根据《中国钢铁生产企业温室气体排放核算方法和报告指引》，钢铁生产过程中的碳排放主要有四种来源：化石燃料燃烧排放、工业生产过程排放、购入和使用的净电量和碳封存产品。隐含的碳排放。据温旭林等人在《钢铁企业碳排放核算与减排研究》中对长流程钢厂碳排放的研究：燃料燃烧碳排放占94%左右；净购电碳排放量约占6%。在烧结和炼钢过程中，石灰石、白云石、焊条、生铁等含碳原料，消耗铁合金，以及助焊剂生产过程中分解氧化产生的CO2排放量，约占总排放量的6%。生产过程中的部分碳固化在公司生产和销售的粗钢、粗苯和焦油中，应扣除相应部分的二氧化碳排放量，约占总排放量的4%。
应扣除部分 CO2 排放量，约占总排放量的 4%。
1. 焦炭是钢铁行业直接消耗的最大化石燃料。根据统计局公布的数据，2018年国内焦炭消费量为37152万吨。焦炭消耗率高是我国钢铁行业燃料燃烧排放的一大特点，这与国内高炉工艺比例高密切相关。焦炭作为高炉炼铁的主要原料，既是燃料，又是还原剂，同时在高炉中也起到骨架的作用，稳定炉料的透气性。2018年国内黑色金属冶炼加工业中，燃料燃烧产生的碳排放中，64.7%来自焦炭，33.9%来自煤炭，1.4%来自天然气。
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2. 外购电力的碳排放。根据冶金规划院在《中国钢铁工业节能低碳发展报告（2020年）》中公布的数据，2019年国内钢铁企业自发电量占比为53%。据测算，钢铁企业购电约占总能耗的5%-6%。数据显示，2020年国内发电结构中，以煤、油气为主的火力发电占比71%，核电占比5%，水电占比16%，风电、光伏、生物质发电占8%。
综上所述，钢铁行业的主要排放源是燃料燃烧，这94%的比例还有很大的调整空间，净购电产生的碳排放可以通过电力部分解决。
钢铁行业碳中和难点
钢铁行业实现碳中和是一项非常复杂和系统的工程。这不是一个简单的节能环保问题，而是一个发展方式问题。生产技术和生产工艺需要更多创新，涉及冶炼技术、生产原料、配套设施等。
好消息是，2000年以来，我国加快钢铁行业节能减排工作，单位产品污染物排放量明显下降。2005年，我国主要钢铁企业排放的钢铁污染物（主要是二氧化硫和颗粒物）平均吨数超过两公斤。现在，它已降至0.6公斤以下，减少了70%以上。在这个过程中，钢铁企业做了大量工作，进行了很多环保改造，包括脱硫、脱硝、除尘等。
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但困难依然存在，需要不断探索和研究。
钢铁行业的碳中和之路
碳中和目标任重道远。如果一个一个的话，钢铁行业也需要扛起继电之后的大旗。
从以上分析可以看出，钢铁行业减排的重点其实是工艺和能源的改革，也需要进行一系列的调整。参考了很多资料，小润总结出以下三点。
1.流程改革
从图2可以看出航企能耗与碳排放管理，电弧炉冶炼方法可以显着降低炼钢过程中的CO2排放。那么，冶炼工艺改革的重点可以体现在从高炉-转炉冶炼方式向电弧炉冶炼方式的转变。
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工信部于2020年12月31日印发《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）》，要求我国提高电炉钢产量比重到2025年达到15%以上，力争达到20%。我国目前的电弧炉冶炼方法还有很大的改进空间。
当然，这种改革也有其缺点，比如铁元素的流失和流失，所以电弧炉冶炼法不能完全替代高炉-转炉法。
2. 使用可再生能源
炼钢过程需要大量电力，将电力生产从火电转向可再生能源也将减少大量排放。关于这一点的改革，可以参考上期§“一增一减——T16重点”行业减排——电力。
对于传统炼钢过程中使用的煤炭、天然气或石油，未来可逐步替代氢能。目前，瑞典钢铁业是世界上第一个实现“无化石燃料钢铁制造”价值链的国家。采用新一代氢还原冶炼技术。国内一些钢铁企业也采用氢能炼钢。氢气可以通过不消耗化石能源的方式生产，例如水的电解，以及从其他化学生产中收集副产品氢气。对于以铁矿石为原料的炼钢过程，利用氢能是解决化石能源碳排放问题最可行的途径。
3. 支持流程改革
钢铁生产本身就是一个复杂的系统过程。前面我们讲的两点，就是冶炼过程中的减排路径。事实上，从原材料和成品的物流运输、库存管理等配套服务也可以在一定程度上实现低碳。
例如，构建绿色物流体系，选择沿江沿海地区的工厂，充分利用水路运输的低碳优势，减少铁矿石等原材料运输中的碳排放。
此外，还可以通过数字化、智能化改造，全面提升节能和能效水平。例如，宝钢股份在可持续发展报告中披露，公司在四大基地推进行业最新节能减排技术全流程覆盖，提升流程标准化和互联互通。领先的减排技术、工艺源头节能减排技术、节能低碳工艺。生产过程向技术和系统节能技术方向的低碳改造。
4.应用CCUS技术
所谓CCUS ( , 和 ) 是指碳捕获、利用和储存。通过CCUS技术，可以将生产过程中排放的CO2净化，然后投入新的生产过程，实现CO2资源的利用。
钢铁行业可以在CCUS技术上进行新的探索，比如直接为需要二氧化碳的企业提供纯化后的CO2，最终制造出多种化工产品。
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5.购买“林业碳汇”
所谓“林业碳汇”，是指通过植树造林、植被恢复等措施，吸收大气中的二氧化碳，对“碳”进行捕获和固定。非经济林地所有者可以将“林业碳汇”作为可交易的碳排放权出售。钢铁企业可以为无法完全消除的CO2排放购买“林业碳汇”，从而在全社会层面实现碳中和。但购买“林业碳汇”将增加钢铁行业企业的额外成本，未来“林业碳汇”资产价格或将大幅上涨。
通过以上方法，不可能帮助钢铁企业彻底实现碳中和。
那么，钢铁行业减排现状如何？
钢铁行业减排进展
2018年底以来，部分地区要求相关企业进行超低排放改造。改造后，空气质量确实得到了改善。但是，有些设施运行不好，仍然会发生烟雾泄漏。
也有一些企业的生产技术和设备水平较低。对其设备进行修改并没有花很多心思。因此，根据企业的装备水平，有的实行末端排放，有的需要督促淘汰一些落后的设备。
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2019年4月，生态环境部、国家发展改革委、财政部、交通运输部联合印发《关于推进钢铁行业实施超低排放的意见》（环企企[2019]35号），让钢铁行业获得国家级意见和指示。
2020年底，生态环境部等五部门联合印发《关于推进钢铁行业实施超低排放的意见》，旨在推动现有钢铁超低排放改造钢铁企业。意见强调，到2025年底，重点地区钢铁企业超低排放改造基本完成，全国力争完成80%以上产能改造。
2022年4月21日，中国金属学会组织召开了《钢铁企业超低排放设计规范》系列团体标准评审会。该系列标准将根据钢铁行业的超低排放政策要求，分别针对原料场、焦化、烧结（球团）、炼铁、转炉炼钢、电炉炼钢等工序涉及钢铁企业的生产。组织管控，包括从厂内物流优化的角度进行系统设计。在规范制定过程中，取长补短，充分吸收优秀设计企业和示范钢铁企业的先进经验，
在相关政策的引导下，专业人士的参与，将使钢铁行业的碳中和之路越来越踏实。
好了，这就是这个问题的全部内容！下一期《奔跑百科》小润带你揭开“重点行业减排之谜——水泥行业”，我们下期再见~
