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颠覆性创新科技赋能 钢铁业加速迈向脱碳

2026-07-27 08:2450210中国节能网


钢铁是工业的“脊梁”,曾几何时,炉火奔腾、钢花飞溅是这一行业最具代表性的画面。但在“双碳”目标与全球绿色贸易壁垒的双重驱动下,中国钢铁业这艘年粗钢产量逾10亿吨的巨轮,正在经历一场前所未有的绿色蜕变。高耗能、高排放的老路已到尽头,行业正加速从末端治理转向全流程、全产业链的系统性脱碳,同步抓实超低排放改造与极致节能降耗。


近日,由中国钢铁工业协会指导,冶金工业规划研究院、中关村不锈及特种合金新材料产业技术创新联盟主办的“2026年(第十七届)钢铁行业节能减排大会”在北京召开。会议正值“十五五”谋篇布局的关键节点,聚焦“能碳协同赋能 厚植绿色底色”主旋律,来自政府部门、行业协会、科研院所和钢铁企业的数百位专家,围绕钢铁产业“由黑向绿”的转型路径与实操方案展开深度对话,释放出行业脱碳换挡提速的强烈信号。


数字化与智能化正成为钢铁业挖掘降碳潜力的新引擎。此次会议集中呈现了面向钢铁行业的超高效AI水泵站及系统、数字能碳管控等成套智能节能方案。这些技术依托数字孪生、人工智能与工业互联网,替代传统人工观火、人工排产调度等作业与管理模式,实现对每道工序能耗的精准管控与碳足迹的实时追踪。过去依靠经验调节的风煤配比、空燃比等关键参数,如今可由算法动态优化,在保证冶炼质量的同时,最大程度减少能源浪费和碳排放,为行业节能降碳提供了数智化落地支撑。


高耗高排的老路之所以不通,是因为政策底线已被划实。数据显示,截至2025年底,全国共有267家钢铁企业完成或部分完成超低排放改造及评估监测,其中227家实现全流程超低排放,涉及粗钢产能8.44亿吨;40家完成部分工序改造,涉及产能0.88亿吨。这意味着全国绝大部分在产粗钢产能已迈过超低排放的门槛。从烟粉尘、二氧化硫到氮氧化物的大幅削减,为行业进一步聚焦碳排放控制奠定了坚实基础。


中国钢铁工业协会党委书记、副会长兼秘书长姜维在会上指出,钢铁企业应重视开展重点节能降碳改造,深入推动企业全流程节能降碳。他特别强调,要充分利用碳市场的市场化减排机制,构建企业长效碳减排激励约束机制。在政策协同层面,企业需同步用好绩效分级、差异化管控、绿色信贷、碳市场等政策工具,把超低稳定达标作为实施节能降碳技改、参与碳市场交易的重要基础,真正实现减污、降碳、扩绿协同发力。这一思路揭示出,未来钢铁企业的竞争力,不仅取决于吨钢成本,更取决于碳效与排放绩效的高低。


钢铁行业是仅次于火电的第二大碳排放源,碳排放量约占全国总量的15%。生态环境部应对气候变化司副司长逯世泽在发言中表示,“将钢铁行业纳入碳市场意义重大。”过去的五年间,全国碳排放权交易市场从最初的2162家火力发电企业,持续扩容至3378家发电、钢铁、水泥、铝冶炼等高耗能企业,覆盖约83亿吨二氧化碳排放量,占全国排放总量的65%以上。随着钢铁行业纳入碳市场并逐步面临配额收紧与有偿分配,碳价信号将实质性地影响企业排产决策和技改投资,倒逼行业从“要我降碳”转向“我要降碳”。


在推动排放达标的另一翼,极致能效工程也在全行业纵深推进。中国钢铁工业协会专务理事兼冶金科技发展中心主任张永杰介绍,钢铁极致能效工程实施以来,兼顾效率与效益双重提升,聚焦领先成熟技术应用、共性难题协同研发等重点工作,推动全行业实现节能量超2400万吨标煤,减排二氧化碳约6000万吨。从焦炉上升管的余热回收,到高炉炉顶余压发电的精细调控,再到钢轧界面的智能衔接排产,以“三清单、两标准”为抓手的能效标杆值行动,让大量看似微小的能效提升汇聚成行业级的减碳洪流。


然而,仅靠现有工艺的修修补补,远不足以支撑钢铁行业实现经济效益和降碳目标相匹配的深度脱碳。中国能源研究会节能与企业能源管理专业委员会主任辛国宾在绿色低碳制造产业发展论坛上表示,钢铁行业脱碳需要的不仅是超低碳排放的冶金工艺创新,更需要的是颠覆性的、实现高价值发展的,可推动全产业链脱碳的科技创新。他指出,从冶炼工艺技术发展来看,钢铁行业实现降碳50%以上不是终点,新的气化冶炼工艺不仅可以实现冶炼过程的大幅降碳或近零排放,同时可以彻底淘汰或大幅降低冶炼工艺中所用到的焦炭,实现钢铁行业上游产业链脱碳目标。未来几年,气化冶炼工艺以自身极低碳排放和极高经济可行性优势,将成为以氢代煤、以绿电替代化石能源脱碳方案PK中的必选项,并联动上游原料制备与下游产品应用的低碳化,方为脱碳的根本之道。


企业能效“换挡”虽有投入压力,但节能减碳的收益显著,长期投入产出效益可观。北京科技大学冶金学部主任张建良指出,全面发展低碳炼铁新工艺技术是未来炼铁工业发展的重要方向,应推动绿氢制备与冶金耦合示范项目落地,加大氢基竖炉、熔融还原等技术研发投入,破解碳约束难题。目前,以河钢张宣科技全球首套120万吨氢冶金示范工程为代表的富氢竖炉、以宝武HyCROF碳循环高炉为代表的氧气高炉等颠覆性技术路径,已从实验室走向工业化试验。当绿电制氢成本持续下行、碳市场碳价稳步攀升,氢基直接还原铁与电炉短流程炼钢的经济性窗口有望在未来十年内打开,重塑全球钢铁产业地图。


从全流程超低排放,到极致能效工程,再到碳市场约束与氢冶金颠覆性技术的蓄势待发,中国钢铁业的脱碳之路已不再是单一环保约束下的被动应付,而是融入产业竞争力重塑、能源结构升级和数字智能化变革的系统性工程。当减污、降碳、扩绿不再是此消彼长的选择题,当钢铁脊梁被注入绿色基因,中国钢铁业正在以扎实的步伐,向价值链高端与碳中和未来同步挺进。

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