿电为行业提供了多元化的脱碳路径。无论是传统长流程炼钢还是日益发展的短流程炼钢，绿电均具备良好的应用空间。 长流程炼钢主要包括烧结、高炉炼铁、转炉炼钢等环节。尽管长流程炼钢的生产过程中会消耗大量的化石能源作为还原剂和热源，但电力在整个过程中同样扮演重要角色。通常来说，长流程炼钢吨钢电耗为200~400千瓦时18，从内部工序来看，转炉和轧制环节的电力消费占比相对较高，烧结/球团、焦化、高炉等环节也会产生电力消费19。 目前，长流程炼钢可对传统生产工序、设备开展电气化发展20，如高炉汽动鼓风改为电动鼓风21、电加热装置替代富裕煤气加热22等，在此基础上能够进一步使用绿电，降低碳排放。 相较于长流程炼钢，短流程炼钢省掉了焦化、烧结、高炉炼铁等铁前工序，直接利用废钢在电弧炉23中进行冶 炼，因此，电力消费是短流程炼钢主要能源消费形式，吨钢电耗约为500千瓦时24，在生产工序中，电力消费主要集中在电炉炼钢和轧制环节25。短流程炼钢对电力消费的需求较高，绿电消费的潜力可观，通过提高绿电应用比例，短流程炼钢有望实现显著的减排成效。 在长流程、短流程炼钢的用电环节进行绿电替代外，氢冶金技术的应用也将形成“绿电-绿氢-低碳冶金”的间接脱碳链条。钢铁行业，尤其是长流程炼钢减排的难点之一在于依赖化石能源作为还原剂与热源，通过绿氢冶金技术，即在炼铁环节以可再生能源制备的氢气替代传统碳基能源作为主要还原剂26，并部分承担加热功能，可降低工艺对煤焦的结构性依赖，将成为钢铁行业实现深度脱碳的有效解决方案。 当前，主流的氢冶金技术在钢铁生产中均已发展出不同的应用方式：在长流程工艺路线中，高炉富氢冶炼工艺利用氢气或富氢气体替代部分高碳排还原剂；或通过氢基还原反应直接还原铁矿石，形成直接还原铁，再进入电弧炉冶炼成钢。可以看到，氢气作为钢铁生产过程中有效的清洁还原剂之一，将在钢铁行业脱碳路径中扮演越来越重要的角色。 近年来，国家政策中多次提到加快推进氢冶金技术的发展，现阶段，氢冶金使用的氢气以煤制氢、工业副产氢等“灰氢”为主27，通过推动可再生能源制氢可进一步实现产业链深度脱碳的长期目标。 第二章钢铁行业绿色电力消费关键动因 钢铁行业通过消费绿电，实现电能替代与原料替代，展现了行业低碳转型的力度与决心。在这一背景下，政策、市场等正通过直接或间接的方式影响着钢铁企业的绿电消费决策。 2.1 政策导向与合规要求 提高钢铁行业的绿电消费水平，是中国实现绿色低碳发展的重点工作之一。 在能耗双控制度实施阶段，钢铁行业作为高载能行业，主要通过去产能、去杠杆、绿色电力消费等工作，减少化石能源消耗，提高可再生能源消费占比，以响应能耗双控目标。“十五五”时期，中国将在全国范围实施碳排放双控制度。2024年7月，国务院办公厅印发《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》（国办发〔2024〕39 号）28，文件对钢铁行业在碳排放双控体系中的重点任务和工作方向做出了系统部署。 进入2025年后，能源、工业等主管部门又分别进一步对钢铁行业的绿色电力消费制定相关政策要求。 能源政策方面，钢铁行业已被纳入国家绿色电力强制消费行业。2025年3月，国家发展改革委等五部门发布的《关于促进可再生能源绿色电力证书市场高质量发展的意见》（发改能源〔2025〕262号）指出，加快提升钢铁、有色、建材、石化、化工等行业企业和数据中心，以及其他重点用能单位和行业的绿色电力消费比例，到2030年原则上不低于全国可再生能源电力总量消纳责任权重平均水平29，2025年7月，国家发改委、国家能源局正式提出对钢铁行业的绿电消费比例要求，2025年绿色电力消费比例完成情况只监测不考核30。 工业政策方面，2025年9月，工信部等五部门联合印发的《钢铁行业稳增长工作方案（2025－2026年）》（工信部联原〔2025〕171号）指出，加快推进绿电、绿氢、纯氢冶金一体化工艺技术和装备中试验证和产业化31。相关政策的提出，将进一步协同推动提升钢铁行业的绿电消费需求。 从2026年起，中国将进入实现碳达峰目标的冲刺期和实现期32，我们预计相关部门将在原有的政策基础上，围绕钢铁行业的绿色电力消费和非化石能源使用等重点工作，出台更加明确、细化的指导与要求，以更好支撑碳排放双控制度的实施，保障中国碳达峰目标顺利实现。 2.2 补贴与激励手段 相关部门和金融机构正在积极探索，通过补贴或转型金融等多样方式，引导钢铁企业提高绿电消费水平。 1. 绿电消费补贴或奖励机会增多，直接激励企业参与绿色电力消费。 据统计，电力成本约占钢铁企业生产成本的10%33。虽然钢铁企业的电力成本占比总体不高，但部分地区积极为企业绿电消费给予补贴等因素或将成为当地钢铁企业参与绿电消费的动力之一。 目前，部分地区已出台针对企业绿电消费的补贴或奖励方案/政策，以直接鼓励电力用户参与绿电消费（如表4所示）。此外，2025年5月，中共陕西省委办公厅、陕西省人民政府办公厅发布的《陕西省进一步促进民营经济高质量发展“七大行动”实施方案》（陕办发〔2025〕6号）明确指出，支持钢铁、有色、建材、石化、化工等行业和数据中心民营企业自行或委托售电公司与新能源发电企业签订中长期绿电购售协议34。 在参与绿色电力交