《碳中和目标下山西省焦化产业转型发展和定位研究》
- 发布时间：2023-10-15
- 实施时间：2023-10-15
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伟大的小毛驴
双智云平台创始人，生态环境部环境影响评价技术评估专家库入库专家、中华环保联合会综合技术专家组委员、中国环保产业协会环保管家精讲班高级讲师，土壤导则编制参与人，毛驴说原创。
知识要点
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发文部门 山西科城能源环境创新研究院 自然资源保护协会
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发文文号 无
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适用对象 焦化
山西是我国焦炭生产的重要基地。2021 年，山西省焦炭产量9857.2 万吨，占全国焦炭产量的21.2%。焦化行业煤炭消费量12198.9 万吨，占全省煤炭消费量的32.9%，二氧化碳排放量2601 万吨，占全省碳排放的4.6%。焦化行业处于“煤- 焦- 钢（化）”产业链的中游，在践行国家“双碳”战略目标过程中，转型发展面临下游需求缩减和资产搁浅风险较大等挑战。本课题以焦化产业为研究对象，从产业链角度入手，面向碳中和目标开展山西省焦化产业转型发展定位及路径研究。
本报告综合考虑焦化和钢铁行业发展趋势，设置基准情景和强化降碳情景。其中，基准情景假设全国氢冶金技术未实现突破，全国电炉钢发展规模、山西焦化行业单位产品能耗水平按照现有政策目标或趋势发展的情景；强化降碳情景下，氢冶金技术取得突破性进展和规模化应用，电炉钢规模发展超过现有规划水平，焦化行业单位产品能耗水平明显下降。基于两种情景对2022-2060 年山西省焦化行业煤炭消费量和碳排放量进行分析。主要结论如下：
1、两种情景下山西省焦化行业碳排放量在“十四五”期间均处于达峰平台期。综合考虑焦化行业节能改造、钢铁行业工艺变革等措施，基准、强化降碳两种情景下，山西省焦化行业碳排放量均在“十四五”前期处于达峰状态，“十四五”期间因焦炭产量变动影响，碳排放呈小幅波动下降趋势，“十五五”期间及之后碳排放量呈明显下降趋势。
基准情景下，2025 年、2030 年、2060 年山西省焦化行业碳排放量分别为2127 万吨、1762 万吨、673 万吨，分别比2021 年下降18%、32%、74%；而强化降碳情景下，山西省焦化行业碳排放量下降幅度更大，2025 年、2030 年、2060 年碳排放量分别为1997 万吨、1430 万吨、130 万吨，分别比2021 年下降23%、45%、95%。与基准情景相比，强化降碳情景下2060 年山西省焦化行业碳排放量低543 万吨，主要是由于钢铁行业生产工艺变革会减少对焦炭的需求。在不考虑碳捕集封存利用等技术发展情况下，强化降碳情景下预计2060 年仍将排放130 万吨。因此，要实现全国碳中和，山西省焦化行业需要提前布局碳捕集封存利用等负碳技术。
2、强化降碳情景下，预计电炉钢发展和焦化行业节能改造的碳减排贡献达50% 以上。2022-2060 年期间，预计山西省焦化行业累计碳减排2471 万吨，其中下游粗钢产量下降贡献20.8%、转炉工艺贡献10.3%、电炉钢发展贡献33.3%、氢冶金发展贡献13.6%、焦化行业节能改造贡献21.9%。其中2021-2025 年影响碳减排的主要因素是节能改造，贡献62.5%；2026-2030 年影响碳减排的主要因素是粗钢需求下降，贡献41.4%；2031-2035 年影响碳减排的主要因素是电炉钢发展，贡献44.6%；2036-2060 年影响碳减排的主要因素是氢冶金发展，贡献29.3%。
3、强化降碳情景下，山西省焦化行业不同阶段的定位：
（1）从全国布局角度：与陕西、内蒙古等其他重点产焦省份相比，山西具有明显的资源优势、生产优势和区位优势，很有可能成为全国最后退出焦化行业的省份。
（2）从产业链角度：2040 年之后，全国电炉钢、氢冶金等工艺生产的粗钢产量比重预计超50%，钢铁行业发展可能面临粗钢需求波动、废钢资源不足、氢能临时供应不足等问题，此时焦化行业的定位主要是钢铁行业平稳低碳转型的过渡支撑。
（3）从产业生命周期角度：2023-2027 年，山西省焦炭产量预计维持在8000 万吨-10000 万吨，仍处于成熟期；2028 年及之后，山西省焦炭产量将明显减少，焦化行业进入衰退期。
（4）从山西经济发展角度：随着下游需求缩减，焦化产业规模将不断下降，对山西的经济贡献将逐步减弱，由山西经济支柱产业逐步转变为低经济贡献产业，山西需加快培育经济新动能。
（5）从焦化企业组织方式角度：随着钢铁需求减弱以及生产技术变革，钢铁行业对焦炭需求减少，焦化产能过剩的局面将逐步扩大，独立焦化企业规模逐步缩减，钢焦联合企业成为主要企业组织形式，减污降碳增效协同效益得到提升。
（6）从焦化副产品深加工角度：充分发挥焦炉煤气、煤焦油和粗苯的特点和优势，实现高附加值固碳利用，提高煤炭利用效率，实现经济效益和碳减排最大化。
4、强化降碳情景下，山西省焦化行业不同阶段的转型发展路径。
山西焦化行业实现碳达峰、碳中和大致经历以下四个阶段：
第一阶段（2023-2025 年）达峰平台期，需严控焦化产能规模，全面淘汰关停4.3米焦炉，推动“上大关小”项目建设，提高装备水平；通过实施节能技术改造、超低排放改造和安全标准化改造“三改造”，到2025 年单位产品能耗控制在110 kgce/t，实现超低排放，打造国家绿色焦化产业基地。
第二阶段（2026-2030 年）稳中有降期，严控焦化产能规模在1.2 亿吨以内，炭化室高度5.5 米及以上的焦炉产能占比达到100%，到2030 年单位产品能耗控制在108kgce/t，在装备水平、能耗水平、环保水平等方面在国内保持领先地位。
第三阶段（2031-2050 年）深度减排期，2030 年之后分期分类压减焦化产能，到2050 年保留焦化产能规模在3500 万吨左右；加快下游钢铁行业技术变革和推广应用；采用先进节能减排技术，提高焦化行业绿电应用比例，开展碳捕集利用示范项目，推动焦化行业单位产品碳排放量下降。
第四阶段（2051-2060 年）碳中和期，深入压减焦化产能，到2060 年保留焦化产能规模在1300 万吨左右，保留的焦化企业单位产品能耗控制在95 kgce/t 以内，配套碳捕集利用装置，并结合碳汇、碳配额等方式实现焦化行业“净零排放”目标。
5、推动山西焦化产业低碳转型发展的政策建议：
（1）建立焦炭生产调控机制，科学调控焦炭产量。探索建立焦化行业能源消耗、碳排放、污染物排放指标与产量挂钩的约束机制，开展焦化企业级别认定；科学研判市场变化趋势，分级差异化调控企业焦炭产量。
（2）组建区域焦化副产品资源管理公司，实现统一调配。鼓励孝义、介休、河津、潞城4 个千万吨级焦化集聚区组建区域焦化副产品资源管理公司，与区域内的焦化企业签订焦化副产品资源统一购买协议，与焦化副产品深加工企业签订售卖协议，引导供需双方建立良性价格动态机制，促进产业规模化、集约化发展。
（3）转型发展非煤经济，做好退出衔接工作。营造良好投资环境，鼓励退出的焦化企业投资人投资本区域非煤产业。做好退出用地再开发，盘活土地资源，提升土地产出效益。做好退出企业职工安置，健全社会保障机制，强化转岗职工再就业培训。
（4）强化人才队伍建设，推动“产学研用”深度融合。创新采取“城市总部基地+工厂现场岗位”用人模式，满足转型升级发展过程中对高端、专业人才的需求；强化人员培训，提升现有人员工作能力；深入推动企业与科研院所的合作，支持新技术开展试点示范，促进科技成果转化和应用。
（5）加大转型金融支持力度，创新资金支持方式。鼓励焦化行业协会创新服务模式，定期推送行业节能减碳资金支持政策；依托太原、长治气候投融资试点，探索制定焦化产业转型金融标准，引导和促进资金更多投向试点地区的焦化企业重点转型项目。
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