20241222-东证期货-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_48页_7mb

钢铁行业碳排放与减排路径分析

钢铁行业是我国仅次于电力行业的第二大碳排放源，碳排放量约占全国总排放量的15%。本报告主要围绕钢铁行业的碳排放现状、核算方法、减排路径及政策影响展开分析，旨在为行业低碳转型提供参考。

钢铁行业碳排放现状

我国钢铁行业以长流程炼钢为主，高炉工序是碳排放强度最高的环节，约占整个炼钢流程碳排放的60%-70%。主要工序的碳排放强度分别为：

• 焦化：0.58–0.60 tCO₂/t
• 烧结：0.15–0.17 tCO₂/t
• 球团：0.10–0.11 tCO₂/t
• 高炉炼铁：0.57–0.58 tCO₂/t
• 转炉炼钢：-0.15–-0.09 tCO₂/t（负能工序）
• 电炉炼钢：0.048 tCO₂/t（全废钢）

按照工序化石燃料碳排放强度估算，全国碳市场覆盖的钢铁行业主要工序年排放量约7亿吨，企业层级排放量约为15–20亿吨。

碳排放核算方法

钢铁行业的碳排放核算采用工序层级与企业层级双重方法。根据《企业温室气体排放核算指南钢铁行业（征求意见稿）》，核算范围包括化石燃料消耗、过程排放和固碳产品隐含的排放。

• 高炉工序碳排放主要来源于热风炉煤气燃烧，强度约0.57 tCO₂/t。
• 转炉工序通过回收煤气实现负能排放，强度约为-0.15 tCO₂/t。
• 电炉工序碳排放与电力消耗直接相关，强度约为0.048 tCO₂/t。

钢铁行业减排路径

钢铁行业减排主要通过优化传统长流程、发展短流程炼钢以及推广低碳炼铁技术实现。

1. 优化传统长流程

• 提高球团矿入炉比例：球团矿含铁品位更高，有助于降低燃料比。
• 提升转炉废钢比：废钢比每提高1%，碳排放强度下降约0.001–0.002 tCO₂/t。
• 降低高炉燃料比：燃料比从525 kg/t降至500 kg/t以下，显著降低碳排放。

2. 发展短流程炼钢

• 电弧炉炼钢占比目标：2025年达到15%，2030年达到20%，需解决废钢供应不足问题。
• 政策支持：《钢铁行业稳增长工作方案》提出对全废钢电炉项目实施差别化政策。

3. 推广低碳炼铁技术

• 富氢碳循环高炉（HyCROF）：通过氢替代和碳循环，减排潜力高达80–90%。
• 氢基竖炉直接还原铁（DRI）：以绿氢为还原剂，碳排放可降至近零。
• 熔融还原炼铁：如Corex和HIsmelt工艺，但目前对化石燃料依赖较大。

4. 余热余能利用

钢铁生产过程中约25–30%的能源以余热形式浪费，通过余热发电、余热回收等技术可降低能耗和碳排放。

政策与市场影响

钢铁行业已被纳入全国碳市场管控范围，配额分配以基准线法为基础，工序层面的碳排放核算将逐步规范。

• 碳价影响：碳价上涨将提升短流程钢的经济性，促进废钢需求增长。
• 技术创新：国家“双碳”政策推动富氢高炉、氢冶金和CCUS技术发展。

风险提示

• 碳排放核算方法变化可能导致配额分配结果调整。
• 政策执行力度、技术成熟度及废钢供应短缺可能影响减排路径的实际效果。

2025年，钢铁行业碳排放总量将达峰，中长期碳中和目标依赖技术突破和政策协同。短期内，高炉燃料比优化和废钢使用是主要减排方向；中长期需加快氢冶金和电炉短流程发展，构建低碳钢铁体系。

（本报告基于《钢铁生产工序碳排放强度测算及减排路径分析》总结，由上海东证期货有限公司发布。）