山西低碳转型系列研究：钢铁行业的深度降碳

钢铁行业的深度降碳 版权说明 版权归自然资源保护协会与山西科城能源环境创新研究院所有。本报告免费下载，转载或引用请注明来源，不得用于任何形式的商业牟利。如有违反，我们保留依法追究其法律责任的权利。 课题组成员 山西科城能源环境创新研究院：刘宇、许小静、张岩姿、秦艳、赵跃华自然资源保护协会：王佳、刘季熠 山西科城能源环境创新研究院（简称：科城研究院）成立于2017年，是一家以推动区域可持续发展为目标的非营利研究机构和协同创新平台、联合国气候变化框架公约观察员机构。自成立以来，研究院围绕应对气候变化、能源绿色低碳转型、资源循环高效利用、低碳包容性转型、新质生产力培育、环境社会治理等领域开展研究，从政策倡导、战略研究、技术建议、能力建设、策略传播等角度为政府、企业和公众提供绿色低碳转型解决方案。 自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于1970年。NRDC拥有700多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作，中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。 所使用的方正字体由方正电子免费公益授权封面图片：山西某钢企连铸钢坯火焰切割现场｜图源：山西科城能源环境创新研究院 执行摘要 钢铁行业发展格局正在重塑，以“碳属性”定义的行业竞争新赛道雏形渐显。山西省粗钢产量虽常年位居全国第五，但近年来份额持续收缩。2025年，全省粗钢产量为5455.75万吨，同比下降9.5%，高于全国平均降幅[1]。在政策、市场等因素的影响下，碳排放正加速成为影响钢铁行业发展格局的关键变量。尽管山西钢铁行业碳排放总量已于2021年实现达峰，但粗钢碳强度仍高于全国水平。未来，在行业管理升级、“双碳”政策趋紧以及市场逻辑向低碳转变的新格局下，提升碳竞争力将成为山西钢铁行业的必然选择。 本报告从政策、市场、行业三个维度研判了山西钢铁行业未来的发展格局，通过开展情景分析识别出2024—2050年不同阶段的关键减排措施，据此构建了山西钢铁行业提升碳竞争力的发展路线图，并针对转型过程中的挑战提出对策建议，以期为山西省钢铁行业提升碳竞争力提供参考。 在强化降碳情景下，到2030年、2035年、2050年山西钢铁行业碳排放总量将分别下降至6373万吨、3824万吨、1446万吨，较峰值下降50%、70%、89%。 与基准情景相比，强化降碳情景具有更显著的碳减排效果。到2030年，其减排量较基准情景提升23%。减排优势主要得益于低碳冶炼工艺的应用，废钢电炉钢产量占比提升10%，减排贡献占比37%；氢冶金产量占比提升11%，减排贡献占比12%。 ▪▪冶炼工艺结构低碳化转型是山西钢铁行业深度减排的关键力量，2024—2050年减排贡献占比约为37%—55%。同时，低碳工艺减排潜力的进一步释放高度依赖于绿电、绿氢的渗透和替代。▪随着电解槽、氢储运等技术的进步，绿氢冶炼成本将在2040年与长流程持平。若山西加大对绿氢产业发展的支持力度，则绿氢冶炼成本有望提前到2035年降至可与长流程竞争的水平，支撑全省氢冶金规模扩张。▪粗钢产量减少也是山西钢铁行业重要的减排举措，2024—2050年期间的减排贡献为30%左右。山西钢铁行业应采取“量减质升”的发展战略，以品质升级对冲产量缺口，主动调整钢材产品结构，生产高端钢材产品。 为实现强化降碳情景下山西钢铁行业的减排效果，报告基于不同阶段减排措施的贡献分析，提出了更具碳竞争力且兼顾山西实际的钢铁行业低碳转型路线。 到2030年，推动长治等地将限制类长流程产能置换为低碳冶炼工艺，并鼓 励低碳冶炼产能满负荷生产，带动全省低碳冶炼工艺产量占比提升至35%。瞄准高端装备、海洋工程等领域需求，推动全省钢铁产品结构的绿色化、高端化。山西粗钢产品碳强度下降至1.3吨二氧化碳/吨粗钢（以下简称“吨/吨”）左右。 ▪到2035年，加快推动长流程工艺产能置换，低碳冶炼工艺产量占比达到50%。加大对绿氢生产和使用的政策支持，实现绿氢100%替代灰氢。山西粗钢产品碳强度下降至0.9吨/吨以下。 ▪到2050年，山西钢铁生产工艺结构实现颠覆性重塑，低碳冶炼工艺产量占比达到80%，智慧化能碳管理能力全面覆盖，CCUS技术及其相关应用逐步成熟，基本实现净零排放，粗钢产品碳强度低至0.2吨/吨。 为推动山西钢铁行业深度降碳路线落地，并提升行业碳竞争力，需解决碳减排认知不齐、废钢铁资源不足、绿电协同支撑体系不完善、氢冶金成本竞争力不足、低碳转型资金压力较大等问题。对此，本报告提出以下建议： ▪强化目标规划和政策引导。将碳排放相关指标纳入政策体系，明确2030年粗钢碳强度较2024年下降30%的目标。加强低碳要求与山西钢铁产量调控、环保绩效评级等工作的衔接。同时，加快构建低碳排放钢标准体系，并通过政府绿色采购等措施引导低碳钢消费。 ▪构建“内网+外网”废钢铁回收体系。在太原、长治等地建设加工配送基地，将回收网络向周边省份延伸，加强跨区域废钢铁资源统筹配置，保障废钢铁资源的稳定供应。▪开展短流程电炉+绿电直供降碳试点，支持试点项目优先配置风电、光伏等新能源资源。支持钢铁企业通过绿电直连、多年期绿电交易等方式，稳定获取绿色电力。▪率先谋划“绿氢+氢冶金”项目试点示范，提供“建设补贴+运营奖励”支持。鼓励长治等有条件的地区利用产能置换窗口期优先置换氢冶金产能，并警惕灰氢资产闲置。▪加大财政资金宣贯力度，提高山西钢企财政资金申报率。鼓励金融机构推广碳配额质押融资、债券融资及融资租赁等方式，拓宽低碳转型融资渠道。搭建省级金融信息平台，强化银企对接工作。 目录 第一章国家钢铁版图中的山西角色.............................................................................11.1生产份额.......................................................................................................11.2产品结构......................................................................................................21.3工艺结构......................................................................................................31.4碳排放水平..................................................................................................4第二章山西经济社会版图中的钢铁行业....................................................................52.1经济作用......................................................................................................52.2产业关系......................................................................................................62.3碳排放..........................................................................................................6第三章山西钢铁行业发展面临新格局........................................................................83.1“双碳”政策演进......................................................................................83.2市场逻辑转变..............................................................................................93.3行业自律升级..............................................................................................9第四章山西钢铁行业碳减排情景分析........................................................................114.1情景分析......................................................................................................114.2结果研判.....................................................................................................124.3关键结论.....................................................................................................15第五章山西钢铁行业深度降碳路线...........................................................................185.12030路线.....................................................................................................195.2 2035路线....................................................................................................205.3 2050路线.....................................................................................................21第六章山西钢铁行业深度降碳路线的落地挑战.....................................................226.1企业碳减排认知参差不齐.......................................................................226.2废钢铁保质保量供应能力不足...............................................................226.3绿电协同支撑体系不完善.......................................................................236.4氢冶金的成本竞争力不足...............................