钢铁行业碳排放现状及减排潜力分析

Changchun
Yellow River
Hohhot Beijing
Shenyang
River
Yinchunan Xining
Lanzhou
ShijiazhuangTianjin Taiyuan
Jinan
Chengdu Chongqing
Zhen Zhou Xi'an
Hefei
Nanjing Shanghai
钢铁行业碳排放现状及减排潜力分析
提纲
1
研究背景
2 碳排放数据库建设
3 钢铁行业减排潜力
4
工作方向
钢铁行业碳排放现状及减排潜力分析
1
研究背景
国际钢铁行业碳排放现状
‾ 工业部门碳排放占全球碳排放36%
‾ 钢铁行业为工业部门第二大排放行 业，占比19%
‾ 吨钢能耗趋于平稳
‾ 碳排放强度近两年有所上升
Specification
Others 11%
铁矿石
Brazil 23%
Domestic 17%
India 6%
Australia 43%
高炉规格
15
10
5
0
<1000 1000-3000 3000-5000（m3）
Specification
Others 10%
He nan 10%
煤炭
An hui 5%
直接排放 =（碳输入 − 碳输出）*44 / 12
企业CO2排放
外购电力等 余热/余压发电等
企业总排放量 = 直接排放 + 间接排放 - 碳抵扣
行业CO2排放
国家统计数据 实测
分析计算
直接排放量 =（燃料消耗量 * 含碳量 * 氧化因子）*44 / 12
调研企业地域分布
Urumqi Lhasa
Harbin
CCUS
生产流程智能化管控 低碳管理体系建设
钢铁行业碳排放现状及减排潜力分析
2 碳排放数据库建设
钢铁行业碳排放数据现状
我国钢铁生产CO2排放研究不足
-无可靠CO2排放数据
钢铁生产CO2排放计算方法存在差别
-缺省因子有待检验
基于碳素流方法， 结合我国钢铁实际 生产，对生产涉及 的碳元素进行定性 和定量分析
• 碳排放基础数据缺失, 阻碍行业低碳发展
• 行业总体发展不平均， 企业间能耗及碳排放差 距较大
• 传统节能减排技术减碳 潜力有限，难以实现碳 减排目标
摸清排放数据 低碳技术研究
• 企业缺乏有效管理手段， 造成能源浪费
精细化管理
多工序碳素流分析 碳排放数据库建设
节能减排技术 新型低碳冶炼工艺 生物质及可再生能源替代
‾ 工业领域作为重点管控领域，要求到“2020年单位工业增加值二氧化碳排放 量比2015年下降22%，工业领域二氧化碳排放总量趋于稳定，钢铁、建材等 重点行业二氧化碳排放总量得到有效控制”。
到2020年， 碳强度要比 2005年降低 40-45%
关于开展碳 排放权交易 试点工作的 通知
2009年
2011年
Wuhan
Chang
Jiang
Nanchang
Hangzhow
Changsha
Kunming
Guiyang
Fuzhou Taipei
Nanning
Guangzhou
Hongkong Macao
Haikou
样本调研量：调研22家企业，共206个工序段，430个样品
样本覆盖率：调研企业产能之和达到行业产能62%；工艺流程、设备规模、原料来 源100%覆盖
中国将在 2017年启动 全国碳排放 权交易市场
2015年
建立碳排放 配额管理制 度，实施碳 排放权交易
2016年
碳排放强度 指标首次被 纳入国民经 济和社会发 展统计公报
2017年
钢铁行业碳减排面临巨大的压力及挑战！
将有约300 家钢铁企业 作为控排企 业纳入碳排 放权交易试 点市场
2020年后
我国钢铁行业低碳发展路径思考
调研企业工艺类型
20家为高炉-转炉长流程企业，2家为废钢-电炉短流程企业
我国高炉-转炉长流程和废钢-电炉短流程粗钢产量占总产量99%以上， 调研企业覆盖我国钢铁行业主要生产工艺类型
调研企业设备及原材料特征
Quantity Quantity
烧结机规格
10
5
0
<180 180-360 >360（m2）
文献调研
获取我国钢铁行业 材料消耗量
炼焦、烧结、炼铁、 碳素流分析 工序及企业
炼钢、连铸、轧钢
碳排放计算
钢铁企业各工序实地调研
建立材料含碳量 数据集
不同煤炭 氧化因子计算
钢铁行业碳排放计算
构建钢铁行业碳排放子数据库
钢铁生产范围及CO2排放界定
ห้องสมุดไป่ตู้
研究方法
工序CO2排放
原料消耗量*原料含碳量 产品产量*产品含碳量
CO2 Emissions by Sector, 2015
*数据来源于IEA和WorldSteel
我国钢铁行业碳排放现状
‾ 我国CO2排放总量居世界第一 ‾ 钢铁行业CO2排放约占我国工业排放总量的15% ‾ 2014年，我国钢铁行业碳排放占世界钢铁碳排放比重约为56%，
而粗钢产量占世界粗钢产量比重不到50% ‾ 我国钢铁碳排放强度约为2tCO2/吨粗钢，低于世界平均水平，有
我国低碳政策发展及现状
‾ 2015年5月8日，国务院印发了《中国制造2025》（国发〔2015〕28号），提 出制造业发展的主要指标，其中碳排放指标为单位工业增加值二氧化碳排放 量到2020年比2015年下降22%，到2025年比2015年下降40%。
‾ 2016年10月27日，国务院发布了《“十三五”控制温室气体排放工作方案》 （国发〔2016〕61号），提出了全国碳排放的总目标：“到2020年，单位国 内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%，碳排放总量得到有效控制”
IPCC 发布的涉及煤炭的碳排放因子
煤炭种类
含碳量C* 氧化因子FO
排放因子
=C*FO*44/12
炼焦煤
0.73
1
2.677
烧结煤/喷吹煤
0.67
1
2.457
来源：IPCC国家温室气体清单指南，单位进行了折算
无法反映我国 真实情况
高估！
技术路线
《能源统计年鉴》 《钢铁工业年鉴》 《中国钢铁统计》
……
减排潜力
CO2 Emissions by Region, 2015
CO2 Emissions by Sector in China, 2015
*数据来源于IEA
我国钢铁行业碳排放特征
• 钢铁产量大，铁钢比高 • 缺乏足够的废钢炼铁
• 长流程2.2 t CO2/吨钢，短流程0.5 t CO2/吨钢 • 中国，长流程生产占钢铁生产量的~90%
Liao ning 9%
He bei 22%
Shan xi 44%