钢铁行业是中国制造业领域最大的碳排放来源,也是实现“双碳”目标的关键领域。在上一篇《工业大省的绿色突围:山东如何探索钢铁低碳转型路径?》中,我们探讨了山东钢铁行业“十四五”期间的相关政策进展和未来低碳转型的工作方向。本文基于世界资源研究所(WRI)与合作伙伴在齐河永锋钢铁召开的《加快山东省钢铁工业减碳(短流程电炉炼钢)》课题研讨会,聚焦电炉炼钢这一重要减排路径,梳理当前的发展瓶颈以及突破方向,为山东钢铁行业的绿色转型提供参考。

 

电炉炼钢是助力钢铁行业实现碳减排的重要路径。作为中国制造业领域最大的碳排放来源,钢铁行业约占全国碳排放总量的19%(2021年)[1]。目前,中国约90%的粗钢生产仍以高炉-转炉长流程生产工艺为主,碳排放强度较高;相比之下,电炉生产工艺通过对于废钢的回收和利用,碳排放强度更低,仅相当于长流程工艺的20%[2]。中国政府高度重视电炉钢的推广,例如在《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》中提出“电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上”的目标[3]:发展电炉钢正在成为中国钢铁行业低碳转型的重要议题。

推动电炉炼钢发展,不仅需要政策支持,更亟待破解资源、技术、市场等多维度的约束。以钢铁大省山东为例,尽管政策层面已释放出积极信号,如《山东省钢铁产业“十四五”发展规划》中提出到2025年电炉钢产量占比达到20%的目标[4],且电炉炼钢已被移出新版山东“两高”项目管理目录[5],但电炉钢发展仍面临诸多挑战:后来山东将电炉钢产量占比目标下调为7%[6],也反映出推动电炉钢发展面临的压力和难度。

 

WRI与合作伙伴联合开展的“加快山东省钢铁工业减碳(短流程电炉炼钢)”项目,以提升电炉钢比例、促进钢铁行业绿电消费为目标,探讨山东省废钢资源回收利用、绿电在钢铁行业的应用前景、“两高”政策影响及转型金融支持等核心议题。在该项目下,近期,课题组研讨会在齐河永锋钢铁顺利召开,来自山东省钢铁行业协会和齐鲁能源研究院的代表等与会专家围绕电炉生产、废钢回收和生产用能进行了深入探讨,识别出了制约山东电炉钢发展的若干关键因素与潜在解决方案:

1.控制废钢、电力等生产成本

山东省全废钢电炉在生产成本上明显高于转炉钢,平均每吨高出500元。这一差异主要来源于两大关键因素:废钢成本与电力成本(见图1)。

Comprehensive Cost Structure of All-Scrap Electric Arc Furnace in Shandong Province (Excluding Tax)
图1:山东省全废钢电炉综合成本构成(不含税) | 图源:WRI

其中废钢对成本影响最大。废钢成本约占电炉钢总成本的77%,2022年-2024年间,废钢(电炉钢原料)价格大部分时间高于铁水(转炉钢原料)100-200元/吨,这导致电炉钢的原料成本明显高于转炉钢。与此同时,电力对成本也有影响。全废钢电炉工艺的电耗较转炉高出约350-380度/吨钢,按0.65元/度电成本测算(山东省的大工业用电电价偏高),仅电费一项也使电炉钢成本增加了200元/吨以上。

因此,在原料端加强废钢资源的高效利用与稳定供应保障,同时在能源端探索电价机制优化以降低用电成本,已成为推动电炉炼钢发展的关键举措。

2.推动建立统一的废钢分类回收标准

高标准分类是废钢高效利用的重要前提。当前,废钢种类繁多、质量参差不齐,且标准体系建设相对滞后,不仅制约了企业生产达标产品的能力,也阻碍了废钢资源的顺畅流通。因此,有必要加强废钢行业标准体系建设,明确废钢类别、质量要求及标识规范;同时,可在主要用钢企业和综合性回收加工中心推广废钢智能判级技术,实现精准分类,将差异化的废钢定向配送给不同企业用户,从而全面提升废钢资源的利用效能。

3.优化和推广财税政策,推动废钢回收积极性

作为“两新”政策配套措施之一,中国自2024年4月起在资源回收企业中推行向个体回收者“反向开票”的制度[7],以解决因源头发票缺失导致的企业无法获得成本发票入账的问题,从而规范行业秩序,促进再生资源的回收利用。然而,该政策在废钢行业落地的过程中仍面临些许挑战,如部分企业参与“反向开票”的积极性不高。此外,“税收洼地”和“虚开发票“等制度和监管方面的问题,在“反向开票”政策推出后,仍有待进一步解决。随着“反向开票”政策的深入实施和全覆盖,采用统一可实施的税收标准体系,将对消除废钢铁行业的“税收洼地”,助力行业规范化发展起到良好作用。

  • 反向开票制度:由资源回收企业反向给个体回收者开具增值税专用发票。
  • 税收洼地:由于各地在财政补贴、返税、减免税等政策上的差异,形成了区域间的税负不均,进而引发地方间的恶性竞争,并导致企业利用政策差异进行“异地开票”等不规范操作。
  • 虚开发票:未发生真实交易行为却开具发票,或者虽有交易但金额、内容与实际情况不符的行为。
Steel
图源:摄图网

4.推动电炉企业使用绿电

根据《2025年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》[8],未来钢铁行业绿色电力消费的要求将不断提高,在此背景下,山东电炉企业正积极推进用能模式的升级。目前,部分企业已通过分布式光伏项目建设,逐步提升可再生能源电力的自发自用比例,然而,与2026年28.3%的绿电消费目标相比,仍然存在一定差距,短期内仍需要通过购买绿证来满足政策要求。

未来,电炉企业可进一步探索绿电市场化交易、绿电直连等创新模式,持续提升绿电消费比例。这不仅有助于推动钢铁企业与可再生能源发电企业建立长期合作机制,提升山东风电、光伏等资源的消纳能力,还将带动可再生能源的持续开发,从而促进山东钢铁行业的能源结构优化和绿色低碳发展。

5.提升电炉设备生产效率

提升电炉设备的生产效率也是降低电炉钢成本的措施之一。在山东省现有的14座电炉中,100吨以下的电炉共11座,按产能估算占比约70%,比例仍然偏高[9];部分电炉建成时间较早,近年也未进行大规模升级改造,导致整体能源利用效率不高。通过系统性改造提升现有装备水平,可有效降低单位产品能耗和综合生产成本,有利于增强企业盈利能力和市场韧性。

作为课题主要参与单位之一,WRI将继续携手地方政府、行业协会及企业伙伴,助力山东省钢铁行业探索可复制、可推广的低碳转型路径,推动电炉炼钢在“双碳”目标下加快发展,共同助力区域高质量绿色转型。

 

*专家发言仅代表个人观点,不代表WRI立场。

 

参考文献:

[1]Xu et al.(2024).China carbon emission accounts 2020-2021.Applied Energy

[2]中国冶金报,我国电炉短流程炼钢发展研究报告,http://www.csteelnews.com/xwzx/djbd/202309/t20230913_79357.html

[3]关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见,https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-02/08/content_5672513.htm

[4]山东省钢铁产业“十四五”发展规划

[5]山东省“两高”项目管理目录(2025年版),http://fgw.shandong.gov.cn/art/2025/8/26/art_91553_10473485.html

[6]《山东省空气质量持续改善暨第三轮“四减四增”行动实施方案》,http://www.shandong.gov.cn/jpaas-jpolicy-web-server/front/info/detail?iid=c45f3de74662417bbe203c9c9adf13c7

[7]国家税务总局关于资源回收企业向自然人报废产品出售者“反向开票”有关事项的公告,https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202404/content_6947756.htm

[8]2025年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知,https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202507/t20250711_1399141.html

[9]根据WRI研究整理