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“雙碳”或致我國金屬礦業格局重塑?

2021-12-22 10:13:00

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  如果按每噸金屬計算二氧化碳排放量,我國鋼鐵行業噸粗鋼排放量僅1.46噸、折合標煤543千克左右,低于據世界鋼協計算的噸鋼二氧化碳排放量1.89噸的平均水平。
  從金屬單噸能源消耗上看,由于近年來鋼鐵全行業超低排放措施的實施,粗鋼的碳排放量位列我國主要金屬碳排放量的末位。
  未來,中國鋼鐵行業的高爐廢鋼比和電爐鋼產量占比將不斷提高,我國廢鋼產業也將逐漸進入黃金發展階段。
  根據國家統計局的數據,2020年我國能源消耗共計49.8億噸標準煤,折合二氧化碳排放量約133億噸。根據世界銀行發布的數據,中國二氧化碳排放量已占全球總排放量的近三分之一。2020年9月,我國提出力爭于2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。在兼顧經濟發展和環境保護的要求下,我國實現“雙碳”目標十分艱巨。
  我國能源結構面臨重大調整,發展清潔能源將增加金屬需求量
  2020年,我國一次能源供給量總計40.8億噸標準煤,同比增長2.8%,占比約82%。其中,原煤產量39億噸,同比增長1.4%,折合能源供給總量占比約57%。原油產量為19476.9萬噸,同比增長1.6%;天然氣產量為1925億立方米,同比增長9.8%;兩者合計能源供給總量占比約19%。
  從2020年我國能源結構的構成來看,火力發電占比依然達到71%以上,并貢獻了絕大多數的二氧化碳排放量。
  2021年10月24日,國務院印發的《2030年前碳達峰行動方案》提出能源結構目標:2030年非化石能源消費比重達25%,2060年非化石能源消費比重提升至80%以上。要在2030年前實現碳達峰,必須構建清潔低碳、安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,構建以新能源為主體的新型電力系統。未來,保障重點生產地區的電力供應,對整體能源供應結構提出了更高的要求。在電力結構整體調整的過程中,重點圍繞主要耗能行業集中點布局新型清潔電力或成為“十四五”期間我國電力供應系統的調整重點。而我國在清潔能源領域的發力將帶動對銅、鋁、鎳、銀及其他小金屬需求的增長,同時伴隨著水電、風電、太陽能等新能源領域基建項目的推進,鋼材消費量也將受刺激增加。
  “雙碳”要求致金屬礦業承壓巨大,粗鋼碳排放量列我國主要金屬末位
  根據國家統計局的數據,2021年前三季度,我國金屬礦業(包含有色金屬礦業、黑色金屬礦業、有色金屬冶煉及壓延加工業、黑色金屬冶煉及壓延加工業)實現營業收入12.95萬億元、錄得利潤總額7054.4億元,分別占前三季度規模以上經濟行業營業收入的7.94%、利潤額的11.12%,支撐了我國經濟的增長。
  根據國家統計局的數據,2020年我國10種有色金屬產量為6168.0萬噸,同比增長5.5%,2000年后始終保持年同比正增長。在2020年的產量中,電解鋁3708萬噸,精煉銅1003萬噸,精煉鋅642.5萬噸,鉛644.3萬噸,鎳(金屬量)約130萬噸(含鎳生鐵)。這5種商品合計產量約為6128萬噸,占10種有色金屬產量的比例超過99%。
  金屬礦業的生產工藝和特點決定了各種金屬的生產均是高能耗、高排放。2020年,中國鋼鐵行業綜合能耗5.8億噸標準煤,折合二氧化碳排放量15.6億噸;有色金屬行業綜合能耗2.5億噸標準煤,折合二氧化碳排放量6.6億噸。兩者合計占當年全國二氧化碳排放總量的近17%,其中,鋼鐵行業占比11.6%,有色行業占比5.0%。
  第一,鋼鐵行業每噸粗鋼二氧化碳排放量為1.46噸,但因超10億噸的粗鋼產量導致行業碳排放量居全國第二位。2020年,鋼鐵行業二氧化碳排放量達到15.6億噸,僅低于電力行業。但是,如果按每噸金屬計算二氧化碳排放量,我國鋼鐵行業噸鋼排放量僅1.46噸、折合標煤543千克左右,低于據世界鋼協統計數據計算的噸鋼二氧化碳排放量1.89噸的平均水平。這充分印證了中國鋼鐵工業近年來推進超低排放改造取得的成果,也證明了我國鋼鐵工業碳排放技術全球領先的水平。
  第二,有色金屬行業碳排放總量6.6億噸,鋁行業“獨占”2/3的份額。數據統計結果顯示,2020年,我國有色金屬行業二氧化碳總排放量約6.6億噸,占全國總排放量的4.7%。其中,有色金屬冶煉行業二氧化碳排放量5.88億噸,占有色金屬行業總排放量的89%;礦山采選和壓延加工業碳排放量分別占全行業總排放量的1%和10%。在有色金屬行業中,噸原鋁綜合二氧化碳排放量為11.6噸、折合4.31噸標準煤,行業二氧化碳總排放量4.30億噸,占有色金屬全行業的65%;鎳、鋅、銅、鉛行業的碳排放量占比則分別為6%、5%、4%、2%。可見,鋁行業是有色金屬行業碳排放第一大戶,一直被國家列入碳排放、去產能的名單。
  從能耗上看,2020年我國僅原鋁電解環節的平均綜合電耗就達到13543千瓦時/噸(折合1666千克標準煤/噸),按當年3708萬噸的電解鋁產量折算,2020年電解鋁生產用電量占到我國全年社會用電量的6.7%左右。同時,生產1噸電解鋁的碳排放量約為11.6噸,是生產1噸粗鋼碳排放量的7.9倍以上。2020年,我國鋁行業碳排放總量約4.3億噸,約占全國碳排放總量的5%;折合能源消耗約1.6億噸標準煤,占全國標準煤消耗總量的3.2%。
  從生產主要環節上看,鋁土礦至氧化鋁環節,以中國國內氧化鋁生產主流的100萬噸產能項目為例,采用拜耳法每生產1噸氧化鋁的原材料用量為2.11噸鋁土礦、170千克石灰、244千克片堿(主成分氫氧化鈉,又稱苛性堿)和870.5千克煤炭。從電解生產過程上看,以我國國內主流的50萬噸電解鋁生產為例,電解槽熔鹽電解法每生產1噸電解鋁需要氧化鋁1.911噸,需要消耗陽極碳棒405千克~490千克,需要消耗電力12430千瓦時。
  從以上數據看,有色金屬行業要實現碳達峰,電解鋁行業必須率先達標。今后一段時間,我國電解鋁行業繼續去產能的壓力極大。
  第三,銅、鉛、鋅、鎳行業合計貢獻1.1億噸以上的碳排放量,未來產業壓力較大。首先,鎳及鎳鐵生產是有色金屬行業僅次于電解鋁的第二大耗電及二氧化碳排放大戶。2020年,我國噸鎳(鐵)綜合二氧化碳排放量為7.4噸,折合2.75噸標準煤。從鎳生鐵(12%鎳)的工藝流程上看,傳統的電爐工藝(燒結機—礦熱爐)電耗為4488千瓦時/噸,RKEF(回轉窯—礦熱爐)電耗為3168千瓦時/噸,同時還需要綜合煤耗1噸左右。目前,我國傳統火法冶煉中經計算的二氧化碳排放量為7.44噸/噸鎳鐵,而濕法工藝的鎳鐵(12%鎳)二氧化碳排放量則為6.54噸/噸鎳鐵左右。根據以上數據估算的2020年鎳行業二氧化碳總排放量為0.42億噸,占有色金屬全行業的6%。
  2020年我國鋅行業噸鋅綜合二氧化碳排放量為5.19噸,折合標準煤消耗1.9噸;鋅行業二氧化碳總排放量0.33億噸,占有色金屬全行業5%以上的份額。
  銅行業作為高耗能產業,每生產1噸精煉銅需要消耗約1噸標準煤和5噸~10噸水資源,且冶煉過程中產生大量的廢酸、廢堿、重金屬和尾礦,將對生態環境造成較大負面影響,增加了環保風險。2020年我國噸銅綜合二氧化碳排放量為2.7噸,折合需消耗1噸標準煤,行業二氧化碳總排放量0.27億噸,占有色金屬行業總排放量的4%。
  鉛在有色基本金屬中碳排放量最低,但單噸能耗依舊高于粗鋼。2020年,鉛行業二氧化碳總排放量0.12億噸,占有色金屬全行業的2%;噸鉛綜合耗電量為2577千瓦時,折合二氧化碳排放量1.8噸,換算標準煤約658千克。
  另外,從金屬單噸能源消耗上看,由于近年來鋼鐵全行業超低排放改造措施的實施,粗鋼的碳排放量位列我國主要金屬碳排放量的末位。
  從金屬品種碳排放總量上看,由于中國粗鋼產量的絕對數值,粗鋼二氧化碳排放量遠高于其他主要金屬品種。
  “十四五”高爐廢鋼比和電爐比將不斷提高,有色金屬行業格局或將重塑
  實現碳達峰、碳中和是一場深刻的經濟、社會系統變革。國務院最新印發的《2030年前碳達峰行動方案》中,明確提出要將碳達峰貫穿于經濟社會發展的全過程和各方面,要求建立統一的協調機制和政策,建立實現目標的中長期發展規劃。對于耗能和排放大戶的金屬礦業,尤其是鋼鐵、電解鋁等行業而言,既要繼續發揮國家經濟發展的基礎支柱作用,又要擔負率先實現碳達峰的任務,還要完成國家部署的“穩供應、穩物價”重任,保障經濟穩定、健康發展,“十四五”期間的任務十分艱巨。未來,我國金屬礦業發展或將出現以下趨勢。
  第一,嚴格落實產能等量或減量置換政策將使得金屬礦業“控產能、限產量”工作長期嚴格執行。在我國以國內大循環為主的經濟發展模式下,我國經濟對鋼材和有色金屬的需求仍將旺盛,刺激行業生產保持旺盛態勢。而為實現我國碳達峰目標采取的嚴格的產能、產量控制措施,基本鎖定了中國粗鋼10億噸~10.5億噸的產量峰值區間和國內10種有色金屬6000萬噸~6300萬噸的產量峰值區間。但因下游需求的旺盛,在假設進口維持相對穩定的前提下,將刺激鋼鐵和有色金屬的總體供需格局保持緊平衡狀態,帶動金屬價格未來較長時間內維持相對較高價格水平,從而始終刺激增產的熱情和期待,對市場供需造成巨大影響。因此,為避免金屬原料價格劇烈波動帶來的影響,我國金屬礦業較長時間內的控產能、控產量措施還將繼續嚴格執行。
  第二,重壓下的中國鋼鐵行業高爐廢鋼比和電爐比將不斷提高。由于環保和原料的雙重壓力,未來中國“以沿海新建的高轉爐長流程煉鋼和內地省會城市或主要用鋼地區短流程電爐煉鋼為主”的產業布局將逐漸形成,這種布局將全面加速我國廢鋼應用水平的提升,在社會鋼材蓄積量不斷提高的前提下,我國廢鋼的產出將得到有效保障。國產廢鋼對進口鐵礦石的生產替代已成趨勢。未來,中國鋼鐵行業的高爐廢鋼比和電爐鋼產量占比將不斷提高,我國廢鋼產業也將逐漸進入黃金發展階段。
  第三,有色金屬行業圍繞重點生產地區延伸產業鏈將成為方向。有色金屬行業高耗能、高排放、高成本的特點決定了圍繞重點生產基地的電力、能源保障必須集中布局。未來,有可能出現圍繞重點生產地區的新能源、清潔能源行業與有色金屬行業共同發展的格局,這將帶動我國有色金屬下游加工行業因成本競爭做出調整,圍繞有色金屬重點生產地區而集中布局。這種生產布局的調整將帶動有色金屬整體商品供應鏈上的物流、商流因生產格局的變化而重塑。
  第四,在“雙碳”要求下,金屬成本中樞將上移,部分相對高成本產能或將向成本較低的國家或地區外遷。由于嚴格的碳達峰要求,未來金屬生產成本將因碳稅、環保等原因而增加,從而抬升金屬成品的成本中樞,使得部分高成本企業承壓嚴重,一些高成本的金屬冶煉企業或向國外低成本國家轉移,以更加靠近資源或獲得更低的人工、電力成本。目前,以青山集團為代表的中國企業在印尼紅土鎳礦資源的布局就充分證明了這一點。金屬礦業部分產能外遷將成為我國實現“雙碳”目標路上的重要“風景”,對與之相伴的匯率風險、投資風險等進行全方位的風險控制也將不可或缺。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯:張雨恬

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